二维数值模拟蒸汽膜覆盖的液滴水力学特性  

作　　者：段日强[1] 姜胜耀[1] 张佑杰[1] 贾海军[1] 杨星团[1] 

机构地区：[1]清华大学核能与新能源技术研究院教育部先进反应堆工程与安全重点实验室,北京102201

出　　处：《中国科学（E辑）》2005年第3期314-323,共10页Science in China(Series E)

基　　金：国家自然科学基金资助项目(批准号: 50325620;10372050)

摘　　要：采用移动粒子半隐式法(moving particle semi-implicit method, 简称 MPS法)直接数值模拟了蒸汽膜覆盖的液滴破裂, 求解了关于液滴、蒸汽和环境液体的二维 Navier-Stokes 方程. 计算结果表明蒸汽膜的存在抑制了液滴破裂, 液滴破裂的临界 Weber 数随蒸汽膜厚度增加而增加. 液滴破裂过程可分为两个阶段, 液滴变形与破裂主要发生于后一个阶段. 同时计算结果揭示, 除了液滴与蒸汽界面处的 Rayleigh-Taylor 不稳定性较强外, 蒸汽膜覆盖的液滴破裂机理与无蒸汽膜覆盖的液滴破裂机理是一致的. 数值模拟结果的部分特征得到了相关实验的验证.

关 键 词：二维数值模拟技术 蒸汽膜 水力学 粒子法 移动粒子半隐式法 冷却水 不稳定性 轻水反应堆 

分 类 号：TL421[核科学技术—核技术及应用]