改進粒子法在鈉冷快堆熔融物水力學破碎行為中的數(shù)值模擬

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摘要： 為了進一步研究鈉冷快堆堆芯熔融物水力學射流破碎過程中的關(guān)鍵影響因素，深入分析熔融物射流破碎形態(tài)、穿透深度和破碎機理，基于改進最小二乘移動粒子半隱式方法，對熔融物射流在冷卻劑鈉中的破碎行為進行了模擬。首先，通過將模擬結(jié)果與已有實驗數(shù)據(jù)對比，驗證了該方法的適用性和可靠性；其次，將該方法應(yīng)用于研究金屬熔融物與冷卻劑鈉之間的相互作用，對熔融物射流的破碎過程進行了數(shù)值模擬，得到了大量數(shù)值實驗結(jié)果；最后，基于模擬實驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)在低Weber數(shù)下，射流前端瑞利-泰勒不穩(wěn)定性主導破碎，在高低Weber數(shù)下，射流破碎主要是由射流側(cè)表面上開爾文-亥姆霍茲不穩(wěn)定引發(fā)的波狀剝離機制驅(qū)動，分析了射流直徑和射流初始速度等參數(shù)對射流破碎長度的影響，擬合出針對冷卻劑鈉的破碎長度關(guān)聯(lián)式，并與實驗值和其他模型結(jié)果進行了驗證，誤差控制在±30%以內(nèi)，從而建立了新的射流破碎模型。（剩余17799字）