理论教育 流体加热多通道中的开式加热优化

流体加热多通道中的开式加热优化

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:图4-47具有侧向速度入口边界的开式加热通道侧向速度边界条件开式通道中,允许发生流道之间的质量交换,这样就需要一个关于横向流的动量方程来描述该问题。该二维的流动结构需要在每个进口有两个边界条件,每个出流面有一个边界条件。然而,开式流道的横流在10~20倍水力直径的位置已经基本消除了入口边界条件的影响,解的结果对径向速度及压力分布等边界条件并不敏感。

流体加热多通道中的开式加热优化

图4-47 具有侧向速度入口边界的开式加热通道侧向速度边界条件

开式通道中,允许发生流道之间的质量交换,这样就需要一个关于横向流的动量方程来描述该问题。这样的流动本质上是一种二维问题,与前述的一维问题处理方法不同。该二维的流动结构需要在每个进口有两个边界条件,每个出流面有一个边界条件。(www.daowen.com)

因此,对于入口腔室设置为一维流动,并需要补充一个侧向速度。而对于流道侧面需要附加的边界条件与发生入流或出流有关。在以上两个问题中,我们讨论附加速度作为边界条件的情形。在侧面入流条件下,横向和轴向速度分量示于图4-47中。而对于出流的情形,只需要确定一个速度分量,我们称为侧向速度。完整的边界条件包括一维流道的轴向速度分量,以及适当的侧向分量条件。

在实际工程中,这些问题通过设定入口腔室侧径向流量分布来求解。这样,N个边界条件代替了N-1入口径向压力分布加总流量的边界条件。然而,开式流道的横流在10~20倍水力直径的位置已经基本消除了入口边界条件的影响,解的结果对径向速度及压力分布等边界条件并不敏感。但考虑到径向速度对传热的影响,特别是对某些特定点临界热流密度的影响,在实际工作中,该横向速度仍然是反应堆热工分析中的非常重要的内容,关于该问题将在下一章详细讨论。

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