高温气冷堆一回路管道内石墨粉尘沉积模型分析

摘要

高温气冷堆在运行过程中由于石墨构件之间的摩擦,使一回路氦气在流动中不可避免地带有不同尺寸范围的石墨粉尘,石墨粉尘在一回路边界系统表面沉积,加重了放射性物质迁移。本文针对高温气冷堆自身运行的特点,研究了一回路中石墨粉尘-氦气气溶胶的物理特性以及沉积表面的几何特性,通过对影响石墨粉尘沉积行为主要因素的分析,揭示高温气冷堆石墨粉尘在一回路管道表面沉积机理。根据本文研究结果,高温气冷堆一回路石墨沉积以紊流沉积和热泳沉积为主,由于高温气冷堆一回路管道布置包含了水平管道、垂直管道以及弯曲管道,这种情况下重力和离心力对石墨粉尘在不同沉积表面上的沉积有很大影响。在上述分析的基础上,采用考虑包含沉积主要影响因素的计算颗粒沉积速度的半经验公式模型来研究高温气冷堆石墨粉尘在一同路管道表面的沉积。结果表明,这种计算沉积速度的半经验公式模型可用于工程上预测高温气冷堆一回路不同管道表面沉积。