安全壳内放射性气溶胶输运特性模拟研究

来源：核动力工程杂志2024年第2期北京时间：

作者：田家铭, 王跃社, 李彪, 邹琳

单位：西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，西安，710049；

摘要：为探明实际安全壳尺寸下严重事故中放射性气溶胶的输运特征，利用计算流体动力学和颗粒群平衡方程耦合，模拟了严重事故中放射性气溶胶在安全壳内的空间分布规律，并重点定量分析了不同聚并机制和沉积机制对于气溶胶输运过程的影响。结果表明，粒径小于0.1 μm的气溶胶颗粒的相互作用主要受布朗聚并影响，粒径大于10 μm的主要受湍流惯性聚并影响，粒径介于两者之间的受布朗聚并和湍流聚并（湍流惯性聚并和湍流剪切聚并）共同影响。对于沉积现象，粒径小于0.1 μm的气溶胶主要受布朗扩散沉积影响，粒径大于0.1 μm的主要受重力沉积影响。湍流聚并的平均聚并速度是布朗聚并速度的2.99倍，布朗扩散沉积的平均沉积速率是重力沉积的1.38倍。本研究为实际安全壳尺寸下放射性气溶胶去除技术的选取提供了解决思路。

关键词：安全壳, 气溶胶, 颗粒群平衡, 聚并, 沉积, 输运性质

基金资助：国家自然科学基金项目（51576160）