硅碳棒棒束的计算域如图4-4所示，整体计算域为SOOmmX 1600mmX300的长方体，硅碳棒棒束放置在水箱的中心平面z=0平面上，三根硅碳棒总长均为1580mm，硅碳棒心距159mm。每根硅碳棒从下到上也依次为60mm非加热段，1120加热段和400非加热段，硅碳棒低端距流体计算域底端20mm。

       如图4-5所示，对硅碳棒棒束划分O型三种不同网格数量的结构化网格，网格数量分别是2192832, 4244424和4988016，对以上不同数量网格进行试算，监控流体域中的点C171,500,0)处的温度随时间的变化情况，如图4-6可知，网格数量为4244424和4988016时，监控点的温度变化趋势和数值相差很小，为节约计算成本，选择网格数量为4244424的网格进行后续的数值计算。

       由于整个计算域在Y方向上高度为1600mm，重力方向沿Y的负方向时，水的压力造成y方向上的压力梯度较大，所以在计算中考虑水深造成的水压，因此水的饱和温度随着水深(硅碳棒轴向高度)变化。同时由于不同高度处水的饱和温度不同，在沸腾过程中，较大高度范围内会有一定的温度梯度，所以也考虑了水的密度、定压比数值计算的压力参考点在出口平面上(10,1600,0)，参考压力为常压(101325Pa),各方程的残差收敛准则均设为1 X 10'3，计算域内的初始温度为373K，压力一速度祸合采用phase coupled SIMPLE算法，动量、能量和湍动能方程均选择二阶迎风的离散格式，体积分数采用QUICK离散格式，硅碳棒的有效加热段为均匀的体热源。计算过程中时间步长选择1x10一，为保证每个时间步各方程的残差收敛，每个时间步中包括50个迭代步。

       介绍了模拟沸腾传热现象的数值模型和物理模型，数值模型包括流体介质流动、传热和相变模型，其中壁面沸腾模型选用了CHF模型。对沸腾相变中两相间的相互作用进行了阐迷，建立了相间质量、能量、动量和能量相互作用的传输方程，描述了计算中的各项计算条件和本文着重考虑的硅碳棒高度差引起的压力变化而导致的水的热物性变化而引起的计算条件的变化，并给出了相应的物性变化关联式。同时本章还对各物理模型下网格的无关性进行了验证，保证了计算结果的可靠性，并选取了适合本文工况的数值模拟控制变量，为之后的模拟计算提供了理论基础。

       基于第四章中介绍的池沸腾的数值模型和物理模型，分三种工况来模拟池沸腾现象，针对硅碳棒棒束的工况对实验数据进行了比对，验证了数值模型的可靠性和准确性。在数值模型可靠和准确的前提下，分析了单管竖直放置和单管水平放置两种工况下的沸腾现象和加热表面的沸腾换热特性。本章主要分析各种工况下几何位置对加热表面热流密度、加热表面沸腾换热系数和气泡行为的影响，同时分析了加热功率的对单跟硅碳棒竖直放置工况下各项参数的影响。

       硅碳棒棒束竖直放置的工况与实验工况一致，所以在硅碳棒棒束工况下对数值模型进行验证，重力g沿图4-4中Y轴负方向。计算域大小与实验中的水箱大小相同，三根硅碳棒的加热功率均相同且与实验的加热功率值相等，均为10.78kW，三根硅碳棒的棒心距为159mm。

       为了与实验工况相对应，当计算域中流体介质均沸腾后，再提取两侧硅碳棒加热表面气泡脱离直径、汽化核心密度和气泡脱离频率等参数然后取平均值。45页。http://www.zbqunqiang.cn/