快堆钠池传热流动三维模型与数值模拟

针对快中子增殖反应堆钠池的流动传热特点，以质量、动量、能量守恒定律为基础，建立有关快堆钠池流动传热的三维数学模型。池内流动域中障碍物对流动和传热的影响采用空隙率和穿透率的概念来描述；钠池与其围护结构的传热关系采用耦合计算方法求解。编写了基于压力校正法和交错网格的三维流动传热模拟计算程序ＦＡＳＴＯＲ－３Ｄ。该程序通过了若干经典算例的验证计算，并应用于实际的三维钠池流动传热模拟，获得了大量的预测数据。附属软件ＤＶ以色彩表达流场、温度场等三维物理量的大小强弱，实现了大批量数据的可视化分析。     

快堆钠池三维稳态流场和温度场的研究

采用基于多孔介质模型的ＦＡＳＴＯＲ－３Ｄ程序研究快堆钠池稳态流场和温度场。对该程序采用的Ｋ－ε两方程湍流模型和常粘度系数模型进行了讨论。计算结果表明：导热系数和比定压热容对钠池内部温度场没有影响，仅在钠池边界附近对温度场有微小影响；２种模型的计算结果相近，但采用常粘度系数模型计算易于收敛且计算时间较短。     

快堆钠池三维稳态与非稳态流动传热的数值研究

采用ＦＡＳＴＯＲ－３Ｄ程序对快堆钠池进行计算。该程序基于ＳＩＭＰＬＥＣ算法和交错网格的三维流动传热模拟程序，程序中应用多孔介质模型模拟流场中障碍物的影响。在稳态计算的基础上，对温度小波动、停堆和停泵３种非稳态工况进行了模拟计算，并对得到的流场和温度场数据进行了分析。结果表明：ＦＡＳＴＯＲ－３Ｄ程序具有良好的稳定性，所采用的多孔介质模型的合理性由计算结果与钠池的几何结构相符得以证实。停堆和停泵事故工况下的计算结果符合低流速的基本特征。