Математическое моделирование смешения разнотемпературных струй методом CABARET
Автор: Зайцев Алексей Михайлович, Семенов Владимир Николаевич, Швецов Юрий Евгеньевич
Журнал: Вычислительная механика сплошных сред @journal-icmm
Статья в выпуске: 4 т.6, 2013 года.
Бесплатный доступ
Представлены результаты математического моделирования эксперимента по смешению разнотемпературных струй на выходе из топливных сборок реактора на быстрых нейтронах (БН) с жидким натриевым теплоносителем. Использовалась численная методика Кабаре, и основная задача заключалась в проверке ее применимости к расчетам течений жидкостей, обладающих малым числом Прандтля (~0,01), в области относительно высоких чисел Рейнольдса (~10 5). Именно такие жидкости служат теплоносителями в перспективных реакторах БН, чем и мотивировано проведение этой работы. Рассматривалось течение жидкости в проточной части экспериментального стенда, имеющей геометрически сложную конфигурацию. Описана методология построения адекватной расчетной области и конечно-разностной сетки. Сравнение результатов расчета с данными эксперимента показало, что предложенное решение задачи позволяет достаточно точно предсказывать значения усредненных по времени локальных температур в неизотермическом жидкометаллическом потоке и качественно правильно описывает пульсационные характеристики исследуемого течения.
Разбиение на подпроцесы, пульсационные характеристики, методика кабаре, реактор с жидко-металлическим теплоносителем, смешение разнотемпературных струй
Короткий адрес: https://sciup.org/14320694
IDR: 14320694 | DOI: 10.7242/1999-6691/2013.6.4.47
Список литературы Математическое моделирование смешения разнотемпературных струй методом CABARET
- Chacko S., Chung Y.M., Choi S.K., Nam H.Y., Jeong H.Y. Large-eddy simulation of thermal striping in unsteady non-isothermal triple jet//Int. J. Heat Mass Tran. -V. 54, N. 19-20. -P. 4400-4409.
- Жуков А.В., Могильнер А.И., Авдеев Е.Ф. и др. О смешении струй натрия в коллекторе тепловыделяющих сборок: Препр./Физико-энергетический институт им. А.И. Лейпунского. -Обнинск, 1986. -12 с.
- Жуков А.В., Иванов Е.Ф., Мужанов А.Б. и др. Исследование на модели флюктуации температуры в потоке натрия на выходе из ТВС быстрого реактора//Межотрасл. конф. «Исследование гидродинамики и теплообмена в элементах ЯЭУ. Статистические методы»: Тез. докл., 1985, Москва: ФЭУ, 1985.
- Zhukov A.V., Ivanov E.Ph., Kovtun S.N. et al. Experiments on mixing of sodium jets with a different temperature in space above fuel pin heads in fast reactor subassembly of BN-350 and BN-600 types. IAEA-IWGFR/90//Proc. of Specialist’s Meeting on “Correlation between material properties and thermohydraulics in LMFR’s”, France, Aix-en-Provence, November 22-24, 1994.
- Жуков А.В., Кузина Ю.А., Сорокин А.П. и др. Некоторые вопросы смешения разнотемпературных струй теплоносителя над активной зоной быстрого реактора//Научн.-техн. конф. «Теплофизика-2012. Теплофизические экспериментальные и расчетно-теоретические исследования в обоснование характеристик и безопасности ядерных реакторов на быстрых нейтронах»: Тез. докл., 24-26 октября 2012 г., Обнинск. -C. 45-47.
- Головизнин В.М., Зайцев М.А., Карабасов С.А., Короткин И.А. Новые алгоритмы вычислительной гидродинамики для многопроцессорных вычислительных комплексов. -М.: Изд-во МГУ, 2013. -472 с.
- Головизнин В.М. Балансно-характеристический метод численного решения одномерных уравнений газовой динамики в эйлеровых переменных//Матем. моделирование. -2006. -Т. 18, № 11. -С. 14-30.
- Головизнин В.М., Карабасов С.А., Кондаков В.Г. Обобщение схемы Кабаре на двумерные ортогональные расчетные сетки//Матем. моделирование. -2013. -Т. 25, № 7. -С. 103-136.
- Karabasov S.A., Goloviznin V.M. New efficient high-resolution method for nonlinear problems in aeroacoustics//AIAA J. -2007. -V. 45, N. 12. -P. 2861-2871.
- Obabko A.V., Fischer P.F., Tautges T.J. et al. Large eddy simulation of thermo-hydraulic mixing in a T-Junction//Nuclear Reactor Thermal Hydraulics and Other Applications, November 2012, In-Tech Open Access Company. -25 p. (URL: http://www.mcs.anl.gov/papers/P3015-0712.pdf).
- Goloviznin V.M., Zaitsev M.A., Karabasov, S.A. A highly scalable hybrid mesh CABARET MILES method for MATIS-H Problem//CFD for Nuclear Reactor Safety Application (CFD4NRS-4) Workshop, South Korea, Daejon, September 10-12, 2012. -P. 104.
- Зайцев А.М. Технология параллельных вычислений теплогидравлики программы ”CABARET”//Суперкомпьютерные технологии в науке, образовании и промышленности/Под ред. акад. В.А. Садовничего, акад. Г.И. Савина, чл.-корр. РАН Вл.В. Воеводина. -М.: Изд-во МГУ, 2010. -С. 173-180.
