基于COMSOL的COPRA熔融池实验仿真研究

• 作者: 朱光昱 闵金坤 张丽 元一单
• 来源期刊: 核技术
• 关键词: 熔融池 自然对流 热分层 COMSOL
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 所属期刊栏目: 核能科学与工程|NUCLEAR ENERGY SCIENCE AND ENGINEERING
• 页码范围: 76-80
• 页数: 5页
• 分类号: TL334
• 语种: 中文
• DOI: 10.11889/j.0253-3219.2021.hjs.44.040601

摘要

基于COMSOL Multiphysics软件的非等温流动模块建立了一种适用于熔融池的仿真计算模型.采用相变材料模型模拟实验中的非共晶摩尔比例20％NaNO3-80％KNO3熔融物,通过将实验台架顶端封闭腔的辐射换热转化为表面对外界环境辐射边界条件,对COPRA(COrium Pool Research Apparatus)实验的湍流场和传热相变过程进行了仿真模拟.仿真结果表明:熔融池内除了存在明显的自然对流外还存在大量的涡流,且在稳态下熔融池内会出现明显的热分层结构.受自然对流和重力影响,冷却壁面附近熔融物结壳的厚度沿冷却壁面随熔融池圆弧壁面径向角度增加而减小.