多流道微流体惯性冲击器过滤性能的模拟计算

发布时间：2024-03-16 17:33

　　核电厂安全壳内放射性气溶胶的过滤效率是影响其周围环境放射性水平的重要指标。目前仅有关于单流道微流体惯性冲击器过滤效率的研究。多流道微流体惯性冲击器的主要过滤部件为中部有110°转折角的126个流道,通过FLUENT软件模拟计算1～5 m/s空气流速下多流道微流体惯性冲击器内部空气流场,并利用DPM (Discrete Phase Model)模拟0. 5～7. 0μm粒径的气溶胶粒子轨迹,对冲击器中部过滤效率与整体过滤效率进行比较分析。结果表明粒子过滤效率随粒径和入口流速的增大而增大。入口流速大于2 m/s时对安全壳内气溶胶粒子过滤效率超过90%。当气溶胶粒子粒径小于4μm时,多流道微流体惯性冲击器上方入口圆筒底面与下方出口圆筒内壁面可促进过滤效率的提高。出口圆筒的长度可以缩短至现有长度的1/2,从而减小冲击器的整体尺寸。

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【部分图文】：

图1多流道微流体惯性冲击器装配图及装配体剖面图

多流道惯性冲击器装配关系图如图1所示。主要共包含三部分:上部分入口圆筒由上，下部分形状分别为中空的倒圆锥体和圆环组成，入口直径为15mm;中间部分由两片304不锈钢金属片组合成126个流道(其剖面图见图2);下部分为出口圆筒，结构与上部入口圆筒相同。多流道惯性冲击器剖面图见图2....

图2过滤流道剖面图

图1多流道微流体惯性冲击器装配图及装配体剖面图2计算方法

图3A型边界流速为1m/s的粒子轨迹图

当入口流速分别为1m/s与2m/s，流动状态是层流，A类离散相边界下1μm,2μm,3μm,4μm粒径气溶胶粒子轨迹图3所示。图3粒子轨迹图表明层流状态下气溶胶粒子逃逸数量随粒径的增大而减小;随着粒径的增大，在中部多流道惯性冲击器内壁面被收集的离子数增多;粒径为4μm的大部分....

图4B型边界流速为1m/s的粒子轨迹图

B类离散相边界下只有中部多流道惯性冲击器内壁面可以捕获气溶胶粒子，1μm,2μm,3μm,4μm粒径气溶胶粒子轨迹图4所示。由图4可看出，B型边界粒子轨迹变化规律与A型相同;此外，相同流速与相同粒径条件下，B型边界出口逃逸粒子数大于A型边界，主要原因是出口圆筒内壁面上方将撞击此处....

本文编号：3929886