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题名基于VOF方法的同轴气泡聚并数值模拟研究
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作者
郝文杰
韩晋玉
刘瑶
赵陈儒
薄涵亮
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机构
清华大学核能与新能源技术研究院
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出处
《原子能科学技术》
北大核心
2025年第6期1262-1271,共10页
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基金
中核集团“青年英才”项目
中核集团领创科研项目。
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文摘
气液两相流动广泛存在于反应堆堆芯以及蒸汽发生器等设备中。气泡聚并、破碎等气泡动力学行为直接影响相关设备的热工水力性能。群平衡模型(PBM)是多相流系统中处理多组分粒子平衡问题的重要方法。气泡聚并核函数是PBM主要核函数之一,用于描述两个或多个气泡在碰撞过程中聚并为一个较大气泡的概率,其准确性直接影响欧拉-欧拉框架下的气泡动力学行为研究及热工水力性能的预测。排液模型是当前应用最为广泛的聚并效率模型,是聚并核函数的重要部分。通过将流体体积法(VOF)与连续表面力模型(CSF)相结合对两同轴气泡聚并过程开展了2D数值模拟,并根据模拟结果定量获得气泡聚并过程的排液时间,通过研究不同黏度下气泡的聚并,定量描述了气泡开始排液的接触时刻,讨论了初始液膜厚度与气泡直径、形变比以及黏度之间的关系,对文献中已有的4个排液时间模型的适用性及准确性进行系统评价。研究结果表明,接触时刻的定义,初始液膜厚度的预测,以及黏性力和惯性力作用的综合考虑和评估对于提高排液时间模型的准确性,扩展其适用范围,进而提高PBM方法的计算准确性有重要的意义。
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关键词
VOF方法
气泡聚并
接触时刻
初始液膜厚度
排液时间
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Keywords
VOF method
bubble coalescence
contact moment
initial film thickness
drainage time
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分类号
TL33
[核科学技术—核技术及应用]
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