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严重事故条件下安全壳内气溶胶再夹带行为机理试验研究

胡真 陈林林 季松涛 魏严凇 史晓磊 郑光宗

胡真, 陈林林, 季松涛, 魏严凇, 史晓磊, 郑光宗. 严重事故条件下安全壳内气溶胶再夹带行为机理试验研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 253-258. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0253
引用本文: 胡真, 陈林林, 季松涛, 魏严凇, 史晓磊, 郑光宗. 严重事故条件下安全壳内气溶胶再夹带行为机理试验研究[J]. 核动力工程, 2023, 44(4): 253-258. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0253
Hu Zhen, Chen Linlin, Ji Songtao, Wei Yansong, Shi Xiaolei, Zheng Guangzong. Experimental Research on Mechanism of Aerosol Re-entrainment Behavior in Containment under Severe Accident Condition[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 253-258. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0253
Citation: Hu Zhen, Chen Linlin, Ji Songtao, Wei Yansong, Shi Xiaolei, Zheng Guangzong. Experimental Research on Mechanism of Aerosol Re-entrainment Behavior in Containment under Severe Accident Condition[J]. Nuclear Power Engineering, 2023, 44(4): 253-258. doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0253

严重事故条件下安全壳内气溶胶再夹带行为机理试验研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2023.04.0253
详细信息
    作者简介:

    胡 真(1995—),男,博士研究生,现主要从事反应堆燃料安全方面的研究,E-mail: huzhen@ciae.ac.cn

    通讯作者:

    季松涛,E-mail: songtaoji@139.com

  • 中图分类号: TL364

Experimental Research on Mechanism of Aerosol Re-entrainment Behavior in Containment under Severe Accident Condition

  • 摘要: 基于气溶胶再悬浮和再夹带整体试验平台,针对非能动安全壳内的气溶胶再夹带行为开展了试验研究。通过测量颗粒物的质量浓度、数量浓度以及粒径分布,分析了在再夹带阶段试验容器内气溶胶的运动和分布。通过改变水池尺寸、水池表面张力、颗粒物材质和浓度来研究不同单位面积上水蒸气的蒸发速率、不同水池表面张力、不同颗粒物溶解度及浓度下的气溶胶再夹带率的变化。试验表明:水池沸腾情况下气溶胶再夹带率受水池表面张力和单位面积上水蒸气蒸发速率影响,颗粒物粒径分布与颗粒物材质有关。

     

  • 图  1  ARISE 试验平台示意图

    Figure  1.  Diagram of ARISE Test Facility

    图  2  再夹带预试验测量方法

    Figure  2.  Measurement Method of Re-entrainment Pre-test

    图  3  RE1-1水池沸腾过程中再夹带率随沸腾时间变化

    Figure  3.  Re-entrainment Rate Changing with Boiling Time in RE1-1

    图  4  颗粒物归一化后数量及质量份额随粒径分布结果对比(不同颗粒物质量浓度)

    Figure  4.  Distribution of Normalized Particulate Quantity and Mass Fraction versus Size (Different Particle Concentration)

    图  5  颗粒物归一化后数量份额随粒径分布结果对比(不同颗粒物材质)

    Figure  5.  Distribution of Normalized Particulate Quantity Fraction versus Size (Different Particle Material)

    图  6  颗粒物归一化后数量份额随粒径分布结果对比(不同的单位面积水蒸气蒸发速率)

    Figure  6.  Distribution of Normalized Particulate Quantity Fraction versus Size (Different Water Vapor Evaporation Rate on Unit Area)

    图  7  颗粒物归一化后质量份额随粒径分布结果对比(不同水池表面张力)

    Figure  7.  Distribution of Normalized Particulate Mass Fraction versus Size (Different Pool Surface Tension)

    表  1  气溶胶再夹带机理试验工况参数表

    Table  1.   Condition Parameters of Aerosol Re-entrainment Mechanism Test

    编号 水池表面积/m2 颗粒物材质 溶液中颗粒物质量浓度/(g·L−1) 蒸汽蒸发速率/(g·s−1) 再夹带率E
    (持续沸腾5 h后数据)
    RE1-1 0.124 TiO2 2 1.05 1.53×10−5
    RE1-2 0.124 TiO2 5 1.06 1.13×10−5
    RE1-3 0.124 TiO2 1 1.05 1.97×10−5
    RE1-4 0.124 NaCl 2 1.12 1.96×10−5
    RE1-5 0.124 TiO2+NaCl 2+2 1.05 2.97×10−5
    RE1-6 0.124 TiO2+活性剂 2+2 1.02 2.41×10−6
    RE1-7 0.065 TIO2 0.1 0.67 7.91×10−6
    RE1-8 0.065 NaCl 0.1 0.71 4.62×10−6
    RE1-9 0.065 TiO2+表面活性剂 0.1+0.2 0.65 1.32×10−6
    RE1-10 0.065 TiO2+NaCl 0.1+0.1 0.67 1.71×10−6
    RE1-11 0.065 TiO2 2 0.66 3.06×10−5
    RE1-12 0.028 TiO2 2 1.44 8.91×10−5
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-09-29
  • 修回日期:  2022-11-07
  • 刊出日期:  2023-08-15

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