基于CPFD方法的UO_(2)氢氟化流化床反应器数值模拟

作     者：王欢 吴秀花 张孟琦 周少强 WANG Huan;WU Xiuhua;ZHANG Mengqi;ZHOU Shaoqiang

作者机构：中核第七研究设计院有限公司山西太原030012 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2021年第55卷第S2期

页      面：318-326页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0827[工学-核科学与技术] 0703[理学-化学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：中核集团“青年英才”项目。 

主　　题：CPFD模拟 氢氟化 流化床反应器 

摘      要：深入认识和掌握流化床内气固两相流动规律和反应机理对于UO_(2)氢氟化流化床的工程应用具有重要意义。传统的实验方法研究成本高、周期长,因此,数值模拟方法成为更多科研设计人员的选择。基于计算颗粒流体力学(CPFD)建立了UO_(2)氢氟化二级流化床的数学模型,筛选了适用于UO_(2)-UF 4体系的曳力模型,推导出了氢氟化反应的阿伦尼乌斯方程。在该模型的基础上,研究了HF进气方式、操作气速、固体颗粒直径对流化质量的影响。仿真结果表明,目前设计参数合理,氢氟化二级流化床可形成良好的温度分布,转化率接近生产要求。基于CPFD方法建立的氢氟化数学模型可较准确模拟流化床反应器的运行情况,可为流化床反应器的放大设计和运行调试提供参考依据。