شبیه سازی جریان دوفاز ی شار رانشی در یک کانال عمودی با استفاده از روش نیوتن- کریلف

در این پژوهش، یک روش عددی به منظور مدل سازی جریان جوشش زیر سرد در یک کانال عمودی با استفاده از مدل شار رانشی ارایه شده است. سیستم معادلات غیرخطی با روشی کاملا ضمنی و با استفاده از روش نیوتن- کریلف مستقل از ژاکوبین (JFNK) حل شده اند. به منظور بهبود کارایی روش JFNK و پایداری عددی، پیش شرط ساز نیمه ضمنی بر پایه فیزیک مسئله پیاده سازی شده است. اخیرا پژوهشگران برای حل معادلات تنک، بزرگ و کاهش هزینه محاسبات، به طور گسترده ای از روش JFNK در تدوین نرم افزارهای ترموهیدرولیک هسته ای استفاده نموده اند. به منظور اعتبارسنجی، نتایج به دست آمده با داده های آزمایشگاهی، نتایج نرم افزار RELAP5 و نیز نتایج حاصل از شبیه سازی با روش نیمه ‎ضمنی مقایسه شده و توافق مناسبی به دست آمد. مقایسه نتایج نشان می دهد که روش JFNK با پیش شرط ساز نیمه ضمنی، همگرایی را حداقل به مقدار 50% سرعت بخشیده و هم چنین قابلیت پیش بینی کسر بخار با میانگین خطای مطلق کم تر از 34/7% در گستره قابل ملاحظه ای از فشار را داراست.