海上浮动核电站温排水浮升扩散规律数值模拟

海上浮动核电站温排水会导致停泊水域温度升高,研究其稀释扩散规律并适当控制排放水域温度对于防止环境水体热污染具有重要意义。本文将温排水排放过程简化为横流环境中的热射流过程进行数值模拟。在有限体积法的基础上,采用simple算法和realizablek-ε湍流模型建立了热射流浮升过程的三维数学模型,并基于已有文献实验数据,验证了该模型的准确性。分析了环境流速和排放口角度对温排水热影响范围和程度的作用规律。结果显示:环境流速较大时,对流换热剧烈,排放角度对温排水影响范围较小；环境流速较小时,来流的冲刷作用减弱,排放角度对温排水的影响范围较大；相同工况下,在垂直流向平面上排放角度的变化对中心温度沿流向分布影响较小,而在平行流向平面上排放角度的变化对中心温度分布的影响较大,且环境流速对于中心温度沿流向分布影响较小。