Technical report from the project TACR Epsilon TH02020360 "Modeling of the critical heat flux with computational fluid dynamics codes", year 2018

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46356088%3A_____%2F18%3AN0000046" target="_blank" >RIV/46356088:_____/18:N0000046 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Odborná zpráva z projektu TAČR Epsilon TH02020360 „Modelování vzniku CHF - krize varu pomocí výpočetních programů typu CFD“, rok 2018

Original language description

Tento dokument je druhou odbornou zprávou z projektu TAČR Epsilon TH02020360 „Modelování vzniku CHF - krize varu pomocí výpočetních programů typu CFD“. Zpráva popisuje pokus využít vícefázový CFD program k předpovídání krize varu prvního druhu (Departure from Nucleate Boiling, DNB). Počítačové simulace krize varu 1. druhu v proudění s podchlazeným varem ve svislé trubce byly provedeny pomocí programu Ansys CFX 18 [1-2]. Program CFX dokáže simulovat vícefázové proudění pomocí řešení tří rovnic zachování pro každou fázi. Var na otápěné stěně byl simulován pomocí modelu Kurul-Podowski. Z dostupných matematických modelů fyzikálních jevů v proudění s varem byl vytvořen model varu pro program CFX a tento model byl úspěšně otestován na experimentech DEBORA [3-4] s podchlazeným varem. Stejný model varu byl potom použit při simulacích úloh s krizí varu prvního druhu ve vodě při vysokém tlaku. Simulované úlohy byly založeny na datech z tabulek krize varu “2006 CHF look-up table”, které vytvořil D. C. Groeneveld a kol. Bylo zjištěno, že lokální kritérium pro předpovídání krize varu prvního druhu lze odvodit z následujících parametrů spočtených CFD programem na otápěné stěně: objemový podíl páry, přehřátí stěny a třecí napětí na stěně. Námi navržená metoda detekce krize varu prvního druhu byla dosud otestována na vice než 60 úlohách při tlaku 16 MPa. Tyto úlohy pokrývají velký rozsah parametrů (hmotový tok 1000 - 8000 kg/m2/s a rovnovážnou suchost na výstupu -0.5 – 0). Ve všech řešených úlohách navržená metoda detekce krize varu pracovala s přesností +-10% s výjimkou dvou úloh, v nichž se nepodařilo získat zkonvergované řešení.

Czech name

Odborná zpráva z projektu TAČR Epsilon TH02020360 „Modelování vzniku CHF - krize varu pomocí výpočetních programů typu CFD“, rok 2018

Czech description

Tento dokument je druhou odbornou zprávou z projektu TAČR Epsilon TH02020360 „Modelování vzniku CHF - krize varu pomocí výpočetních programů typu CFD“. Zpráva popisuje pokus využít vícefázový CFD program k předpovídání krize varu prvního druhu (Departure from Nucleate Boiling, DNB). Počítačové simulace krize varu 1. druhu v proudění s podchlazeným varem ve svislé trubce byly provedeny pomocí programu Ansys CFX 18 [1-2]. Program CFX dokáže simulovat vícefázové proudění pomocí řešení tří rovnic zachování pro každou fázi. Var na otápěné stěně byl simulován pomocí modelu Kurul-Podowski. Z dostupných matematických modelů fyzikálních jevů v proudění s varem byl vytvořen model varu pro program CFX a tento model byl úspěšně otestován na experimentech DEBORA [3-4] s podchlazeným varem. Stejný model varu byl potom použit při simulacích úloh s krizí varu prvního druhu ve vodě při vysokém tlaku. Simulované úlohy byly založeny na datech z tabulek krize varu “2006 CHF look-up table”, které vytvořil D. C. Groeneveld a kol. Bylo zjištěno, že lokální kritérium pro předpovídání krize varu prvního druhu lze odvodit z následujících parametrů spočtených CFD programem na otápěné stěně: objemový podíl páry, přehřátí stěny a třecí napětí na stěně. Námi navržená metoda detekce krize varu prvního druhu byla dosud otestována na vice než 60 úlohách při tlaku 16 MPa. Tyto úlohy pokrývají velký rozsah parametrů (hmotový tok 1000 - 8000 kg/m2/s a rovnovážnou suchost na výstupu -0.5 – 0). Ve všech řešených úlohách navržená metoda detekce krize varu pracovala s přesností +-10% s výjimkou dvou úloh, v nichž se nepodařilo získat zkonvergované řešení.

Type

O - Miscellaneous

CEP classification

—

OECD FORD branch

20305 - Nuclear related engineering; (nuclear physics to be 1.3);

Project

<a href="/en/project/TH02020360" target="_blank" >TH02020360: Modeling of CHF-boiling crisis by using CFD computer codes</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2018

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů