核反应堆中气溶胶颗粒再悬浮行为研究进展

作     者：彭威 王竞弘 王晓钟 孙琦 于溯源 PENG Wei;WANG Jinghong;WANG Xiaozhong;SUN Qi;YU Suyuan

作者机构：清华大学核能与新能源技术研究院先进核能技术协同创新中心先进反应堆工程与安全教育部重点实验室北京100084 清华大学能源与动力工程系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 

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

年 卷 期：2023年第57卷第11期

页      面：2049-2066,I0001页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 082701[工学-核能科学与工程] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(52176158) 北京市自然科学基金(JQ21009) 中国博士后科学基金面上项目(2023M731914)。 

主　　题：核反应堆 气溶胶颗粒 再悬浮 源项分析 

摘      要：在核反应堆中,微细的粉尘颗粒通常是放射性物质的重要载体,严重事故下沉积在壁面上的颗粒在瞬态气流作用下发生的再悬浮行为是反应堆放射性源项分析的重要内容。发生再悬浮的颗粒通常呈现单层或多层的颗粒沉积结构,从物理过程来说,单层颗粒的再悬浮过程取决于气流对颗粒的气动力以及壁面对颗粒的黏附力,而多层颗粒再悬浮过程还与沉积颗粒层的结构、颗粒与颗粒之间的内聚力等密切相关,此外,在核反应堆中,冷凝液滴带来的毛细力以及高温烧结导致的烧结力等作用使得颗粒的再悬浮过程更加复杂。本文首先介绍了颗粒再悬浮的几种运动模式以及影响因素,再从颗粒受力分析的角度介绍了再悬浮过程中主要的作用力和作用特点,然后介绍了目前研究颗粒再悬浮的方法以及发展出来的各种计算模型,最后总结了目前压水堆、高温气冷堆以及聚变堆中颗粒再悬浮研究的进展。