本研究利用近年来新兴的粒子算法和传统的网格技术,用大量微细粒子来跟踪快速剧烈变化的气液交界面,较好地解决了两相交界面复杂多变的问题,用成熟的网格方法来计算流场,利用二者的优势来共同模拟气液两相流动中的典型问题-液滴夹带。通过对反应堆中环状流动下的液膜特性、液滴夹带起始点和大量液滴夹带工况的系统研究,较为深入地探索了液滴脱离壁面的特性,大量液滴的运动规律,获得了液滴夹带率,并同经验关系式进行了比对。在研究过程中,探索了湍流模型对数值计算的影响规律,进行了并行加速算法的研究,在一定程度上优化了程序;所获得的混合方法数值计算程序同反应堆系统分析程序联合使用,对反应堆事故工况下两相流动不稳定性进行了预测与多尺度分析,取得了较好的结果。通过本项目所获得的模型及程序对两相流动的数值求解具有重要的参考意义,在目前两相求解方法纷繁复杂的局面下,这一思想有一定的优势,值得推广,有可能通过进一步的发展从而建立一套全新的用于复杂多相流动分析的方法,对于多相流动的研究具有基础推动作用。
英文主题词particle-grid hybrid method;gas-liquid two phase flow; droplet entrainment; numerical simulation; parallel calculation