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VirtualFlow亮相核反應(yīng)堆技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2024學(xué)術(shù)年會(huì)

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發(fā)布日期：2024-04-24

為加強(qiáng)先進(jìn)核能技術(shù)領(lǐng)域科技創(chuàng)新與應(yīng)用，核反應(yīng)堆技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室及先進(jìn)核能技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2024年學(xué)術(shù)年會(huì)在四川成都啟幕，9名院士和近百家科研院所、高校和企業(yè)等近700名專家學(xué)者齊聚一堂，聚焦和探討核反應(yīng)堆及先進(jìn)核能重大基礎(chǔ)理論和前沿科技創(chuàng)新。

積鼎科技仿真專家受邀在“數(shù)字孿生”分會(huì)場進(jìn)行“國產(chǎn)CFD仿真：基于壁面相變模型的回流冷凝過程仿真”主題分享，從“冷凝回流過程、壁面冷凝模型、仿真應(yīng)用過程分析”展開介紹。

CCFL（Counter Current Flow Limitation）逆向流動(dòng)限制現(xiàn)象的全過程是隨著氣相速度的增加，液相會(huì)逐步出現(xiàn)波動(dòng)以及被夾帶的現(xiàn)象、被夾帶的液體增多、液體均向氣體方向運(yùn)動(dòng)等過程。而回流冷凝現(xiàn)象是基于CCFL現(xiàn)象之上，卻更為復(fù)雜的情況，受CCFL的影響也尤為明顯。相較于CCFL而言，回流冷凝增加了蒸汽冷凝過程的考量。全過程的機(jī)理復(fù)雜，包含流態(tài)環(huán)狀到混合、界面從穩(wěn)定到破碎的動(dòng)態(tài)變化以及與之伴隨的相變速率和壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化。

目前大部分的商軟，或者是OpenFOAM這樣的開源平臺(tái)，對于壁面冷凝模型均有所欠缺。而在國產(chǎn)CFD仿真軟件VirtualFlow中，無論是壁面沸騰過程，還是壁面冷凝相變，均有相當(dāng)考究的數(shù)理模型進(jìn)行專用計(jì)算，對于保證項(xiàng)目仿真過程的準(zhǔn)確性有較大的實(shí)用價(jià)值。

積鼎科技仿真專家于會(huì)議期間詳細(xì)介紹了VirtualFlow壁面冷凝模型及其機(jī)理，并通過該模型在實(shí)際項(xiàng)目中進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證。通過分析可以得出，使用VirtualFlow進(jìn)行仿真具有如下優(yōu)勢：

獨(dú)特的IST網(wǎng)格技術(shù)，能夠減少復(fù)雜幾何模型問題計(jì)算所需的網(wǎng)格量，在大規(guī)模網(wǎng)格生成過程中能夠高效，高質(zhì)量地完成相應(yīng)過程。
在計(jì)算管道換熱的過程中，IST技術(shù)支持同時(shí)剖分流場及固體域網(wǎng)格，在計(jì)算共軛傳熱時(shí)更加快速高效。
獨(dú)特的壁面相變模型支持多種復(fù)雜場景，可調(diào)參數(shù)物理意義清晰，同時(shí)具備多種內(nèi)流場多相流相變模型。

使用VirtualFlow對計(jì)算域進(jìn)行網(wǎng)格剖分，大約4600萬網(wǎng)格完成整個(gè)剖分

蒸汽入口計(jì)算結(jié)果 a) 相分布 b) 速度分布

不同入口速度在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的相分?jǐn)?shù)分布

a)1.0m/s b)1.5m/s c)2.0m/s

VirtualFlow是由積鼎科技自主研發(fā)的一款通用計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）仿真軟件，具備行業(yè)領(lǐng)先的網(wǎng)格建模與求解技術(shù)，和豐富的多相流物理模型及先進(jìn)的相變模型，可模擬單相和多相/多組分物質(zhì)流動(dòng)、傳熱、界面追蹤、粒子追蹤、相變、水合物反應(yīng)等復(fù)雜問題，可為我國工業(yè)行業(yè)用戶提供專業(yè)級(jí)流體仿真解決方案。

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