logo logo

Modèle numérique de la réponse dynamique des liquides dans un réservoir d'hélium liquide à oscillations dynamiques en position horizontale

,  

,  

,  

,  

,  

,  

,  

,  

Abstract

Pendant le fonctionnement du réservoir d'hélium liquide, les oscillations externes provoquent des modifications de la forme et des caractéristiques de transfert de chaleur et de masse de l'interface gaz-liquide, entraînant une réponse dynamique des caractéristiques thermodynamiques du fluide dans le réservoir. Pour résoudre le problème de la réaction dynamique non claire du réservoir d'hélium liquide aux oscillations dynamiques, un modèle numérique de la réponse aux oscillations dynamiques du réservoir d'hélium liquide a été construit en utilisant le modèle de volume de fluide (VOF) et la fonction définie par l'utilisateur (UDF) basée sur les données actuelles. Les régularités temporelles et spatiales de la forme de l'interface gaz-liquide et de la pression ont été étudiées dans la situation de démarrage de l'oscillation pendant 30 secondes et dans la situation d'oscillation aléatoire après 3 heures de mise au repos du réservoir pendant 30 secondes. Les mécanismes d'influence de ces deux situations de travail sur l'augmentation de la température et de la pression auto-augmentante sont discutés. L'étude a montré que les oscillations régulières entraînent des ondulations fréquentes de l'interface gaz-liquide et l'apparition d'une couche de mélange s'épaississant avec le temps. Dans la situation aléatoire, l'interface gaz-liquide est plus irrégulière, et l'amplitude des ondulations est plus importante. Dans la situation aléatoire, une couche de mélange plus marquée est apparue près de l'interface gaz-liquide par rapport à la situation de démarrage. En 30 secondes, l'épaisseur de la couche de mélange a atteint environ 0,43 m. Les oscillations de démarrage entraînent un renforcement de l'évaporation de l'hélium liquide dans le réservoir, le taux d'auto-augmentation de la pression du réservoir est plus élevé que dans la situation statique. Les oscillations aléatoires entraînent un renforcement de la condensation, c'est-à-dire que la température et la pression de la phase gazeuse diminuent avec le temps, car en 100 secondes, la pression dans la situation aléatoire était inférieure de 58,82 Pa à la situation statique, en raison de la condensation à l'interface gaz-liquide.

Keywords

Réservoir d'hélium liquide; Réponse dynamique aux oscillations; Forme de l'interface gaz-liquide; Évolution de la pression; Modèle numérique

READ MORE