当前位置: X-MOL 学术Prog. Nucl. Energy › 论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
大型密闭容器内自然对流空气-氦气混合物分层溶解和破碎的CFD分析
Progress in Nuclear Energy ( IF 2.7 ) Pub Date : 2022-10-02 , DOI: 10.1016/j.pnucene.2022.104415
Ari Hamdani , Satoshi Abe , Masahiro Ishigaki , Yasuteru Sibamoto , Taisuke Yonomoto

本文介绍了先前实验研究中的计算流体动力学 (CFD) 分析和验证工作,该实验研究在存在由空气和氦气组成的密度分层(作为氢气的模拟气体)的情况下由外表面冷却驱动的自然对流。该实验是在日本原子能机构 (JAEA) 的遏制积分效应测量设备 (CIGMA) 设施中进行的。CIGMA 容器是一个大型圆柱形不锈钢,主要圆柱形部分的内径为 2.5 m,总高度为 11 m。整个容器中氦的质量分数比例为11%,顶部容器的氦摩尔分数为48%。进行了两次实验,并进行了数值模拟,以分析冷却区域对氦分层侵蚀的详细影响。第一次测试命名为 CCLP30 或案例 1,第二次测试命名为 CCPL34 或案例 2。案例 1 和案例 2 的主要区别是案例 1 的冷却区域比案例 2 窄。案例 1 中,冷却区域仅位于外容器的四分之一。而在案例 2 中,冷却区域位于外容器的二分之一处。根据实验数据预测和验证了安全壳内氦浓度和气体温度的时空演变。结果表明,数值预测与实验数据相当吻合。然而,与实验数据相比,预测的侵蚀率显示出差异。氦气完全溶解所需的相对误差时间在15%以内。此外,还提出并讨论了两种取决于冷却位置的分层行为。CFD 模拟证实,上压头冷却导致富氦区出现两个反向旋转的涡流。同时,上半体冷却在贫氦区产生了两个反向旋转的涡流。这些发现对于理解由安全壳中的自然对流驱动的密度分层过程的机制非常重要。提出并讨论了两种取决于冷却位置的分层行为。CFD 模拟证实,上压头冷却导致富氦区出现两个反向旋转的涡流。同时,上半体冷却在贫氦区产生了两个反向旋转的涡流。这些发现对于理解由安全壳中的自然对流驱动的密度分层过程的机制非常重要。提出并讨论了两种取决于冷却位置的分层行为。CFD 模拟证实,上压头冷却导致富氦区出现两个反向旋转的涡流。同时,上半体冷却在贫氦区产生了两个反向旋转的涡流。这些发现对于理解由安全壳中的自然对流驱动的密度分层过程的机制非常重要。





"点击查看英文标题和摘要"

更新日期:2022-10-02
down
wechat
bug