聚变装置失真空事故下灰尘迁移的数值研究

摘要

失真空事故下灰尘的迁移影响聚变装置的安全运行.对灰尘迁移的研究及其影响因素的分析,将有助于消除或缓解灰尘带来的事故风险.本文采用计算流体动力学方法,在已验证有效的聚变灰尘实验装置(STARDUST)数值模型的基础上,建立了灰尘迁移模型,再现了失真空事故下气体流动状态及灰尘迁移特性;通过改变灰尘物性、破口位置及障碍物的存在,进行了灰尘迁移的影响因素分析.结果表明:灰尘物性会影响其在失真空事故下的分布,当颗粒的粒径越小,密度越小时,灰尘的分布越接近气体的速度场;不同破口位置条件下,灰尘在真空室内的分布是不同的;障碍物的存在会极大地限制灰尘的迁移.