高保真度的鹅卵石床模拟：迈向对壁通道效应的改进理解
摘要：墙壁通道是对于床层堆反应器（PBRs）中的流动发现感兴趣的现象，其中流动被分流到靠近墙壁的高孔隙区域。流动的分流对最高燃料温度和堆芯旁道流有重要影响。目前用于设计和瞬态模拟PBRs的多孔介质模型在模拟墙壁通道效应方面能力不足。宾州州立大学最近的研究取得了进步，提出了一种更能模拟多孔介质模型中由墙壁通道效应引起的速度变化的改进多孔介质压降方程。几个鹅卵石床被分为$0.05D_{peb}$的同心环，并为该环提取了平均流量和孔隙率。发现了形状损失系数与局部环孔隙度之间的相关性，使得可以为KTA方程的形损失项添加校正因子。所提出的相关性纯粹是经验性的，因此更加深入地了解基础流动现象是必要的。本研究探究了能够解释观察到的形状系数和用于生成改进压降方程的局部孔隙度之间的相关性的几何和流动特征。分析了固体表面积与体积比$S_v$以及湍流动能（TKE）的产生。发现了$S_v$与局部孔隙度之间的关系以及负TKE产生与局部孔隙度之间的反相关关系，指出每个环的不同孔隙几何形状所引起的惯性效应对形常数与局部孔隙度的变化有贡献。
作者：David Reger and Elia Merzari and Saya Lee and Paolo Balestra and Yassin Hassan
论文ID：2308.05031
分类：Fluid Dynamics
分类简称：physics.flu-dyn
提交时间：2023-08-10