两流体双压力模型半隐数值算法研究

目前主流的系统分析程序都是基于经典两流体六方程单压力模型开发而来的。然而这种模型是不适定的,严重降低了程序的数值稳定性。两流体七方程双压力模型具有无条件完全适定的性质,本文研究了这种模型的半隐数值解法,并采用两相沉降问题、水龙头问题和爱德华喷放问题进行验证。数值结果表明,该算法在模拟核工程领域重要两相流问题时,具有较高的稳定性和准确性。

Welander自然循环问题高精度数值模拟

目前主流的热工水力系统分析程序采用一阶差分格式来离散基本守恒方程。一阶差分截断误差大,导致系统分析程序在模拟自然循环问题时计算精度不高。为提高计算精度,本文采用两流体双压力两相流模型高精度数值解法对Welander自然循环问题进行计算分析。数值结果表明,高精度数值解法能有效减小数值扩散,提高预测精度。

热工水力系统分析软件数值水锤抑制方法研究

中广核集团正在研发一款新的热工水力系统分析软件LOCUST 2.0,它采用两流体双压力七方程模型。由于LOCUST 2.0采用欧拉体系描述流体方程,在数值离散的控制体边界会因数值处理方式引入像管道末端水锤现象类似的虚假的压力剧烈波动,这种现象一般被称为水塞或数值水锤现象。单压力模型的水塞现象抑制方法不再适用双压力,因此设计了一种针对双压力模型的系统分析软件水塞现象抑制的方法。该方法包括识别发生水塞现象的控制体,并修正发生水塞现象的控制体压力方程中的特定项,进而重新求解压力方程。修正压力方程过程中,设计了具备压力波动幅度自适应能力的抑制因子。将上述方法用于LOCUST 2.0数值求解中,对不同压力下饱和与过冷液相入口条件进行了测试,结果表明:本方法达到了消除压力剧烈波动的目的,且所设计的抑制因子的效果优于采用两流体单压力系统分析软件传统采用抑制因子的效果。