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文檔簡介

1、熔融池傳熱的CFD研究2013.11.30研究概況主要技術特點金屬層研究情況氧化物層研究情況主要結(jié)論擬研究研究內(nèi)容研究概況研發(fā)中心嚴重事故緩解技術研究室已對IVR條件下的熔融池自然對流傳熱特性展開了CFD研究工作。承擔并完成了公司員工自主創(chuàng)新項目熔融池自然對流傳熱特性的CFD模擬。對熔融池金屬層和氧化物層的傳熱特特性均進行了深入研究。二主要技術特點采用二維切片物理模型，極大減少了計算量。采用大渦模擬湍流模型，提高了高Ra數(shù)湍流傳熱的模擬精度。對Ra數(shù)、Pr數(shù)和熔池幾何形狀等參數(shù)的影響進行了系統(tǒng)研究。三金屬層研究情況不同加熱功率下的渦結(jié)構(gòu)不同加熱功率下的溫度場2kW 2kW25kW 25kW四氧

2、化物層研究情況對1：1的二維切片BALI試驗進行了數(shù)值模擬對比氧化物層傳熱：上邊界傳熱的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗關聯(lián)式對比氧化物層傳熱：下邊界傳熱的數(shù)值模擬結(jié)果與試驗關聯(lián)式對比氧化物層傳熱：無量綱溫度場體現(xiàn)的熱分層現(xiàn)象RaI=2.771012RaI =2.991013氧化物層傳熱：無量綱溫度場體現(xiàn)的熱分層現(xiàn)象RaI =3.421014RaI =6.251015氧化物層傳熱：壁面無量綱時均熱流密度隨極角位置的變化五主要結(jié)論二維物理模型的數(shù)值模擬結(jié)果與二維切片試驗結(jié)果符合較好大渦模擬可以捕捉到高Ra數(shù)湍流的流動細節(jié)，得到氧化物層關鍵的熱分層物理現(xiàn)象和較為準確的壁面?zhèn)鳠崆闆r隨著Ra數(shù)的提高，氧化物層熱分層區(qū)顯著減小隨著Ra數(shù)的提高，氧化物層沿下邊界下降流的深度不斷增加，進而明顯改變了下邊界上的熱流分布，小極角處傳熱增強工質(zhì)Pr數(shù)降低會使氧化物層上邊界與下邊界的傳熱量之比減小六擬研究的關鍵問題殼層對氧化物層上下邊界傳熱分配和下邊界熱流分布的影響高深比、工質(zhì)物性等對熔融池傳熱的影響金屬層與氧化物層耦合傳熱熔融池三維效應的影響

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