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方坯连铸流动传热的三维耦合数值仿真 被引量:8
1
作者 冯科 徐楚韶 陈登福 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第8期1665-1669,共5页
在考虑速度粘性耗散项的情况下建立了方坯连铸三维稳态流动传热耦合数学模型,模型中对二冷区传热边界条件的处理与以往模型相比更加准确。应用该模型和早前基于有效导热系数方法所建立的方坯连铸二维非稳态有效导热系数模型对涟钢1号RO... 在考虑速度粘性耗散项的情况下建立了方坯连铸三维稳态流动传热耦合数学模型,模型中对二冷区传热边界条件的处理与以往模型相比更加准确。应用该模型和早前基于有效导热系数方法所建立的方坯连铸二维非稳态有效导热系数模型对涟钢1号ROKOP方坯连铸机(150×150mm2)连铸过程中拉坯方向上一定区域内的流动与传热现象分别进行了数值仿真,计算结果对比分析得出,在仿真运算所选取的钢液对流较强的计算域内,三维耦合模型能更为准确地预测出铸坯的温度场。另外,通过两种数学模型对铸机整个冶金长度范围内的凝固过程进行了复合数值模拟并设计出了相应的二冷方案。连铸机的生产实践表明,二冷设计方案非常合理,连铸过程的数值仿真结果具有较好的可靠性和实用性。 展开更多
关键词 方坯连铸 三维流动传热耦合数值仿真 速度粘性耗散项 二冷区传热边界条件
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池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究综述 被引量:1
2
作者 张钰浩 赵海琦 +4 位作者 沈熙昊 袁晓晓 宋海洁 陆道纲 隋丹婷 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期271-283,共13页
钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大,但结构较为复杂,其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点,给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来,计算流体力学(CFD)的快速发... 钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大,但结构较为复杂,其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点,给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来,计算流体力学(CFD)的快速发展为解决上述问题提供了重要技术路径,本文对池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究进行综述。对于全堆一体化整体计算,获取池式钠冷快堆典型对称/非对称工况下的三维温度场分布及关键热工参数瞬态变化,评价其余热排出能力;对于局部部件或区域精细化计算,获取局部三维流动与传热特征参数,也为全堆一体化计算提供关键输入。相关研究为池式钠冷快堆安全稳定运行及设计优化提供重要支撑。 展开更多
关键词 池式钠冷快堆 池式复杂空间 多路径流动 传热特性 三维数值模拟
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发动机冷却系统流固耦合稳态传热三维数值仿真 被引量:35
3
作者 李迎 俞小莉 +1 位作者 陈红岩 李孝禄 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期252-257,共6页
为解决发动机传热计算时冷却水与缸套、机体之间的流动与传热耦合边界问题,建立了发动机活塞组—缸套—冷却水—机体三维流固耦合系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件处理成内边界,使得传热仿真更... 为解决发动机传热计算时冷却水与缸套、机体之间的流动与传热耦合边界问题,建立了发动机活塞组—缸套—冷却水—机体三维流固耦合系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件处理成内边界,使得传热仿真更合理更简单。以某增压柴油机为例,用有限元分析软件ANSYS对建立的三维流固耦合模型进行了稳态传热数值仿真,得到了耦合系统的温度场和流场云图。与标定工况下活塞和缸套的温度场测量数据进行了对比分析,结果表明:仿真结果与实测数据吻合较好,误差控制在800/以内。由此说明应用流固耦合仿真方法可以较好地模拟发动机稳态传热。 展开更多
关键词 流固耦合 稳态传热 数值仿真 发动机
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井内流动与传热的三维耦合数值模型 被引量:2
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作者 钟兵 方铎 施太和 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期33-40,共8页
钻井过程中 ,井内的压力、流场及温度分布是钻井作业必需的重要参数。本文提出了一个描述井内流动和传热的三维数学模型 ,用SIMPLER方法获得了该数学模型的数值解。该数值模型考虑了温度、压力对钻井液的流变性、密度以及各种介质的热... 钻井过程中 ,井内的压力、流场及温度分布是钻井作业必需的重要参数。本文提出了一个描述井内流动和传热的三维数学模型 ,用SIMPLER方法获得了该数学模型的数值解。该数值模型考虑了温度、压力对钻井液的流变性、密度以及各种介质的热物理参数的影响。现场试验数据与数值模拟结果的对比表明 展开更多
关键词 钻井 流动 传热 数值计算 耦合 油气井
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管壳式换热器流体流动与耦合传热的数值模拟 被引量:24
5
作者 付磊 唐克伦 +2 位作者 文华斌 王维慧 付伶 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2384-2389,共6页
结合化工行业中使用的某型号管壳式换热器的结构图和工艺参数,对换热器的结构进行了合理的简化,利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型。在ANSYS FLUENT14.0数值模拟软件中对换热器的流体流动以及耦合传热进行了数值模... 结合化工行业中使用的某型号管壳式换热器的结构图和工艺参数,对换热器的结构进行了合理的简化,利用ANSYS参数化建模方法建立了管壳式换热器的参数化模型。在ANSYS FLUENT14.0数值模拟软件中对换热器的流体流动以及耦合传热进行了数值模拟,得到管程和壳程流体的流速分布、压降情况、温度场变化的细节信息。该工作对于设计传热效率高、流体阻力小的换热器进行了有益探索。 展开更多
关键词 管壳式换热器 流体流动 耦合传热 FLUENT14.0 数值模拟
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管壳式换热器壳程流动和传热的三维数值模拟 被引量:45
6
作者 黄兴华 王启杰 陆震 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期297-302,共6页
提出了一种管壳式换热器壳程单相流动和传热的三维模拟方法 .用体积多孔度、表面渗透度、分布阻力和分布热源来考虑壳程复杂几何结构造成的流道缩小和流动阻力、传热效应 ,通过数值求解平均的流体质量、动量、能量守恒方程 ,得到壳程流... 提出了一种管壳式换热器壳程单相流动和传热的三维模拟方法 .用体积多孔度、表面渗透度、分布阻力和分布热源来考虑壳程复杂几何结构造成的流道缩小和流动阻力、传热效应 ,通过数值求解平均的流体质量、动量、能量守恒方程 ,得到壳程流动和换热的分布 .用该方法对一实验换热器进行了流动和传热的模拟 ,计算结果和实验结果吻合良好 . 展开更多
关键词 管壳式 换热器 数值模拟 流动 传热 三维
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大型纵流壳程换热器三维流动与传热数值模拟 被引量:26
7
作者 王定标 胡祥报 +2 位作者 郭茶秀 董其伍 刘敏珊 《郑州大学学报(工学版)》 CAS 2002年第3期13-18,共6页
针对目前弓形折流板管壳式换热器采用分布阻力、容积多孔度等概念来计算壳程流体流动的方法 ,根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点 ,探讨了大型纵流壳程换热器数值模拟的简化计算问题 ,提出了几何原型周期段模型简化计算法和四管模... 针对目前弓形折流板管壳式换热器采用分布阻力、容积多孔度等概念来计算壳程流体流动的方法 ,根据纵流壳程换热器的结构特点和流动特点 ,探讨了大型纵流壳程换热器数值模拟的简化计算问题 ,提出了几何原型周期段模型简化计算法和四管模型简化计算法 ,以解决大型纵流壳程换热器数值模拟问题 .并应用本文提出的简化计算法 ,应用通用CFD软件FLUENT对纵流壳程换热器不同结构参数时的流动与传热进行了数值模拟 ,得到了换热器流场与温度场的细观信息 。 展开更多
关键词 三维流动 传热 数值模拟 纵流壳程换热器 计算流体动力学
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柴油机流固耦合系统稳态传热数值仿真 被引量:13
8
作者 陈红岩 李迎 俞小莉 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期56-60,共5页
建立活塞组缸套冷却水机体流固耦合传热系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件变成内边界,使得传热仿真更合理更简单。以某增压柴油机为例,用ANSYS软件对建立的三维流固耦合模型进行了稳态传热数值仿... 建立活塞组缸套冷却水机体流固耦合传热系统,并利用有限元分析软件的流固耦合计算功能,把单个零件的传热外边界条件变成内边界,使得传热仿真更合理更简单。以某增压柴油机为例,用ANSYS软件对建立的三维流固耦合模型进行了稳态传热数值仿真,得到了耦合系统的温度场和流场云图。活塞关键点温度的计算值和实验测量值对比表明用流固耦合方法模拟柴油机活塞组缸套冷却水机体之间的稳态传热是可行的,且仿真结果与实测数据吻合较好。 展开更多
关键词 柴油机 流固耦合 稳态传热 数值仿真
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钻井过程中井内流动与传热的耦合数值计算 被引量:5
9
作者 钟兵 方铎 +1 位作者 付建红 施太和 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期57-59,共3页
钻井作业必然伴随着钻井液在井内的流动及钻井液与井眼周围地层的热交换。钻井液在井内的流动及井内温度分布是影响井下压力平衡、井壁稳定等方面的重要因素 ,深入研究钻井过程中井下流动和传热的规律对钻井作业安全、快速地进行具有极... 钻井作业必然伴随着钻井液在井内的流动及钻井液与井眼周围地层的热交换。钻井液在井内的流动及井内温度分布是影响井下压力平衡、井壁稳定等方面的重要因素 ,深入研究钻井过程中井下流动和传热的规律对钻井作业安全、快速地进行具有极其重要的意义。文章针对目前研究存在的不足 ,建立了钻井过程中井内流动和传热的耦合数学模型 。 展开更多
关键词 钻井 井内流体 传热 数学模型 数值分析 耦合 流动
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空调列车室内三维紊流流动与传热的数值模拟 被引量:15
10
作者 陈焕新 黄素逸 张登春 《华中科技大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期52-54,57,共4页
采用三维紊流模型 ,应用有限单元法计算了空调列车 (硬座车 )室内气固耦合传热问题 ,对空调列车室内气流组织 ,主要是速度场和温度场进行了数值模拟 .研究了送风方式和送风速度对空调列车室内流场的影响 ,以及送风温度对空调列车室内温... 采用三维紊流模型 ,应用有限单元法计算了空调列车 (硬座车 )室内气固耦合传热问题 ,对空调列车室内气流组织 ,主要是速度场和温度场进行了数值模拟 .研究了送风方式和送风速度对空调列车室内流场的影响 ,以及送风温度对空调列车室内温度场的影响 。 展开更多
关键词 空调列车 室内三维紊流流动 传热 有限单元法 数值模拟 速度场 温度场 气流组织设计
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催化效应对气动热环境影响的流动-传热耦合数值分析 被引量:5
11
作者 王国林 周印佳 +1 位作者 金华 孟松鹤 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期13-19,共7页
鉴于高超声速飞行中高温气体效应带来的壁面催化反应可显著增加气动热载荷,在气动热环境与结构热响应的分析与预报中需充分考虑催化反应带来的影响。将简化原子复合催化模型和有限速率催化反应模型嵌入超高速流动-传热耦合分析模型中,... 鉴于高超声速飞行中高温气体效应带来的壁面催化反应可显著增加气动热载荷,在气动热环境与结构热响应的分析与预报中需充分考虑催化反应带来的影响。将简化原子复合催化模型和有限速率催化反应模型嵌入超高速流动-传热耦合分析模型中,建立超高速流动/催化反应/传热多场耦合分析模型。其中,通过高频等离子风洞的催化特性测试获得ZrB2-SiC超高温陶瓷材料表面催化系数与温度的函数关系,对比分析耦合计算和非耦合计算、简化原子复合催化模型和有限速率催化反应模型对气动热环境的影响和适应性,结果表明材料表面催化特性对壁面总热流有重大影响。对于具有较高热导率材料的热响应,耦合传热分析能够有效避免非耦合计算带来的过度高估的结果,而有限速率催化反应模型可有效提高计算精度。在此基础之上,通过耦合传热分析,揭示了催化反应与壁面传热的内在关系,证明了在传热分析中考虑表面催化效应可提升结构热响应精度和防热系统精细化设计的能力。 展开更多
关键词 高超声速 流动-传热耦合 催化效应 地面风洞实验 数值模拟 气动热环境
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工程机械分离式冷却系统流动传热数值仿真 被引量:3
12
作者 傅佳宏 俞小莉 +1 位作者 刘震涛 黄钰期 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期2119-2124,共6页
采用计算流体力学(CFD)和数值传热学(NHT)方法对工程机械分离式冷却系统进行数值仿真分析,利用三维实体风扇和热交换器模型构建4种分离式冷却系统模型,并进行流动传热和风扇匹配特性分析。研究结果表明:在相同热交换器布置形式下,吸风... 采用计算流体力学(CFD)和数值传热学(NHT)方法对工程机械分离式冷却系统进行数值仿真分析,利用三维实体风扇和热交换器模型构建4种分离式冷却系统模型,并进行流动传热和风扇匹配特性分析。研究结果表明:在相同热交换器布置形式下,吸风式风扇方案功耗更低;在相同风扇形式下,热交换器正交布置方案流动传热性能更优;最后,采用冷却系统性能系数(Q/W)以及匹配特性曲线对这4种分离式冷却系统进行综合性能分析,可知吸风式风扇、热交换器正交布置方案最节能。 展开更多
关键词 分离式冷却系统 流动传热 数值仿真 热交换器 风扇
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低压铸造薄壁板件的流动与传热耦合数值模拟 被引量:2
13
作者 李梅娥 王友序 +1 位作者 杨根仓 邢建东 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2002年第5期824-826,共3页
采用 VOF法处理自由表面 ,达西源项法处理固 -液两相区流动 ,开发了铸造过程流动与传热耦合数值模拟软件。通过对流场及温度场分别采用不同的计算域和时间步长 ,大大提高了计算效率。利用该软件模拟了一薄壁板件的低压铸造过程 ,并进行... 采用 VOF法处理自由表面 ,达西源项法处理固 -液两相区流动 ,开发了铸造过程流动与传热耦合数值模拟软件。通过对流场及温度场分别采用不同的计算域和时间步长 ,大大提高了计算效率。利用该软件模拟了一薄壁板件的低压铸造过程 ,并进行了实验验证。数值模拟结果表明 ,对薄壁件而言 ,充型过程的流动对铸件初始温度分布影响较大 。 展开更多
关键词 低压铸造 薄壁板件 流动 传热 耦合 数值模拟 达西源项法
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等离子体反应器中传热与流动的三维数值模拟 被引量:6
14
作者 李和平 陈熙 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期324-327,共4页
本文采用我们新发展的三维计算机程序,对有载气和颗粒从单个喷孔侧向喷射的等离子体反应器中的传热与流动以及颗粒的运动轨迹与加热历程进行了三维数值模拟,并与相应的二维数值模拟结果进行了比较。模拟结果表明侧向喷入的载气所引起... 本文采用我们新发展的三维计算机程序,对有载气和颗粒从单个喷孔侧向喷射的等离子体反应器中的传热与流动以及颗粒的运动轨迹与加热历程进行了三维数值模拟,并与相应的二维数值模拟结果进行了比较。模拟结果表明侧向喷入的载气所引起的三维流动效应相当明显,不同的颗粒在反应器内的运动轨迹与加热历程也有明显差别。 展开更多
关键词 等离子体反应器 三维数值模拟 传热 流动
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细菌堆浸中流动-反应-传热耦合过程数值模拟分析 被引量:1
15
作者 吴爱祥 刘金枝 +1 位作者 尹升华 王洪江 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2010年第12期1393-1400,共8页
针对辉铜矿微生物浸出过程进行数学建模,利用Comsol Multiphysics软件对浸堆中热量传递、氧气流动、目的金属离子分布以及氧化转化率等进行数值模拟分析.结果表明:沿堆体斜坡边界处氧的浓度较大,而在堆的中央部分,氧气的浓度非常小,导... 针对辉铜矿微生物浸出过程进行数学建模,利用Comsol Multiphysics软件对浸堆中热量传递、氧气流动、目的金属离子分布以及氧化转化率等进行数值模拟分析.结果表明:沿堆体斜坡边界处氧的浓度较大,而在堆的中央部分,氧气的浓度非常小,导致这部分区域浸出反应缓慢;沿浸堆边坡处的温度偏低,温度最高的部分在底部区域附近靠近边坡位置处,且温度升高值超过6℃;矿堆底部靠近边坡区域目的金属离子浓度最高;靠近底部和斜坡部分,浸出反应速率快、氧化转化率高.矿堆的其余部分,因氧浓度低,导致浸出反应速率缓慢、氧化转化率低. 展开更多
关键词 堆浸 流动-反应-传热耦合模型 细菌浸出 数值模拟
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空调室内三维紊流流动与传热的数值模拟 被引量:3
16
作者 董军启 董丽娜 《制冷与空调(四川)》 2003年第3期1-3,共3页
采用三维紊流模型,应用有限容积法计算了室内空调的气固耦合传热问题,并对室内空调的气流组织形式,主要是对流速场,温度场进行了数值模拟计算,为空调室内的气流组织形式的优化设计及舒适性提供了研究依据。
关键词 三维紊流模型 有限容积法 气固耦合传热 流速场 温度场 数值模拟 优化设计 室内空调
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涡轮基组合循环发动机燃油系统流动传热耦合仿真软件开发 被引量:1
17
作者 刘友宏 赵晓旺 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期249-257,共9页
为避免燃油系统温度压力过高造成燃油系统故障,针对涡轮基组合循环发动机燃油系统流动传热特性进行了联合仿真软件开发研究。根据燃油系统的工作原理、流动传热机理,建立了燃油系统各个元组件的Flowmaster数学模型,采用Visual Basic (VB... 为避免燃油系统温度压力过高造成燃油系统故障,针对涡轮基组合循环发动机燃油系统流动传热特性进行了联合仿真软件开发研究。根据燃油系统的工作原理、流动传热机理,建立了燃油系统各个元组件的Flowmaster数学模型,采用Visual Basic (VB)语言基于Microsoft Visual Studio (VS)软件平台二次开发了包含Flowmaster,Excel的联合仿真软件,用Excel数据表作为联合仿真参数的输入和计算结果输出的数据库,并对典型飞行工况进行了试验验证和初步联合仿真研究。结果表明,开发的联合仿真软件实现了工况参数和计算结果的统一化管理以及自动化仿真,使得仿真步骤简捷迅速,提高了工作效率;典型工况下,主燃烧室燃油流量在m_(0)~3.5m_(0)内(m_(0)为某工况下主燃烧室燃油流量),温度仿真值与试验值相对误差不超过4.0%,压力仿真值与试验值相对误差不超过3.6%;加力燃烧室燃油流量在1.39m_(0)~9.72m_(0)内,温度仿真值与试验值相对误差不超过3.4%,压力仿真值与试验值相对误差不超过3.6%;冲压燃烧室燃油流量在2.25m_(0)~14.60m_(0)内,温度仿真值与试验值相对误差不超过3.8%,压力仿真值与试验值相对误差不超过4.0%,联合仿真结果正确、可靠。 展开更多
关键词 涡轮基组合发动机 燃油系统 流动传热 耦合仿真 二次开发
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双金属复合翅片管三维流动与传热数值模拟 被引量:2
18
作者 李化 施光明 《四川化工》 CAS 2005年第5期37-41,共5页
以双金属复合翅片管为研究对象,采用计算流体力学的分析方法,建立了合理简化的数学模型,利用大型商业应用CFD软件FLUENT6.1.22,根据周期性流动的特点模拟了一个周期的翅片管及管外流体的流动和传热特性,得到了温度场、压力场、速度矢量... 以双金属复合翅片管为研究对象,采用计算流体力学的分析方法,建立了合理简化的数学模型,利用大型商业应用CFD软件FLUENT6.1.22,根据周期性流动的特点模拟了一个周期的翅片管及管外流体的流动和传热特性,得到了温度场、压力场、速度矢量等直观信息,并对结果进行了讨论,为强化换热管的开发研究和结构优化提供了理论依据。 展开更多
关键词 双金属翅片管 数值模拟 CFD FLUENT 强化换热 复合翅片管 数值模拟 双金属 流动传热 计算流体力学 三维 CFD软件 数学模型 商业应用
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管内切向三维紊流旋流流动和传热数值研究
19
作者 杨泽亮 张少方 杨承 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期72-75,共4页
在引进先进的通用化 CFD软件 ( PHOENICS)的基础上 ,采用目前工程实际中应用最广泛的 K -ε湍流模型 ,通过编制 PHOENICS输入文件 Q1 ,对直管内切向旋流湍流的压力场、速度场、温度场和密度场进行了数值模拟 ,开发出能够计算直管内三维... 在引进先进的通用化 CFD软件 ( PHOENICS)的基础上 ,采用目前工程实际中应用最广泛的 K -ε湍流模型 ,通过编制 PHOENICS输入文件 Q1 ,对直管内切向旋流湍流的压力场、速度场、温度场和密度场进行了数值模拟 ,开发出能够计算直管内三维可压缩流体有粘切向旋流紊流流动和传热的一些有价值的结果 . 展开更多
关键词 三维 流动 传热 数值研究/切向旋流
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快堆钠池三维稳态与非稳态流动传热的数值研究 被引量:1
20
作者 邓保庆 席时桐 卢万成 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第4期328-332,共5页
采用FASTOR-3D程序对快堆钠池进行计算。该程序基于SIMPLEC算法和交错网格的三维流动传热模拟程序,程序中应用多孔介质模型模拟流场中障碍物的影响。在稳态计算的基础上,对温度小波动、停堆和停泵3种非稳态工况进行... 采用FASTOR-3D程序对快堆钠池进行计算。该程序基于SIMPLEC算法和交错网格的三维流动传热模拟程序,程序中应用多孔介质模型模拟流场中障碍物的影响。在稳态计算的基础上,对温度小波动、停堆和停泵3种非稳态工况进行了模拟计算,并对得到的流场和温度场数据进行了分析。结果表明:FASTOR-3D程序具有良好的稳定性,所采用的多孔介质模型的合理性由计算结果与钠池的几何结构相符得以证实。停堆和停泵事故工况下的计算结果符合低流速的基本特征。 展开更多
关键词 传热流动 快中子堆 钠池 数值分析 三维
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