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亚微米气溶胶喷淋去除最低衰减粒径实验研究

唐甲璇 刘卓 张卢腾 潘良明 杨洋 李佳龙 高力 元一单

唐甲璇, 刘卓, 张卢腾, 潘良明, 杨洋, 李佳龙, 高力, 元一单. 亚微米气溶胶喷淋去除最低衰减粒径实验研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(3): 78-85. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.060002
引用本文: 唐甲璇, 刘卓, 张卢腾, 潘良明, 杨洋, 李佳龙, 高力, 元一单. 亚微米气溶胶喷淋去除最低衰减粒径实验研究[J]. 核动力工程, 2025, 46(3): 78-85. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.060002
Tang Jiaxuan, Liu Zhuo, Zhang Luteng, Pan Liangming, Yang Yang, Li Jialong, Gao Li, Yuan Yidan. Experimental Study on Minimum Attenuation Particle Size of Submicron Aerosol Spray Removal[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(3): 78-85. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.060002
Citation: Tang Jiaxuan, Liu Zhuo, Zhang Luteng, Pan Liangming, Yang Yang, Li Jialong, Gao Li, Yuan Yidan. Experimental Study on Minimum Attenuation Particle Size of Submicron Aerosol Spray Removal[J]. Nuclear Power Engineering, 2025, 46(3): 78-85. doi: 10.13832/j.jnpe.2024.060002

亚微米气溶胶喷淋去除最低衰减粒径实验研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2024.060002
基金项目: 中国核电工程有限公司外委项目(CNPHFZ23KY2N0222/00)
详细信息
    作者简介:

    唐甲璇(1995—),女,博士研究生,现主要从事反应堆热工水力及安全分析工作,E-mail: 20221001019@stu.cqu.edu.cn

    通讯作者:

    张卢腾,E-mail: ltzhang@cqu.edu.cn

  • 中图分类号: TL364

Experimental Study on Minimum Attenuation Particle Size of Submicron Aerosol Spray Removal

  • 摘要: 亚微米气溶胶颗粒喷淋去除机制表现出明显较低的去除效率,探明喷淋特性对亚微米气溶胶的最低衰减粒径的影响对于严重事故管理具有重要意义。基于自主搭建的气溶胶喷淋去除实验台架,对多分散、多种类、多组分亚微米气溶胶颗粒进行了实验研究,分析了喷淋特性与气溶胶最低衰减粒径间的关系。实验结果表明,亚微米气溶胶喷淋去除的最低衰减粒径集中在0.3~0.5 μm的粒径区间;喷淋流量通量增加,喷淋液滴粒径减小,最低衰减粒径也相应减小。多组分气溶胶在同样的喷淋特性下最低衰减粒径不同,与中值粒径有关。此研究可用于不同喷淋特性下亚微米气溶胶最低衰减粒径的预测,为严重事故的管理提供可靠的数据支持。

     

  • 图  1  实验装置简图

    Figure  1.  Schematic Diagram of Experimental System

    图  2  实验罐体简图

    Figure  2.  Schematic Diagram of Experiment Vessel

    图  3  TiO2与KI气溶胶初始粒径分布

    Figure  3.  Initial Particle Size Distribution of TiO2 and KI Aerosols

    图  4  TiO2与KI气溶胶CMD随时间变化

    Figure  4.  Count Median Diameter (CMD) of TiO2 and KI Aerosols Varied with Time

    图  5  TiO2与KI气溶胶各粒径喷淋去除衰减常数对比

    Figure  5.  Comparison of Spray Removal Attenuation Constant for TiO2 and KI Aerosols Across Particle Sizes

    图  6  不同喷淋工况下TiO2气溶胶各粒径喷淋去除衰减常数对比

    Figure  6.  Comparison of Spray Removal Attenuation Constant for TiO2 Aerosols Across Particle Sizes under Different Spray Conditions

    图  7  不同喷淋液滴粒径下TiO2气溶胶各粒径喷淋去除衰减常数

    Figure  7.  Comparison of Spray Removal Attenuation Constant for TiO2 Aerosols Across Particle Sizes under Different Spray Droplet Sizes

    图  8  多组分气溶胶的各粒径喷淋去除衰减常数对比

    Figure  8.  Comparison of Spray Removal Attenuation Constant for Multicomponent Aerosols Across Particle Sizes

    图  9  多组分气溶胶CMD随时间变化

    Figure  9.  CMD of Multicomponent Aerosols Varied with Time

    表  1  实验工况

    Table  1.   Test Cases

    工况 喷淋液滴
    粒径/μm
    流量通量/
    (L·h−1·m−2)
    气溶胶种类 CMD/μm 喷嘴
    型号
    1 470 153 TiO2 0.50 JJXP030
    2 310 229 TiO2 0.50 JJXP030
    3 295 255 TiO2 0.50 JJXP030
    4 230 306 TiO2 0.50 JJXP030
    5 530 306 TiO2 0.50 JJXP060
    6 470 153 KI 0.32 JJXP030
    7 295 255 40%TiO2+60%KI 0.39 JJXP030
    8 295 255 20%TiO2+80%KI 0.35 JJXP030
      CMD—气溶胶中值粒径。
    下载: 导出CSV

    表  2  喷淋特性最低衰减粒径关系

    Table  2.   Relationship between Spray Characteristics and Minimum Attenuation Particle Size

    喷淋流量
    通量/(L·h−1·m−2)
    最低衰减
    粒径/μm
    各粒径喷淋去除
    衰减常数/10−4 s−1
    153 0.55 1.8~9.4
    229 0.54 3.0~8.1
    255 0.45 4.2~12.0
    306 0.41 5.2~22.0
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2024-05-25
  • 录用日期:  2024-07-16
  • 修回日期:  2024-07-16
  • 网络出版日期:  2025-06-09
  • 刊出日期:  2025-06-09

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