边界条件对椭球颗粒在超临界水中受力与传热特性影响的数值模拟

摘要

采用颗粒尺度直接数值模拟的方法进行超临界水中单个椭球颗粒强制对流模拟,在压强为23 MPa条件下,考虑了超临界水物性参数随温度变化特性,计算得到了不同工况下椭球颗粒在超临界水中的曳力系数和平均努赛尔数.在两种不同的边界条件下,即流化颗粒问题的固定墙边界和沉降颗粒问题的移动墙边界,比较和讨论了墙壁因子和颗粒纵横比对曳力系数和平均努赛尔数的影响.结果表明:曳力系数和平均努赛尔数随着墙壁因子和颗粒纵横比的增大而减小,与沉降颗粒相比,流化颗粒受墙壁因子的影响更大.超临界水中的曳力系数与平均努赛尔数和前人的经验公式计算值存在很大差距,因此提出了新的预测关联式.