基于数值仿真的激光切割气溶胶收集优化研究

来源：核动力工程杂志2025年第4期北京时间：

作者：张永领, 薛云, 章航洲, 吴小江, 胡冬梅, 张成田, 陈戏三, 周艳民

单位：1.哈尔滨工程大学核科学与技术学院，哈尔滨，150006；2.中国核动力研究设计院，成都，610213；3.四川省核设施退役及放射性废物治理工程实验室，成都，610213；

摘要：核设施退役中涉核设备的切割与解体是必不可少的关键工艺，激光切割过程中产生的放射性气溶胶将对环境造成污染。本研究基于计算流体动力学（CFD）方法，使用离散相模型（DPM）针对激光切割作业过程产生的气溶胶流动行为开展仿真模拟，探究局部通风条件下集气罩角度和抽吸流量两种因素对气溶胶收集效率的影响，为实际激光切割作业场景下的气溶胶有效控制提供理论指导。研究结果表明，减小集气罩角度能够更有效地收集激光切割产生的气溶胶，同时增加抽吸流量也能够在较大程度上改善收集效率。因此，在实际作业中要选择风量较大和集气罩布置角度较小的方案进行布置。

关键词：激光切割, 离散相模型（DPM）, 放射性气溶胶, 收集效率；数值模拟