细颗粒在粗糙管壁管道内运动特性的研究
2015-08-03林达平李精精汝小龙
动力工程学报 2015年5期
关键词:模型
林达平,周 涛,李精精,杨 旭,汝小龙
(华北电力大学核热工安全与标准化研究所,北京102206)
细颗粒广泛存在于工业生产和人们的日常生活中.工业生产排放的污染物和机动车排出的尾气中含有大量细颗粒物,直接危害着人体健康.对于高温气冷堆,石墨材料由于摩擦等相互作用会产生石墨粉尘颗粒,这些石墨粉尘颗粒可能在一回路表面和流动死区沉积,影响管道的换热,并且对设备的维护和检修带来不便[1-3].对于超临界水冷堆,在普通事故工况和严重事故工况时,所产生的具有放射性的细颗粒可能会给环境和公众带来严重危害.湍流流动时,细颗粒在管道中主要发生热泳沉积和湍流沉积.周涛等[4-5]对矩形管道边界层内亚微米颗粒的热泳沉积规律进行了实验研究,并对湍流环形通道热泳脱除可吸入颗粒物技术进行了研究,通过合理的结构设计,提高了可吸入颗粒物的脱除效率.Healy等[6]通过实验研究了在跨流温度变化情况下湍流环形流中细颗粒的沉积规律,并重点对热泳作用进行了理论分析.Lee等[7-9]研究了细颗粒在管道内湍流流动中的热泳沉积现象.彭威等[10-12]研究了高温气冷堆石墨粉尘的湍流沉积率和热泳沉积率随功率的变化.粗糙管壁会影响管道内的流场分布、温度分布以及管道的传热特性,从而影响颗粒的运动和沉积.Kussin等[13]研究了颗粒在竖直粗糙壁面管道内的运动和湍流特性,发现壁面粗糙度会影响颗粒的……
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