高级检索

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

折流板液滴分离的OpenFOAM模拟及验证

张申 桂南 杨星团 屠基元 姜胜耀

张申, 桂南, 杨星团, 屠基元, 姜胜耀. 折流板液滴分离的OpenFOAM模拟及验证[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0171
引用本文: 张申, 桂南, 杨星团, 屠基元, 姜胜耀. 折流板液滴分离的OpenFOAM模拟及验证[J]. 核动力工程, 2023, 44(S2): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0171
Zhang Shen, Gui Nan, Yang Xingtuan, Tu Jiyuan, Jiang Shengyao. OpenFOAM Simulation and Verification of Droplet Separation in Baffles[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0171
Citation: Zhang Shen, Gui Nan, Yang Xingtuan, Tu Jiyuan, Jiang Shengyao. OpenFOAM Simulation and Verification of Droplet Separation in Baffles[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(S2): 171-175. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0171

折流板液滴分离的OpenFOAM模拟及验证

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.S2.0171
基金项目: 国家科技重大专项(2011ZX06901-003)
详细信息
    作者简介:

    张 申(1996—),男,博士研究生,现主要从事反应堆热工水力学分析方面的研究,E-mail: zhangshe22@mails.tsinghua.edu.cn

  • 中图分类号: TL334

OpenFOAM Simulation and Verification of Droplet Separation in Baffles

  • 摘要: 为预测折流板中的气液两相流行为,使用OpenFOAM基于Euler-Lagrangian方法以液滴为离散相、气流为连续相模拟了折流板中离散相与连续相双向耦合的流动。其中离散相受曳力作用,连续相分别使用了标准k-ε模型与k-ω SST模型进行模拟。本文介绍了网格的划分,对于OpenFOAM生成的Lagrangian粒子坐标的后处理以及基于OpenFOAM编写的折流板汽水分离效率程序。计算得到不同湍流模型在不同网格下的连续相流场、连续相速度场以及汽水分离效率与实验数据的对比。结果表明,无论是连续相还是离散相,湍流模型相较于网格对于结果的影响更大,k-ω SST模型计算结果更加准确,模型对于大尺寸直径的液滴分离效率预测准确,但是对于小直径液滴的分离效率预测不够准确。

     

  • 图  1  算例的折流板几何结构[5]

    Figure  1.  Geometry of Baffles

    图  2  SpaceClaim中建模的几何结构

    Figure  2.  Geometry in SpaceClaim Modeling

    图  3  ICEM划分的blocks以及网格

    Figure  3.  Blocks and Meshes in ICEM

    图  4  气流X方向的速度轮廓

    Figure  4.  Velocity Profile in the X-Direction of Airflow   

    图  5  k-ω SST模型在29673网格下的速度矢量图

    Figure  5.  k-ω SST Model and Velocity Vector Field with 29673 Meshes

    图  6  计算得到的汽水分离效率与实验数据对比

    Figure  6.  Comparison of Simulated Steam Water Separation Efficiency with Experimental Data

  • [1] KOLEV N I. Multiphase flow dynamics 4: nuclear thermal hydraulics[M]. Berlin: Springer, 2009: 359.
    [2] GHETTI S. Investigation of entrainment phenomena in inertial separators[D]. Pisa: University of Pisa, 2003.
    [3] GALLETTI C, BRUNAZZI E, TOGNOTTI L. A numerical model for gas flow and droplet motion in wave-plate mist eliminators with drainage channels[J]. Chemical Engineering Science, 2008, 63(23): 5639-5652. doi: 10.1016/j.ces.2008.08.013
    [4] WANG P F, JIANG J, LI S Y, et al. Numerical investigation on the fluid droplet separation performance of corrugated plate gas-liquid separators[J]. Separation and Purification Technology, 2020, 248: 117027. doi: 10.1016/j.seppur.2020.117027
    [5] HAMEDI ESTAKHRSAR M H, RAFEE R. Effects of wavelength and number of bends on the performance of zigzag demisters with drainage channels[J]. Applied Mathematical Modelling, 2016, 40(2): 685-699. doi: 10.1016/j.apm.2015.08.023
    [6] LAUNDER B E, SPALDING D B. Lectures in mathematical models of turbulence[M]. London: Academic Press, 1972: 301-314.
    [7] MENTER F, ESCH T, ESPINOZA H. Elements of industrial heat tran- sfer predictions[C]. 16th Brazilian Congress of Mecha- nical Engineering (COBEM), Uberlandia, Brazil, 2001.
  • 加载中
图(6)
计量
  • 文章访问数:  50
  • HTML全文浏览量:  7
  • PDF下载量:  9
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2023-07-02
  • 修回日期:  2023-10-08
  • 刊出日期:  2023-12-30

目录

    /

    返回文章
    返回