Моделирование движения однофазного закрученного потока в теплообменном канале со встречным движением теплоносителей при штатных параметрах ядерной энергетической установки
С.М. Дмитриев, А.Е. Соборнов, Р.Р. Рязапов, А.В. Котин, Н.В. Мацин
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е. Алексеева, Нижний Новгород, Россия
dmitriev@nntu.ru
Ключевые слова: гидродинамика, связанный теплообмен, численное моделирование, закрученный поток, ЛОГОС
Страницы: 853-862
Аннотация
В работе представлены результаты серии экспериментальных и расчетных исследований процессов гидродинамики и теплообмена закрученного потока, обогреваемого за счет встречного потока теплоносителя в теплообменном канале при штатных технологических параметрах ядерной энергетической установки. В результате экспериментов получены поле температуры теплообменного канала в целом и коэффициент гидравлического сопротивления каналов с ленточными завихрителями постоянного шага закрутки. Численное исследование проводилось в отечественном программном пакете ЛОГОС и в комплексе Ansys CFX. Моделирование выполнено с использованием модели турбулентности k-ω SST с поправкой на кривизну линий тока и вращение. Создано два варианта сетки для проведения расчета. Проведен сравнительный анализ расчетных и экспериментальных величин коэффициента гидравлического трения, температуры закрученного потока и коэффициентов теплоотдачи от стенки к закрученному потоку. Анализ позволил выявить слабые и сильные стороны расчетной методики, реализованной в отечественном пакете. Выполнено сопоставление величин отклонений полученных значений. Наблюдается неплохое согласование расчетных и экспериментальных данных между собой, а также с данными, полученными на основе обобщенных зависимостей. Один из важнейших выводов исследования заключается в необходимости модернизации процесса решения связанной задачи теплообмена в пакете ЛОГОС с целью расширения круга решаемых задач.
|
