改進粒子法在鈉冷快堆熔融物水力學破碎行為中的數(shù)值模擬

打開文本圖片集

摘要： 為了進一步研究鈉冷快堆堆芯熔融物水力學射流破碎過程中的關鍵影響因素，深入分析熔融物射流破碎形態(tài)、穿透深度和破碎機理，基于改進最小二乘移動粒子半隱式方法，對熔融物射流在冷卻劑鈉中的破碎行為進行了模擬。首先，通過將模擬結果與已有實驗數(shù)據(jù)對比，驗證了該方法的適用性和可靠性；其次，將該方法應用于研究金屬熔融物與冷卻劑鈉之間的相互作用，對熔融物射流的破碎過程進行了數(shù)值模擬，得到了大量數(shù)值實驗結果；最后，基于模擬實驗結果，發(fā)現(xiàn)在低Weber數(shù)下，射流前端瑞利-泰勒不穩(wěn)定性主導破碎，在高低Weber數(shù)下，射流破碎主要是由射流側表面上開爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定引發(fā)的波狀剝離機制驅動，分析了射流直徑和射流初始速度等參數(shù)對射流破碎長度的影響，擬合出針對冷卻劑鈉的破碎長度關聯(lián)式，并與實驗值和其他模型結果進行了驗證，誤差控制在±30%以內(nèi)，從而建立了新的射流破碎模型。（剩余17799字）