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过冷流动沸腾相变过程汽泡特性的VOF方法模拟

魏敬华 潘良明 袁德文 闫晓 黄彦平

魏敬华, 潘良明, 袁德文, 闫晓, 黄彦平. 过冷流动沸腾相变过程汽泡特性的VOF方法模拟[J]. 核动力工程, 2012, 33(6): 65-71.
引用本文: 魏敬华, 潘良明, 袁德文, 闫晓, 黄彦平. 过冷流动沸腾相变过程汽泡特性的VOF方法模拟[J]. 核动力工程, 2012, 33(6): 65-71.
WEI Jinghua, PAN Liangming, YUAN Dewen, YAN Xiao, HUANG Yanping. VOF Simulation of Bubble Characteristics of Subcooled Flow Boiling[J]. Nuclear Power Engineering, 2012, 33(6): 65-71.
Citation: WEI Jinghua, PAN Liangming, YUAN Dewen, YAN Xiao, HUANG Yanping. VOF Simulation of Bubble Characteristics of Subcooled Flow Boiling[J]. Nuclear Power Engineering, 2012, 33(6): 65-71.

过冷流动沸腾相变过程汽泡特性的VOF方法模拟

基金项目: 

国家自然科学基金(50406012)

中国核动力研究设计院空泡物理和自然循环重点实验室资助项目(9140C7101020802)

详细信息
    作者简介:

    魏敬华(1986—),男,2010年毕业于重庆大学核科学与技术专业,获硕士学位。现从事沸腾换热模拟及电站锅炉的研究。

    潘良明(1970—),男,教授,博士生导师,2002年毕业于重庆大学工程热物理专业,获博士学位。现主要从事反应堆热工水力分析、核电站安全分析等教学科研工作。

    袁德文(1982—),男,博士。2011年毕业于重庆大学工程热物理专业,获博士学位。现从事反应堆热工水力、沸腾汽液两相流实验和数值模拟研究。

  • 中图分类号: TK124;TL331

VOF Simulation of Bubble Characteristics of Subcooled Flow Boiling

  • 摘要: 基于计算流体动力学(CFD)软件对不同压力和热流密度下矩形流道内过冷流动沸腾进行模拟。相变模型通过用户自定义函数(UDF)描述质量和能量传递实现,汽-液界面捕捉通过流体体积法(VOF)获得。研究结果表明,蒸发和冷凝的交互作用会在垂直于流动方向的截面内形成二次流以增强壁面附近的微对流。汽泡在滑移过程中逐渐长大,并与邻近汽泡聚合形成更大的汽泡,且变形逐渐加大。汽泡滑移会增强下游区域的换热,从而抑制下游核化点的产生。随着压力升高和热流密度降低,汽泡尺寸、生长速度以及出口处平均空泡份额都会减小。汽泡生长曲线和沸腾起始点(ONB)附近加热壁面温度模拟结果与文献中关联式吻合良好。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2011-07-25
  • 修回日期:  2012-09-30
  • 网络出版日期:  2025-03-08

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