棒束通道内低雷诺数过热蒸汽对流换热特性数值模拟研究
来源：核动力工程杂志2025年第4期北京时间：
作者：方鑫奎, 曾未, 王杰, 吴丹, 卢涛, 邓坚, 罗彦
单位：1.北京化工大学机电工程学院，北京，100029；2.中国核动力研究设计院核反应堆技术全国重点实验室，成都，610213；
摘要：由于现有经验关联式及相关研究成果缺乏可靠的棒束通道内低雷诺数过热蒸汽流动与传热预测关联式，通过以棒束通道内低雷诺数（<i>Re</i><sub>in</sub>=1937.90~9471.24）过热蒸汽为研究对象，采用数值模拟方法，基于大涡模拟（LES）湍流模型，探究入口蒸汽速度、过热度、初始壁面温度、出口蒸汽压力以及栅径比对棒束通道内低雷诺数过热蒸汽对流换热特性的影响，进而对现有的经验关联式进行修正。数值模拟结果表明：入口蒸汽速度、过热度、初始壁面温度、出口蒸汽压力以及栅径比的增大均会使对流换热系数增大；随着入口蒸汽速度、出口蒸汽压力以及栅径比的增大，努塞尔数增大；随着入口蒸汽过热度以及初始壁面温度的升高，努塞尔数减小。修正后的Dittus-Boelter经验关联式误差在10%以内，为指导工程实际应用以及保证压水堆堆芯安全提供了依据。
关键词：棒束通道, 低雷诺数, 过热蒸汽, 数值模拟, 对流换热模型
基金资助：国家自然科学基金（52176052，U2067210）；国家重点研发计划青年科学家项目（2022YFB1902300）
