核动力装置安全壳内氢气扩散传播过程的三维非定常数值模拟

摘要

研究了对核能系统火灾安全具有重要意义的核动力装置安全壳内氢气的扩散传播过程。采用圆柱坐标下的三维非稳态数学模型研究了含阻挡物的半圆柱体形密闭壳体下部氢气在浮力作用下的运动过程。其中采用了一种考虑浮力修正的ｋε双方程湍流模型，并且使用圆柱坐标系下的空度方法来处理计算区域的阻挡物。数值模拟的结果表明：由安全壳下部向上运动的氢气在初始动量及浮力的驱动下，逐渐在壳体顶部积累，形成氢气层。