شبيه‌سازي جريان دوفازي شار رانشي در يك كانال عمودي با استفاده از روش نيوتن كريلف

در اين پژوهش، يك روش عددي به ‌منظور مدل ‌سازي جريان جوشش زير سرد در يك كانال عمودي با استفاده از مدل شار رانشي ارايه شده است. سيستم معادلات غيرخطي با روشي كاملاً ضمني و با استفاده از روش نيوتن كريلف مستقل از ژاكوبين (JFNK) حل شده ‌اند. به منظور بهبود كارايي روش JFNK و پايداري عددي، پيش شرط‌ ساز نيمه ‌ضمني بر پايه فيزيك مسئله پياده ‌سازي شده است. اخيراً پژوهشگران براي حل معادلات تنك، بزرگ و كاهش هزينه محاسبات، به ‌طور گسترده اي از روش JFNK در تدوين نرم‌ افزارهاي ترموهيدروليك هسته ‌اي استفاده نموده‌ اند. به‌منظور اعتبارسنجي، نتايج به‌دست آمده با داده‌ هاي آزمايشگاهي، نتايج نرم‌ افزار RELAP5 و نيز نتايج حاصل از شبيه‌سازي با روش نيمه‌‎ضمني مقايسه شده و توافق مناسبي به‌دست آمد. مقايسه نتايج نشان مي‌ دهد كه روش JFNK با پيش شرط ساز نيمه‌ ضمني، همگرايي را حداقل به مقدار 50‌% سرعت بخشيده و هم‌چنين قابليت پيش ‌بيني كسر بخار با ميانگين خطاي مطلق كم‌تر از 7.34‌% در گستره قابل ملاحظه‌ اي از فشار را داراست.