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    我模拟的对象是反应堆内的稳态流动传热,由于堆芯内组件数量庞大,精细建模复杂,因此采用多孔介质模型对堆芯区域进行简化。

    为了验证这种等效的合理性和误差,我先对单个组件栅元进行多孔介质简化,并将多孔介质模拟结果与未简化的模型结果对比验证多孔介质模型的合理性。

    单个组件栅元的截面图如下:
    图片1.png

    其二维轴对称模型如下图:
    f510f5de-0d5e-4389-b577-ad2d3defe29c-image.png

    模拟结果
    (1)未采用多孔介质模型
    我用了二维轴对称模型来模拟,设置固体流体内热源,入口质量流量和出口压力边界条件,流体和固体分别加载体积热源P1和P2(W/m3),流体和固体的导热系数均为常数,得到的稳态温度场和压损分布如下:
    bca065f1-7cc4-4385-8113-d7e0acd6d23e-image.png
    流体出口温度700℃,固体由于带内热源温度高于流体,固体最高温度为799℃,固体平均温度为756℃,组件压损为2400Pa

    (2)采用多孔介质模型模拟
    由于固体带内热源,流固存在较大温差,采用非热平衡模型
    根据栅元几何结构指定:孔隙率γ=0.1 ,界面换热系数hfs=5000W/M2K(与未采用多孔介质模型算得的换热系数一致),界面面积密度Afs=6.71m-1

    通过流速-压力实验关系确定粘性损失项系数和惯性损失项系数,只考虑x方向的流动损失,y方向系数放大100倍

    别给多孔介质流体和多孔介质固体设置了内热源,分别为P1×孔隙率和P2×(1-孔隙率),初始化后检查内热源加载总量无误;流体固体的热导率输入值和上个模型一致

    得到的模拟结果:
    af1efa10-a95f-4e49-a69c-63b4b4357ca0-image.png
    采用多孔介质非热平衡模型模拟得到的流体温度是正确的,压损也是正确的,但固体温度分布明显不对,固体域温度热点仅为725℃,平均温度为711℃,均远小于实际模型算得的固体温度值。

    我自己的猜测:
    多孔介质模型将单组件变为流固均匀介质后,不能模拟固体区域沿导热路径带来的固体温升?刚好我这个栅元模型中固体由于导热产生的温升非常高,如果是这样,说明多孔介质非热平衡模型不适用于我所研究的问题,因为简化后会显著低估固体温度热点。

    请问我的理解是正确的么

  • Word里面你们怎么打公式

    Algorithm
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    S

    aurora,可以在word里用latex

  • CFD结果渲染

    Fluent
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    huntersongH

    x3d
    用这个导出,导入到blender

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    F

    @黄昏晓为谁破 好的感谢前辈回复

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    Z

    相方程和压力方程的源相均是类似interPhaseChangeFoam的源相添加方式添加,能量方程是按照质量传递乘以相应的焓,但是在求解过程中,一旦发生相变,焓方程或者迭代求温度就会发散。(我并没有按照本求解器原有的蒸发模型添加,因为相变原理不同)要以什么样的数值方式处理才能解决这个问题呢?有经验的专家能给些建议吗?@东岳
    代码如下:

    E1Eqn = ( E1Eqn == *heatTransfer[phase1.name()] +(fluid.mDotAlphal()[0]*limitedAlpha2+fluid.mDotAlphal()[1]*limitedAlpha1)*phase2.thermo().he() + alpha1*rho1*(U1&g) + fvOptions(alpha1, rho1, phase1.thermo().he()) ); E1Eqn->relax(); fvOptions.constrain(E1Eqn.ref()); E1Eqn->solve(); } } { tmp<fvScalarMatrix> E2Eqn(phase2.heEqn()); if (E2Eqn.valid()) { E2Eqn = ( E2Eqn == *heatTransfer[phase2.name()] -fvm::Sp((fluid.mDotAlphal()[0]*limitedAlpha2+fluid.mDotAlphal()[1]*limitedAlpha1)*2, phase2.thermo().he()) +(fluid.mDotAlphal()[0]*limitedAlpha2+fluid.mDotAlphal()[1]*limitedAlpha1) * phase1.thermo().he() + alpha2*rho2*(U2&g) + fvOptions(alpha2, rho2, phase2.thermo().he()) ); E2Eqn->relax();elax();
  • 欧拉-欧拉-VOF混合方法

    Algorithm
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    Y

    @东岳 我最近用reactingMultiphaseEulerFoam做算例,也是设置的时候某一相为0,湍流模型一直出现divide by zero,找了半天没发现错误,更改之后搞定了,谢谢东岳老师

  • 关于入口湍流边界条件

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    E

    @东岳 嗯嗯,谢谢李老师,昨天周老师帮我向您请教了一些,我目前研究大气湍流流动,所以希望入口能满足真实环境的条件;我再研究一下相关文献,谢谢。

  • 喷嘴建模问题

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    C

    @mohui 谢谢!

  • 应该如何计算外部流场的k和epsilon?

    OpenFOAM
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    J

    看到站內的一篇文章, 有提及到使用turbulence length scale和turbulence intensity level来计算k和epsilon。可是查看了一下,turbulence length scale和intensity level都需要使用水力直徑来计算。那么对于外部流场来说,应该要如何计算?通常模拟汽车移动的外部流场,在OpenFOAM中,上、左和右壁都设定为slip wall,那水力直徑还应该把它当成内部流场那样以inlet的高和宽来计算吗?
    小弟的流体知识浅薄,还请多多指教:shangxue:

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    李东岳

    恭喜恭喜

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    2422ba2b-f9b8-402e-936e-8075325aae10-image.png 例如我生成一个part名字叫多“cavity1”,但是导入到fluent里面会多出“cavity1:007,cavity1:008,cavity1:008shadow,”这几个边界fb6ad2d6-0c7d-4266-a7b4-fa752482f0a6-image.png 。相应的网格也被分裂出好多细块。微信图片_20190126110946.jpg 微信图片_20190126110950.jpg

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    红豆沙

    @wwzhao 谢谢拉 困扰了我这么久 还一直以为是 环境变量的问题呢

  • 从.msh文件中获得几何文件

    Meshy
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    李东岳

    感谢分享 楼主好人 :xiexie: :xiexie:

  • 求一个NS鼠标垫

    CFD彩虹条
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    谢谢岳哥

  • 如何在simpleFoam kEpsilon中加入重力?

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    @东岳 其实我是想看一下加了重力会不会对CdA和Cp做成影响 如果没有多大影响的话 就可以不考虑重力了

  • 关于边界层棱柱网格的疑问

    Meshy
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    西湖冷月西

    近壁面网格长宽比本来就很大,如果用RANS计算,有的模型对近壁面y+要求很小,比如SST k-omega要求y+≈1,但是对x+或者z+基本没有明确的限制,为了减少网格数量,一般流向和展向的网格无量纲参数可以在百千量级,这样的话近壁面网格长宽比就会很大,也是可以正常计算的。

  • 有关ICEM中的非结构网格加密

    Meshy
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    计算域是否对称,可否切出1/3生成网格后旋转

  • ICEM模型向ANSYS DesignModeler转换

    Meshy
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    或者有老师知道如何将ICEM的模型输出为.stp格式吗?

  • 计算流体力学开源软件推荐

    CFD彩虹条
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    PeleC(AMReX)

  • EDEM安装

    CFD彩虹条
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    李东岳

    如果提示xcb的问题,注意一下libudev.so.0这个库能不能找到