压力驱动的毛细管内气体流动特性数值研究

摘要：

安全壳缝隙内气溶胶的输运与滞留与缝隙内的气体流动密切相关.为利用现有的气溶胶穿透系数关系式评估事故后缝隙内的气溶胶滞留效率,以毛细管为代表性缝隙,基于一维可压缩绝热流动方程提出了一种压力驱动的气体流动计算方法,能够计算气流的亚音速、临界音速与壅塞状态.采用代表性的毛细管流动特性实验和计算流体力学(CFD)方法对本文提出的计算方法进行验证,结果显示流动变化趋势一致,气体流量与实验值相比绝大部分偏差小于10％,证明了一维计算方法的准确性与合理性,且效率优于CFD方法.在此基础上分析了毛细管两侧压差和内径对气体流动的影响,得到了不同内径毛细管内质量流量随压差的变化规律.本文研究结果可以为缝隙内气溶胶的滞留评估奠定技术基础,后续将拓展该计算方法至压力驱动的毛细管内多组分气体流动的模拟.

关键词：毛细管、压力驱动、气体流动、数值方法

所属期刊栏目：57

分类号：TL33(核反应堆工程)

资助基金：国家重点研发计划;中国核工业集团有限公司青年英才计划

在线出版日期：2023-02-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：74-83