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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：一种探究核电厂稳压器波动管CCFL现象的数值模拟方法，适用于观察稳压器波动管空气‑水的气液两相逆流限制CCFL现象，为压水堆核电厂在发生小破口事故时，稳压器波动管内CCFL起始点的预测提供一种有效的数值模拟方案。该方法步骤如下：1.设计适用于观察稳压器波动管CCFL现象的整体回路模型，并对整体回路模型简化建模；2.对整体回路简化模型进行计算节点划分；3.建立VOF模型，设置主相为水，第二相为空气，根据气液两相逆流特性选择湍流模型，设置表面张力，定义边界条件，基于PISO算法完成求解方法设置，调节亚松弛因子和自适应时间步长完成求解设置，设置计算初场，加速计算收敛；4.设置监测参数，完成稳压器波动管CCFL现象的数值模拟。

主权项：1.一种探究核电厂稳压器波动管CCFL现象的数值模拟方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：适用于观察稳压器波动管CCFL现象的整体回路包括依次连接的稳压器、波动管、热管段、压力容器，对整体回路建立的简化模型包括稳压器三维几何简化模型、波动管三维几何简化模型、热管段三维几何简化模型和压力容器三维几何简化模型；步骤2：对步骤1建立的整体回路简化模型进行计算节点划分，并对两相流动存在剧烈搅浑的位置，调整网格分布，进行网格加密，得到整体回路简化模型的计算网格；步骤3：开展核电厂稳压器波动管CCFL现象的数值模拟，该数值模拟方法具体设置为：定义求解器类型，建立湍流模型和多相流模型描述空气-水的两相流动状态，定义空气-水两相材料物性并设置相间相互作用力，定义边界条件，结合FLUENT软件提供的算法并选择插值方法完成求解方法设置，调节亚松弛因子和自适应时间步长完成求解设置，在使用自适应时间步长后，在气相流速差异大时，计算时间将相差百倍，为了加速计算收敛，缩短求解时间，进行了初场设置；步骤4：在步骤3的数值模拟过程中，监测热管段和压力容器内的液体体积，当该液体体积随时间的变化率达到时均稳定后，稳压器波动管空气-水CCFL现象达到稳定状态，判断计算收敛；步骤3中，在数值模拟过程中，时间步长设置为自适应时间步长，库朗数设置为固定值1，当入口气相质量流量大时，气相流速增大，由于网格长度间隔不变，则时间步长将变小，因此不同入口气相质量流量下稳压器波动管CCFL现象的计算时间将有差别；初场设置方法为：在稳压器三维几何简化模型的下方形箱体给定初始水位，当气相入口质量流量为0kgs时，箱体内的水沿重力方向流向压力容器，直到波动管和热管段内均有水流过，并且有部分水进入压力容器时，认为初场建立完成；在初场设置完成后，增大入口气相质量流量，进行气液两相逆流限制过程的计算。

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