EXPERIMENTAL STUDIES OF HIGH-SPEED LIQUID FILMS …：高速液体薄膜的实验研究….pptVIP

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2024-10-18 发布于湖北
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EXPERIMENTAL STUDIES OF HIGH-SPEED LIQUID FILMS …：高速液体薄膜的实验研究….ppt

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PreliminaryAssessmentofPorousGas-CooledandThin-Liquid-ProtectedDivertors

S.I.Abdel-Khalik,S.Shin,andM.YodaARIESMeeting,UCSD(March2004)G.W.WoodruffSchoolofMechanicalEngineeringAtlanta,GA30332–0405USA

OutlinePorousGasCooledDivertorsThin-Liquid-ProtectedDivertors2

ComparepredictionsoftheMERLOTcodeagainstFLUENT(6.1.22)predictionsAssessimpactofusingtheincompressiblefluidcontinuityequationonMERLOT’sPredictionsPorousGasCooledDivertors

Objective3

PorousGasCooledDivertors

TestProblemDefinitionFLUENThasbeenusedtosolvetheconservationequations(mass,momentum,andenergy)AssumptionsLaminarflowIsotropicporosityEitherincompressibleorcompressibleflowLocalthermodynamicequilibriumbetweenthegasandsolidmatrixTwo-dimensional(r,?)60?754gridforrand?directionalresolutionsurfaceheatfluxflowinlettoporouschannelflowoutletfromporouschannelrori?rro=12mm,ri=9mm4

PorousGasCooledDivertors

EffectiveHeatTransferCoeffcientEffectiveheattransfercoefficient[W/m2K]?[radian]Tin=823K,Tout=1423KHeatinput:Q?=30MW/m2,Porousmediumcharacteristicdimension:dp=0.1mm,Porosity:?=0.8Coolant:Heliumat823K4.0MPacpg=5191J/kgK,kg=0.3W/mK,?g=3.96?10-5kg/ms,?g=2.327kg/m3(forincompressible)SolidStructure:ks=100W/mK,?s=19300kg/m3,cps=132J/kgK5

Temperature[K]?[radian]heliumgasbulktemperaturewalltemperatureIncompressibleCompressiblePorousGasCooledDivertors

TemperatureDistribution6

Pressuredrop[MPa]Velocity[m/s]Pressuredrop[MPa]Velocity[m/s]ErgunequationPressuredrop?P=Tin=823K,Q?=5MW/m2,dp=0.1mmPorosity:?=0.5Porosity:?=0.8PorousGasCooledDivertors

PressureDrop7

PorousGas-CooledDivertors

PreliminaryConclusionsHeattransfercoefficientspredictedbyMERLOTandFLUENTappeartobeconsistentPressuredroppredictedbyMERLOTissignificantlylowerthanthatpredictedbyFLUENTforeithercompressibleorincompressibleassumptionAc