李小波，王译锋，朱卉平，刘　芳，牛风雷

铅铋合金固态氧控旁路性能影响因素研究

李小波，王译锋，朱卉平，刘芳，牛风雷

（华北电力大学 核科学与工程学院，北京 102206）

求解复杂的几何结构体内长时段瞬态氧浓度时，点堆模型比计算流体动力学（CFD）方法具有明显计算优势，未来能更好地移植到模型预测系统中。本研究结合液态铅铋合金（LBE）腐蚀经验公式与氧化铅（PbO）溶解模型，同时基于点堆模型并使用汇编语言编程，研究CRAFT回路的氧控旁路性能的影响因素。分析了主回路质量流量、氧控旁路质量流量与主回路质量流量比、质量交换器（MX）内温度、PbO装量的影响。研究表明主回路质量流量、PbO装量与回路建立平衡的时长及平衡氧浓度值正相关，氧控旁路质量流量与主回路质量流量比与其反相关，而MX内温度与平衡氧浓度值正相关。因此，可通过提升氧控旁路与主回路的流速比提高控氧性能，MX的运行温度和氧化铅装量应与回路匹配。

固态氧控；影响因素；点堆模型

铅铋合金（LBE）固态氧控相对于气态氧控和电化学氧泵氧控具有明显优势[1]，且易通过回路和流经质量交换器（MX）旁路（即氧控旁路）的流体参数控制氧化铅（PbO）溶解速率。分析并掌握固相PbO的溶解速率与LBE流体热工水力参数之间的关系是实现氧浓度调控技术的关键。

目前，PbO溶解速率的实验测量都是在稳态情形下测定[2,3]，由于流体域复杂，网格数量巨大，数值研究同样仅考虑稳态情形。Marino A等采用计算流体力学方法，研究MX内PbO的溶解速率与温度关系[4]，此外，研究了PbO颗粒床内的中间通道直径与颗粒直径比对氧质量传输的影响[4]，表明舍伍德数与其正相关[5]。……