Numerička simulacija dvofaznog strujanja i razmene toplote u vertikalnom generatoru pare

Abstract

U radu je predstavljen dvodimenzijski termohidraulički model strujanja dvofazne mešavine oko snopa cevi vertikalnog generatora pare, kao i model za proračun toplotnog fluksa između predajnika i prijemnika toplote. Model dva fluida je primenjen za simulaciju strujanja dvofazne mešavine na strani prijemnika toplote i zasnovan je na jednačinama bilansa mase, količine kretanja i energije za svaku fazu pojedinačno. Procesi na međufaznim razdelnim površinama su modelirani na osnovu odgovarajućih konstitutivnih korelacija. Takođe, u radu su predstavljeni različiti načini modeliranja sile međufaznog trenja, koji se koriste u komercijalnim softverskim paketima za CFD simulacije i programima za analize sigurnosti nuklearnih reaktora. Predviđanje toplotnog fluksa izvršeno je modelom razmene toplote, koji obuhvata mehanizme jednofazne konvekcije, pothlađenog ključanja i razvijenog mehurastog ključanja. Rezultati dobijeni numeričkom simulacijom su upoređeni sa izmerenim vrednostima dostupnim u literaturi. Razvijeni model predstavlja podršku pri projektovanju generatora pare, a rezultati pružaju detaljan uvid u termohidrauličke parametre procesa.