严重事故下多组分吸湿性气溶胶的重力沉降研究

来源：核动力工程杂志2021年第4期北京时间：

作者：卢俊晶, 毛亚蔚, 张天琦, 朱柏霖, 杨小明, 马如冰

单位：中国核电工程有限公司，北京，100840；

摘要：严重事故时，安全壳内的多组分吸湿性气溶胶将在高湿度的条件下吸水增大，从而影响其重力沉降行为。通过理论分析，本文推导了多组分吸湿性气溶胶颗粒平衡粒径的物理模型，并通过实验结果进行验证。该模型重点关注溶解度对吸湿过程的影响，解释了多组分吸湿性颗粒粒径增大曲线不连续的原因。同时，分析了典型千兆瓦级压水堆核电厂中相对湿度、干粒径及非吸湿性组分质量分数对重力沉降去除系数的影响。结果表明，只有当气溶胶颗粒增大到一定程度后，其重力沉降速度才会明显的提高；对于干粒径超过0.01 μm的纯吸湿性气溶胶颗粒，只有超过一定湿度后其才会因吸湿而加速沉降，且该湿度下限随着干粒径的增大而减小；随着事故的进行，气溶胶颗粒中的非吸湿性组分质量分数逐渐增加，上述湿度下限将增加，且同湿度下吸湿对重力沉降的促进作用减弱。

关键词：严重事故, 重力沉降, 吸湿性气溶胶, 多组分, 溶解度

基金资助：国家重点研发计划资助（2019YFB1900704）