颗粒-壁面相互作用对石墨粉尘在高温气冷堆蒸汽发生器换热管表面沉积过程的影响

石墨粉尘在高温气冷堆蒸汽发生器换热管表面的沉积直接影响一回路放射性分布,因而备受学界和业界的关注。本文采用临界粘附速度模型研究石墨粉尘颗粒的碰壁过程,并将其耦合入蒸汽发生器一次侧的气固两相流模拟计算中,得到了石墨粉尘颗粒在换热管束间的输运和沉积规律。结果表明,考虑颗粒-壁面相互作用后,石墨颗粒沉积率显著减小,其与粒径的关系也有所不同。沉积率随粒径的增大先增大后减小,最大沉积率对应粒径约3μm。空间分布规律上,小颗粒迎风第1排管沉积率相对最大,2μm以上颗粒最大沉积率发生在第4-6排管。

考虑壁面粗糙度的双流体颗粒-壁面碰撞模型

提出了考虑壁面粗糙度的双流体颗粒 -壁面碰撞模型 ,将轨道模型中颗粒碰壁模型考虑壁面粗糙度和双流体模型中用概率密度函数积分法处理颗粒与光滑壁面碰撞模型的优点结合起来 ,引入壁面粗糙度对碰壁颗粒湍流影响的机理。数值模拟结果表明 ,由于考虑了各方向雷诺应力之间的相互转化 ,雷诺应力从平均运动中得到能量 ,以及壁面对运动的衰减作用等因素 ,包括摩擦系数、恢复系数、壁面粗糙度等物理参数的颗粒 -壁面碰撞模型作为边界条件时 ,得到的结果与实验符合得更好。