摘要

针对高瑞利数熔融池自然对流传热特性实验(COPRA),建立了熔融池自然对流传热模型,并基于SIMPLE算法开发了二维瞬态熔融池传热特性分析程序。熔融池模型采用近壁修正的低雷诺数(Re)k-ε湍流模型模拟全区域的自然对流,同时考虑了熔融物硬壳凝固熔化的相变传热过程,以及硬壳与下封头壁面的导热温度场计算。采用瞬态分析程序针对COPRA实验工况进行模拟,计算得到的熔融池温度、圆弧壁面热流密度和硬壳厚度结果与COPRA实验数据符合得较好,验证了本文模型和二维瞬态熔融池传热特性分析程序的可靠性。