Kondensierende Rohrströmung
Vielversprechende Ergebnisse für adiabatische Strömungen ermutigen, das HZDR-Baseline-Modell auf andere Bedingungen zu erweitern, z. B. mit Phasenübergang, chemischer Reaktion sowie anderen Materialanlagen als Luft-Wasser, z. B. Argon-GaInSn. In der vorliegenden Arbeit wird es angewendet, um kondensierende Dampf-Wasser-Strömungen in einem großen vertikalen Rohr zu simulieren.
Abbildung 1 zeigt die simulierte Dampfverteilung während ihrer Kondensation in unterkühltem Wasser unter unterschiedlichem Druck p, Einlassunterkühlungsgrad ΔT sowie Öffnungsgröße rorifice.
Die Modellierung des Zwischenphasen-Wärmeübergangskoeffizienten ist ein weiteres aktives Forschungsthema. Abbildung 2 zeigt die Entwicklung des Dampfvolumenanteils entlang des Rohres, die unter Verwendung der Tomiyama- und der Ranz-Marshall-Korrelationen ermittelt wurde.
Der polydisperse iMUSIG-Ansatz wird verwendet, um die Veränderung des Sauter-Mitteldurchmessers von Dampfblasen bei der Kondensation zu erfassen.
Ausgewählte Publikationen
- Liao, Y., Lucas, D.
Poly-disperse simulation of condensing steam-water flow inside a large vertical pipe.
International Journal of Thermal Sciences, 104, 194-207 - Liao, Y., et al.
Application of new closure models for bubble coalescence and breakup to steam-water vertical pipe flow.
Nucl. Eng. Des., 279, 126-136 - Liao, Y. et al.
Interfacial heat transfer models for flashing flows: a review.
13th international conference Multiphase Flow in Industrial Plant, Sept.17-19, Genova, Italy - Liao, Y., et al.
New coalescence and breakup kernels for air-water and steam-water pipe flows.
5th Population Balance Modeling Conference (PBM2013), Bangalore, Indian, Sept. 11-13 - Lucas, D.; Frank, T.; Lifante, C.; Zwart, P.; Burns, A.
Extension of the inhomogeneous MUSIG model for bubble condensation.
Nucl. Eng. Des., 24, 4359-4367 - Krepper, E.; Beyer, M.; Lucas, D.; Schmidtke, M.
A population balance approach considering heat and mass transfer e experiments and CFD simulations.
Nucl. Eng. Des., 241, 2889-2897 - Lucas, D.; Prasser, H.-M.
Steam bubble condensation in sub-cooled water in case of co-current vertical pipe flow.
Nucl. Eng. Des., 237, 497-508