液態(tài)鉛鉍合金(Liquid Lead-Bismuth alloy,LBE)是第4代液態(tài)金屬冷卻反應堆首選的冷卻劑材料,但面臨氧濃度降低困難的問題,理論上通過氫化鋰與氧反應可以降低其中的氧濃度,然而反應產(chǎn)物不溶性微小顆粒物氧化鋰會威脅反應堆的安全運行。以鉛鉍合金系統(tǒng)的膨脹箱為研究對象,利用fluent軟件對圓柱形箱體內固態(tài)顆粒物運動進行分析和模擬,連續(xù)相采用標準k-ε模型,固相顆粒物采用離散相模型(Discrete Phase Model,DPM),研究鉛鉍合金中氧化鋰顆粒物的運動規(guī)律。結果顯示:大直徑的氧化鋰顆粒上浮時間短,在徑向方向的位移小,導致靠近軸心的濃度較高,小直徑的氧化鋰顆粒上浮時間長,在徑向方向的位移大,導致靠近軸心的濃度較低。為后續(xù)鉛鉍合金系統(tǒng)的凈化與控制提供參考。

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圖2截面網(wǎng)格

圖1幾何模型3模擬結果與分析

圖3顆粒物在x方向的速度隨時間的變化

當鉛鉍合金的溫度為573.15K時，不同直徑的顆粒在流場相同的位置，以相同的初始條件進行計算得到的結果如圖3所示，由圖3可知，在同一溫度下，不同直徑的顆粒，在x方向的速度隨時間的變化趨勢相同，首先在第一階段，速度在短時間內達到最大值，斜率較大；接著進入第二階段，速度快速下降，達....

圖4顆粒物在x方向的位移隨時間的變化

由圖4結合圖3可知，圖3的第一階段對應于圖4的初始直線段，斜率較大，因而速度較大；直線段后為曲線段，斜率減小，對應圖3的速度減小的第二階段，由于在同一溫度下，顆粒在x方向的速度隨時間變化的趨勢相同，所以，位移隨時間變化的趨勢也相同。從圖4也可以得出顆粒在x方向位移的范圍，介于20....

圖5顆粒物在x方向的速度隨時間的變化

圖5為同一顆粒物直徑，在不同的溫度下，x方向的速度隨時間的變化，與圖3的趨勢是一致的；由圖5可知，在不同溫度的鉛鉍合金里，顆粒物在x方向的速度大小不同，相差不超過2mm，但是趨勢相同，造成這種現(xiàn)象的原因是不同的溫度導致鉛鉍合金的密度和粘度不同，這些參數(shù)又會影響浮力與阻力以及附加....

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