8 / 14
Таблица 1
Средние значения градиентов статического давления для макета ТВС ЦЗ
Параметр Экспе-
римент
Стан-
дартная
(
k
−
ε
)-
модель
RNG–
(
k
−
ε
)-
модель
Reali-
zable–
(
k
−
ε
)-
модель
Стандарт-
ная
(
k
−
ω
)-
модель
SST–
(
k
−
ω
)-
модель
RSM-
модель
SA-
модель
d
Δ
P/dz
,
Па/мм
3,225 3,326 3,194 3,342 3,343 3,329 3,344 3,556
Коэффици-
ент гидрав-
лического
сопротивле-
ния
0,02949 0,03041 0,02921 0,03056 0,03139 0,03044 0,03058 0,03252
Отклонение
от экспери-
мента,
Δ
, %
— 3
1
3,5 6
3
3,5 9,5
Для моделей стандартной (
k
−
ε
), RNG–(
k
−
ε
) и SST–(
k
−
ω
) погреш-
ность расчетов не превышает 3%. Погрешности 3,5% дали модели
Realizable–(
k
−
ε
) и RSM, стандартная (
k
−
ω
)-модель — 6%. Наихуд-
ший вариант получен с использованием модели SA, предназначенной,
в первую очередь, для задач внешнего обтекания.
Сравнение результатов численного моделирования потока в маке-
те ТВС ПЗ с экспериментальными данными (рис. 4) показывает, что
статическое давление на выходе из пучка стержней немного больше
экспериментального. Последнее обусловлено восстановлением давле-
ния в струйном течении за выходной дистанционирующей решеткой.
Экспериментальные статические давления в области выхода из пуч-
ка стержней могут быть связаны с отклонением геометрии ребер от
номинальной.
В табл. 2 приведено сравнение градиентов статического давления
для макета ТВС ПЗ. Экспериментальные значения градиентов опреде-
лены по первым 11 экспериментальным точкам.
Наилучшие результаты дает SST–(
k
−
ω
)-модель. Погрешности ре-
зультатов, полученных с использованием стандартной (
k
−
ε
)-, RNG–
(
k
−
ε
)-, Realizable–(
k
−
ε
)- и RSM-моделей, не превышают 5%. Наи-
большие отклонения от экспериментальных данных дают стандартная
(
k
−
ω
)- и SA-модели.
Таким образом, для расчетов гидравлических потерь в пучках
твэлов ТВС ЦЗ и ПЗ РУ БРЕСТ-ОД-300 можно рекомендовать стан-
дартную (
k
−
ε
)-, RNG–(
k
−
ε
)- или SST–(
k
−
ω
)-модели. Применение
стандартной (
k
−
ε
)-модели дает погрешность расчетов в пределах 3%
по сравнению с экспериментами, проведенными в МГТУ им. Н.Э. Бау-
мана.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2015. № 2 11