多相CFD求解器中壁面沸腾封闭关系的验证与不确定性量化
流体动力学
2018-09-26 v1 计算物理
摘要
基于两流体模型的多相计算流体动力学（MCFD）被认为是用于工程目的研究两相流和沸腾系统最有前途的工具之一。MCFD求解器需要封闭关系以使守恒方程可解。例如，壁面沸腾封闭关系提供壁面过热度和热分区的预测。这些封闭关系的准确性显著影响求解器的预测能力。本文对MCFD求解器中的壁面沸腾封闭关系进行了验证与不确定性量化（VUQ）研究。该工作有三个目的：i). 通过敏感性分析识别沸腾系统关注量的重要参数；ii). 借助多个数据集通过贝叶斯推断评估参数不确定性；iii). 定量度量求解器预测与数据集之间的一致性。本文研究了广泛使用的Kurul-Podowski壁面沸腾封闭关系。使用了若干统计方法，包括用于全局敏感性分析的Morris筛选法、用于贝叶斯逆推断的马尔可夫链蒙特卡洛（MCMC），以及作为验证度量的置信区间。VUQ结果表明，当前基于经验关联的壁面沸腾封闭关系在壁面过热度预测上取得了满意的一致性。然而，这些封闭关系也表现出内在不一致性，并未能在充分发展的核态沸腾区内对所有关注量给出持续准确的预测。
引用
@article{arxiv.1809.09184,
title = {Validation and Uncertainty Quantification for Wall Boiling Closure Relations in Multiphase-CFD Solver},
author = {Yang Liu and Nam Dinh},
journal= {arXiv preprint arXiv:1809.09184},
year = {2018}
}