竖直下降两相流相界面结构输运特性

竖直下降两相流具有与竖直上升两相流不同的相界面结构特征及输运特性。本文对竖直下降管内的气水两相流进行了实验研究,运用微型四头电导探针对7.5、31.5及55.5倍管径横截面处的空泡份额、相界面浓度、气泡直径、气泡频率及气泡速度等相界面结构参数的局部分布进行了测量。分析获得了相界面结构参数的沿程变化规律,并研究了气相表观流速对相界面结构发展的影响及一维相界面结构输运特性。发现竖直下降泡状流的升力指向管中心,导致相界面结构参数基本呈中心峰值分布;气相表观流速的增大会提高空泡份额和相界面浓度分布的峰度;竖直下降两相流在距入口31.5倍管径处基本达到充分发展。     

竖直大圆管内两相流动界面输运过程研究

采用光纤探针测量方法研究了垂直上升管中空气-水两相流动的局部界面面积浓度（IAC）和空泡份额等分布规律。实验选用的圆管直径为100 mm,气相、液相表观速度的范围分别为0～0.1 m/s和0～1.0 m/s。结果发现,影响径向IAC分布的因素主要为气泡通过频率。基于Ishii-Kim界面输运模型,对轴向IAC进行了计算;通过分析4种气泡间相互作用对IAC的影响,发现工作压力是影响轴向IAC变化的主要因素,最后给出了引入工作压力影响的轴向IAC计算关联式。     

两相自然循环两流体模型的量级分析

对先进核反应堆中的两相自然循环系统的两流体计算模型,提出了合适的量级分析策略,并以加热段和绝热上升段为例,分析了方程中各项因素的相对重要性,得出简化分析方法。     

反应堆一维两流体模型二阶精度数值解法研究

探索一维两流体模型的二阶精度算法,并将其用于一阶精度程序TFIT,开发出二阶精度程序,采用flux limiter计算对流项,并采用表面张力加强数值解法的稳定性。通过对经典的不连续两流体冲击问题——water faucet问题进行模拟,得到冲击波在管内的前行过程,将二阶与一阶程序和精确解进行对比,结果表明:二阶精度的程序精度明显提高,其稳定性与一阶精度的程序保持一致,并能更好地捕捉管内冲击波。     

汽液两相临界流动的热力学非平衡两流体模型

提出了热力学非平衡两流体临界流六方程模型，并对汽泡增长方程，流体状态方程和基本结构关系式进行了改进。利用本模型成功地预测了本试验中的实验结果，并利用前人的实验数据验证了其通用性。此外还利用本模型分析了在临界流动中各参数的变化及破口通道长径比、破口通道直径，起始汽泡密度和汽泡直径对两相临界质量流速的影响。     

关于一维两流体模型中界面阻力计算的研究

一维两流体模型中,界面阻力是决定相间耦合程度的关键参数,其计算方法目前有漂移流模型法和阻力系数法。本研究利用子通道程序,基于圆管空气-水两相实验数据,对这2种计算方法进行了评估,结果表明一维两流体模型中漂移流模型法的预测能力要优于阻力系数法。同时评估了两相流动中分布效应对界面阻力计算的影响,结果表明在低空泡份额区分布效应影响较小,而高空泡份额区其影响明显。      

222Rn在大气输运研究中的示踪应用

本文简要回顾了222Rn及其子体示踪应用的主要方面,介绍了国内外对利用222Rn及其子体在预报地震和大气物质输运研究这两方面的工作.对这些示踪应用而言,要进行准确的定量分析和数值模拟,必须对222Rn及其子体在大气中的输运规律有细致的了解,这一点可以通过研究其动力学特征,建立输运模型来实现.本文中列举了部分对222Rn及其子体输运模式的研究,对比上层大气中的简单输运模型,一个比较全面的222Rn输运模型还需要考虑地表层结大气中的复杂的动力学因素,并将其作为222Rn在上层大气输运模型中的下垫面边界条件.     

两流体方法相间界面力模型参数敏感性分析研究

基于两流体方法对动量传递模型中各界面力模型和关键参数进行了参数敏感性分析,研究了界面力模型和关键参数对轴向和加热段末端径向参数分布的影响程度和规律,并借助整体效应实验结果对结算结果进行了对比分析。研究表明,在轴向参数影响方面,不同曳力模型由于基本假设不同,对轴向平均空泡份额会产生一定影响,非曳力模型对轴向参数分布基本无影响。在径向参数分布影响方面,曳力模型对其基本无影响,非曳力中湍流分散力和升力对于近壁区域的空泡份额峰值和对径向空泡份额分布具有显著影响,壁面润滑力对壁面空泡份额峰值具有一定影响。虚质量力对轴向和径向参数分布均无显著影响,在流动过冷沸腾计算研究中可予以忽略。     

两相临界流的两流体不平衡模型研究

研究的两流体不平衡模型，用来计算初始滞止状态为饱和或过冷流体通过通道的临界流量，模型中既考虑了两相之间的动力学不平衡，也考虑了相间热力学不平衡──温度差异。引入汽泡运动弛豫时间方程，结合两相质量守恒方程，动量守恒方程组成五方程模型。通过解汽泡在无限大介质中边界层非稳态导热问题，获得界面热负荷，井利用两相混合物能量方程，获得液相过热度，从而计算出蒸发速率。引用合适的经验关系式，计算界面摩擦切应力，壁面摩擦切应力。提出厂圆弧入口和直段入口两类边界条件的处理方法，设置异质汽核密度为可调参数，当其值取为２．５×ｌ０１１时，在较阔的压力范围内，对不同的长径比Ｌ／Ｄ，预测结果和实验值符合较好。     

高阶离散格式在两流体模型中的初步应用研究

将基于Godunov方法的高阶离散格式应用于两流体模型的数值求解。采用数值标准题进行验证,比较分析了迎风、MUSCL、无振荡格式(ENO)、Ultra-Bee等格式的计算结果。结果表明:高阶离散格式很好地改善了数值粘性,明显优于迎风格式;ENO格式略优于MUSCL格式,但是ENO格式较复杂,计算代价大;Ultra-Bee格式能很好地模拟不连续处,但是对于连续处,需要足够多的网格,才能得到可接受的计算结果。     

Four-fluid Model and Radial Transport Equation for Toroidal Momentum in Tokamak Plasmas

1. IntroductionIn order to explain some recent experiment resultsand find new ways to improve the plasma performance: the study of the toroidal momentum transport and the spacial structure of radial electric fieldhave drawn more and more attention in tokamakplasma research [l,2,3,4]. To date, the theoreticalanalysis of plajsma toroidal momentum transport hasbeen mainly based on the ordinary MHD model.However, the ordinary MHD model fails to deal withconstraint conditions on the motions of th…     

一维Fokker-Planck方程的有限体积法求解及其在中性束注入加热中的应用

采用有限体积法数值求解一维Fokker-Planck方程,通过模拟电子自碰撞过程进行程序校验。研究表明,有限体积法能高效求解Fokker-Planck方程,能确保分布函数的非负性和粒子数密度守恒,同时计算程序能有效克服传统求解方法中出现的分布函数对麦克斯韦分布的过冲现象。模拟了HL-2A装置在中性束注入加热等离子体过程中,离子分布函数和温度随时间的演化情况。结果表明,随着中性束的注入,离子分布函数出现非麦克斯韦化,离子温度迅速增加后稳定;计算结果和实验结果符合较好。进一步讨论束能量和功率的影响,随束能量和功率的增加,等离子体离子温度均升高,离子温度随束能量的增加升高的幅值较大,而随束功率的增加升高的幅值较小。     

基于竖直圆管空气-水两相流实验的相间曳力模型研究

研究两相流相间阻力特性对系统程序关键本构模型封闭具有重要意义。本文基于竖直圆管开展了空气-水两相流实验,采用四探头电导探针对空泡份额、气泡弦长和界面面积浓度等气泡参数的径向分布进行了测量。结果表明空泡份额和气泡弦长呈现“核峰型”分布,而界面面积浓度并没有表现出随流速的单调关系。进一步开发了泡状流和弹状流的相间曳力模型,考虑了液相表观流速与管径对气泡尺寸分布的影响,建立了临界韦伯数与不同液相流速的关系。计算得到的空泡份额和界面面积浓度与实验数据整体符合较好,验证了模型的可靠性,为两相流相间阻力特性研究提供参考意义。     

光纤探针方法测量界面面积浓度实验研究

采用光纤探针测量方法对垂直上升管中空气 水两相流动的界面面积浓度（IAC）分布规律进行研究。实验选用的管径为50 mm,气相、液相折算速度分别为0.01～1 m/s和0～1 m/s。通过高速摄影获取的影像数据对光纤探针法的测量精度进行评价和标定,获得IAC径向分布。利用IAC数据对几类IAC计算模型进行评价,基于截面含气率变密度模型给出平均IAC与中心截面含气率的关系式。通过与其他实验数据进行比较,表明新关系式具有较高的计算精度。     

Application of Finite Element Method to Two-Dimensional Multi-Group Neutron Transport Equation in Cylindrical Geometry

The finite element method is applied to the spatial variables of multi-group neutron transport equation in the two-dimensional cylindrical (r, z) geometry. The equation is discretized using regular rectangular subregions in the (r, z) plane. The discontinuous method with bilinear or biquadratic Lagrange's interpolating polynomials as basis functions is incorporated into a computer code FEMRZ. Here, the angular fluxes are allowed to be discontinuous across the subregion boundaries.

Some numerical calculations have been performed and the results indicated that, in the case of biquadratic approximation, the solutions are sufficiently accurate and numerically stable even for coarse meshes. The results are also compared with those obtained by a diamond difference S _n code TWOTRAN-II. The merits of the discontinuous method are demonstrated through the numerical studies.     

Assessment Model Study of Physical Protection System Effectiveness on Nuclear Transport

正Drawn lesson from the effectiveness assessment methods on physical protection system (PPS) of fixed nuclear facilities,implement the assessment models study of transport PPS effectiveness according to the nuclear transportation characteristics,the assessment models were divided