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U D C ： 编号：
工学硕士学位论文
竖直加热管道内干涸型临界沸腾数值分析
硕士研究生：陈丽娟
指导教师：田兆斐 教授
学科、专业：核科学与技术sin二倍角公式
论文主审人：张智刚 教授
哈尔滨工程大学班委的职责
2018年3月
描写母亲的诗分类号： 密级：
后赤壁赋原文U D C ： 编号：
工学硕士学位论文
年轻的心
竖直加热管道内干涸型临界沸腾数值分析
硕士研究生：陈丽娟
指导教师：田兆斐 教授
学位级别：工学硕士
学科、专业：核科学与技术
所在单位：核科学与技术学院
论文提交日期：2018年1月
论文答辩日期：2018年3月
学位授予单位：哈尔滨工程大学
Classified Index:三生三世十里桃花小说
U.D.C:
A Disrtation for the Degree of M. Eng
Numerical Analysis of Dry-out Critical Boiling in Vertical Heating Pipes
Candidate:Chen Lijuan
Supervisor:Prof. Tian Zhaofei
标新立异近义词Academic Degree Applied for:Master of Engineering
Specialty :Nuclear Science and Technology
Date of Submission:January, 2018
Date of Oral Examination:March, 2018
University:Harbin Engineering University
哈尔滨工程大学
学位论文原创性声明
本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者（签字）：
日期：年月日
哈尔滨工程大学
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作者（签字）：导师（签字）：
日期：年月日年月日
摘要
反应堆燃料组件表面的临界热流密度现象关系到堆芯运行过程中安全性与经济性。随着计算机技术和计算流体力学的大力发展及反应堆精细化分析的需求，CFD技术以其更为精细化的网格尺寸、更加稳健、高效的数值方法，在成功解决单相流动问题的基础上，开始开发对两相流动的数值模拟的功能。目前，商业两相CFD软件FLUENT基于欧拉-欧拉两流体求解器，并与多相流模型中的壁面沸腾模型一起，已经具有一定的两相流数值分析的能力，能较为准确分析压水堆或沸水堆燃料组件表面的热量传递及临界热流密度现象。
由于两相CFD程序目前尚未成熟，并考虑到反应堆燃料组件内的两相流动实验数据较少，本文基于Be
nnett等在均匀加热热流密度下，竖直圆管内的气-水两相流动及传热的实验研究进行了数值模拟，并进行沸腾现象相关分析。
巳组词本文首先利用商用两相CFD_FLUENT对竖直加热管道内的两相流动进行模拟，采用速度入口、压力出口及对称边界条件进行计算。通过与实验获得的壁面温度进行比较，确定欧拉两流体模型中较为重要的因素：网格及湍流模型。随后，对壁面沸腾模型和两相流流型进行了较为详细讨论，通过与实验数据进行对比，选择合理的壁面沸腾模型进行干涸临界现象的模拟。计算发现，结合混合相的kε−两相湍流模型能获得较为满意的结果；同时，CHF壁面沸腾模型考虑两相流流型对气液两相流动的影响，计算结果更为合理。
其次，考虑到相间动量传递直接影响到两相流模拟的准确性。因此，在确定基准的相间作用力组合后，对两相间曳力和非曳力展开了相关分析。通过控制变量法，逐一改变相间作用力模型，分别讨论了曳力、升力、壁面润滑力及湍流耗散力对气泡分布的影响，结果表明湍流耗散力模型对气泡径向分布影响最大，对两相流数值模拟具有一定的参考价值。
最后，本文对圆管内的流动沸腾现象及临界热流密度（以下简称CHF）进行相关计算。基于合适的两相数值计算模型重点讨论数值计算过程中判断CHF 的方法，在此基础上结合CHF表数据进行临界热流密度的预测，并对圆管内的临界现象进行参数分析。
关键词：两相CFD；欧拉两流体模型；壁面沸腾模型；相间作用力；CHF
