第５８卷第４期原子能科学技术Vol．５８,No．４２０２４年４月AtomicEnergyScienceandTechnologyApr．２０２４汽泡边界层模型在矩形管道下的适用性分析何雯,赵陈儒,韩晋玉,薄涵亮∗(清华大学核能与新能源技术研究院,北京１０００８４)摘要:过冷流动沸腾中的流动和传热特性对反应堆的安全运行和经济性都具有重要意义.汽泡边界层模型是预测流动沸腾的一种新理论模型,它将流场沿径向划分为主流和汽泡边界层两个区域,能同时获得两个区域多个两相参数的变化规律,为空泡份额的预测提供了一种新的方法.然而,过冷沸腾段汽泡边界层模型目前仅在常规圆管中开展了验证,当管道类型和尺寸发生变化后,模型的准确度还有待进一步分析.基于此,本文将汽泡边界层模型进一步推广到长宽比较大的矩形管道中.为验证模型的准确性,将模型获得的空泡份额与现有实验数据进行对比,并同时与现有空泡份额预测模型进行了对比.结果显示,汽泡边界层模型不仅较现有模型的准确度更高,还能同时应用于矩形常规管道和窄缝通道,受管道结构和尺寸的影响较小.模型还描述了矩形窄缝通道内空泡份额、压力、流速、温度、滑速比等的变化情况,这些结果能为反应堆矩形燃料元件内的热工物理耦合分析提供基础数据.关键词:过冷流动沸腾;汽泡边界层模型;矩形管道;空泡份额;两相参数中图分类号:TL３６;TB１２６文献标志码:A文章编号:１０００Ｇ６９３１(２０２４)０４Ｇ０７５１Ｇ１０收稿日期:２０２３Ｇ０６Ｇ１４;修回日期:２０２３Ｇ０７Ｇ１３基金项目:中核集团“青年英才”项目;中核集团领创科研项目∗通信作者:薄涵亮doi:１０．７５３８/yzk．２０２３．youxian．０４１８AccuracyAnalysisofBubbleＧlayerＧbasedModelAppliedonRectangularChannelHEWen,ZHAOChenru,HANJinyu,BOHanliang∗(InstituteofNuclearandNewEnergyTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing１０００８４,China)Abstract:Subcooledflowboilingcontainscomplexbubblebehaviorsandinteractions．Accuratepredictionandanalysisofthesubcooledflowboilingareofgreatsignificanceforthesafeoperationandeconomyofthenuclearreactors．ThebubbleＧlayerＧbasedmodＧelisanewtheoreticalmodelinpredictingtheflowboiling,whichdividestheflowfiledintotworegionsintheradialdirection,whicharethebubblelayerregionandthecoreregion．Bubblebehaviorsineachregion,massandenergyexchangesbetweendifferentregions,andvariationsofpar...
