基于CFD方法的矩形窄缝通道内过冷流动沸腾模型研究

摘要：

板状燃料元件中的矩形窄缝通道具有宽高比大的几何特征,高度方向速度梯度大、分布陡峭,发生过冷沸腾时,近壁面汽泡运动行为将受其影响而改变,其中汽泡滑移现象对沸腾换热影响较大.本文针对矩形窄缝通道中的汽泡滑移行为,构建了包含滑移热流的壁面热流分配模型,并建立机理性的汽泡受力模型和滑移模型计算汽泡脱离直径、浮升直径和滑移距离等辅助参数,开发了一套适用于矩形窄缝通道内向上流动沸腾的壁面沸腾模型.选用Nuthel窄缝通道沸腾实验进行数值模拟验证,结果表明:本文模型可以较好地预测1～4 MPa中低压工况窄缝通道向上流动沸腾的壁面过热度,最大误差相比RPI模型由80％ 降低至17％;蒸发热流份额和近壁面空泡份额相比RPI模型更低.

关键词：矩形窄缝通道、滑移热流、汽泡受力分析、过冷流动沸腾

所属期刊栏目：56

分类号：TL33(核反应堆工程)

资助基金：国家重点研发计划2018YFE0116100

在线出版日期：2022-11-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：2041-2050