注气对铅铋流动换热参数影响的数值研究

核聚变与等离子体物理 ›› 2013, Vol. 33 ›› Issue (2): 187-192.

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注气对铅铋流动换热参数影响的数值研究

邹文重，周涛，苏子威，刘梦影，李精精

(华北电力大学，北京 102206)

收稿日期:2012-09-10 修回日期:2013-03-06 出版日期:2013-06-15 发布日期:2013-06-14
作者简介:邹文重(1988-)，男，四川省内江市人，硕士研究生，核反应堆热工与安全方向。
基金资助:
中国科学院战略性先导科技专项资助(XDA03040000)；Supported by the "Strategic Priority Research Program" of the Chinese Academy of Sciences(XDA03040000)；国家自然基金资助项目(50976033)

Numerical simulation of the impact gas injection on the lead-bismuth liquid flow and heat transfer parameters

ZOU Wen-zhong, ZHOU Tao, SU Zi-wei, LIU Meng-ying, LI Jing-jing

(Institute of Nuclear Thermal-Hydraulic Safety and Standardization, North China Electric Power University, Beijing 102206)

Received:2012-09-10 Revised:2013-03-06 Online:2013-06-15 Published:2013-06-14

摘要/Abstract

摘要：

采用两相流的流动换热理论，建立二维几何模型，运用FLUENT对稳定入口流速下注入气体的铅铋流动段作了模拟。模拟研究注入气体的体积份额或速度改变对压力和铅铋与注入气体之间换热与影响，得到了不同条件下的温度与压力分布。分析结果发现，体积份额减小，铅铋流体的径向温度分布更加均匀，中心温度更低；随着体积份额的减小，铅铋的总压呈现出一种下降的趋势。注入气体速度不同对铅铋整体的换热影响不大；中心处的动压有较大增加，总压改变甚微。

关键词: 铅铋流体, 注气, 两相流, 数值模拟

Abstract:

Two-phase flow theory on heat transfer is used, and a two-dimensional model is created. The lead-bismuth liquid flow segment at stable entrance flow rate with gas injection was simulated with FLUENT code. The simulation studied the impact of the volume fraction or the relative velocity of the injected gas on the pressure and heat transfer between lead-bismuth and the injected gas, the temperature and pressure profiles under the different conditions were obtained. Analysis shows that with volume fraction decreases, the radial temperature profile is more uniform in the lead-bismuth fluid, at the center the fluid has a lower temperature, and the total pressure of lead-bismuth shows a tendency to decline. The results show that the velocity has a little effect on the heat transfer and the total pressure changes a little too，but the dynamic pressure increases a lot at the center.

Key words: Lead-bismuth eutectic, Gas injection, Two-phase flow, Numerical simulation

中图分类号:

TL331

邹文重，周涛，苏子威，刘梦影，李精精. 注气对铅铋流动换热参数影响的数值研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2013, 33(2): 187-192.

ZOU Wen-zhong, ZHOU Tao, SU Zi-wei, LIU Meng-ying, LI Jing-jing. Numerical simulation of the impact gas injection on the lead-bismuth liquid flow and heat transfer parameters[J]. NUCLEAR FUSION AND PLASMA PHYSICS, 2013, 33(2): 187-192.

[1]	李宁, 徐皓, 杨庆喜, 陈建, 陈仕琳, 陆坤 . 基于 Fluent 的球形托卡马克装置磁体的水冷结构设计 [J]. 核工业西南物理研究院, 2024, 44(3): 282-289.
[2]	宋先平, 席剑飞, 陆洋, 蔡杰, 顾中铸. 基于COMSOL的不同温度气体脉冲放电特性的数值模拟研究[J]. 核工业西南物理研究院, 2024, 44(1): 111-118.
[3]	刘晋, 周展如, 黄生洪, 叶民友. 偏滤器微纳表面冷却通道的过冷流动沸腾数值模拟[J]. 核工业西南物理研究院, 2023, 43(4): 392-401.
[4]	郝郁, 黄向玫, 刘熙罡, 李波, 李伟. 气体注入系统的检漏系统中氚监测支路进气量的数值模拟及结构优化[J]. 核聚变与等离子体物理, 2023, 43(2): 169-174.
[5]	李帅星, 王一男, 王莉. 大气压脉冲调制射频氩气放电等离子体特性的数值研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(4): 591-597.
[6]	鲁鑫, 吴雪科, 胡世林, 严一帆, 李正吉, 王占辉. HL-2A 充气弹丸注入加料的数值模拟研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(3): 199-206.
[7]	刘萍，丁文龙，靳海波. 非均匀加热条件下内插扭带管强化传热模拟分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(2): 167-173.
[8]	谭耀, 马骏, 项农 . 基于微扰守恒模型的磁流体模拟并行计算 [J]. 核聚变与等离子体物理, 2021, 41(1): 8-15.
[9]	王一男，孟晓东，李帅星，金莹，王莉，张艳华，石凤燕. 大气压双频氦气放电等离子体特性的数值研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(4): 373-378.
[10]	李平川，唐德礼*，赵杰，张帆. 圆柱形阳极层霍尔推进器磁极溅射数值模拟[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(2): 181-187.
[11]	杨皓君1, 2，陆坤1，荣建1. 大孔径背景场磁体的设计与分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2019, 39(1): 76-82.
[12]	周冰，冯勇进，王晓宇，武兴华. 实验包层氚增殖区提氚气体换热研究[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(3): 339-343.
[13]	韦维1，李妙辉2，王晓洁2. EAST 电子回旋共振加热效果的数值模拟和分析[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(2): 144-151.
[14]	陈龙溪1, 2，王进芳2, 3，孙哲1, 2，边珍珠1, 2. 剪切磁场位形下电阻壁模不稳定性的数值模拟[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(1): 21-28.
[15]	许婉韵，李鹏远，魏海鸿，陈辉，张腾. ITER极向场磁体支撑冷却系统设计、分析与优化[J]. 核聚变与等离子体物理, 2018, 2(1): 69-73.

注气对铅铋流动换热参数影响的数值研究

Numerical simulation of the impact gas injection on the lead-bismuth liquid flow and heat transfer parameters

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