發(fā)布時間：2020-12-13 16:22

　　核電站內(nèi)部大氣環(huán)境中的天然放射性氣溶膠通常情況下濃度很低且處于平衡狀態(tài),但當出現(xiàn)嚴重核事故時,安全殼內(nèi)的氣溶膠含量將顯著升高,一旦釋放于大氣環(huán)境中將帶來嚴重后果,增大事故的危險性,故需使用相應(yīng)的過濾吸附裝置避免此種放射性氣溶膠向大氣中擴散。目前世界范圍內(nèi)常用的氣溶膠過濾器多為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或使用一定的過濾介質(zhì),在使用一定時間后會氣溶膠的沉積顯著增加流動阻力,因此妨礙核事故后容器內(nèi)的壓力釋放。此外,不但在高放射性條件下更換過濾介質(zhì)是一個技術(shù)難題,而且使用過的過濾介質(zhì)又會成為新的放射性固體或液體,造成新的污染。本文基于微流體慣性沖擊器(MEMS慣性沖擊器)原理設(shè)計、研究了一個新型過濾裝置,不需更換濾紙就可以收集微米尺寸的顆粒,同時不會產(chǎn)生新的放射性固態(tài)或液態(tài)廢物。微機電系統(tǒng)(MEMS)是微型設(shè)備技術(shù),微型器件有很多潛在好處,例如性能高、功耗低、反應(yīng)靈敏、成本低等。該裝置工作原理簡單、體積微小,可以在不影響事故情況下安全殼降壓速度的前提下實現(xiàn)對氣溶膠的收集。在過去的二十年中,MEMS技術(shù)有過很大的進步,但目前還沒有基于MEMS技術(shù)的慣性沖擊器,更沒有將其應(yīng)用于核電站氣溶膠收集的先例。本研究的MEM... 

【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 氣溶膠簡介
        1.1.2 氣溶膠危害
        1.1.3 核電站氣溶膠來源
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.3.1 研究內(nèi)容
        1.3.2 研究的創(chuàng)新點
第2章 模型建立
    2.1 過濾器模型介紹
    2.2 粒子運動方程建立及漸近解分析
        2.2.1 粒子運動方程建立
        2.2.2 漸近解分析
    2.3 影響收集效率的因素
    2.4 本章小結(jié)
第3章 MEMS慣性沖擊器設(shè)計
    3.1 判定粒子是否撞擊的標準
    3.2 計算粒子的軌跡及收集效率
    3.3 MEMS撞擊器性能的影響因素
        3.3.1 雷諾數(shù)Re與收集效率的關(guān)系
        3.3.2 沖擊器幾何尺寸與收集效率的關(guān)系
    3.4 MEMS沖擊器的幾何設(shè)計
    3.5 本章小結(jié)
第4章 沖擊器設(shè)計可行性驗證
    4.1 CFD軟件及DPM模型簡介
    4.2 DPM模型建立及模擬試驗條件設(shè)定
        4.2.1 顆粒相的邊界條件
        4.2.2 模擬試驗環(huán)境條件
    4.3 沖擊器幾何模型及網(wǎng)格敏感度分析
    4.4 計算模型的建立
        4.4.1 管道內(nèi)連續(xù)性流場的建立
        4.4.2 離散相計算模型的建立
    4.5 模擬試驗結(jié)果
    4.6 沖擊器的制造
    4.7 本章小結(jié)
第5章 工程實際應(yīng)用探討
    5.1 無涂層的沖擊器收集效率
    5.2 帶吸收涂層的沖擊器收集效率
        5.2.1 T型平底沖擊器計算模型
        5.2.2 楔形底面沖擊器計算模型
        5.2.3 階梯形底面沖擊器計算模型
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]管道復(fù)雜流場氣固兩相流DPM仿真優(yōu)化[J]. 張濤,李紅文.  天津大學學報(自然科學與工程技術(shù)版). 2015(01)
[2]文丘里管內(nèi)氣固兩相流離散相仿真模型優(yōu)化[J]. 李紅文,張濤.  合肥工業(yè)大學學報(自然科學版). 2014(01)
[3]豎直矩形窄通道內(nèi)PM1顆粒沉積的數(shù)值模擬[J]. 汝小龍,周濤,王澤雷,樊昱楠,林達平.  安全與環(huán)境學報. 2013(04)
[4]兩種截面窄通道內(nèi)PM1顆粒沉積數(shù)值模擬對比研究[J]. 汝小龍,周濤,林達平,楊旭.  核動力工程. 2013(S1)
[5]核燃料循環(huán)臨界事故中氣溶膠行為研究[J]. 孫雪霆,季松濤,劉振華,張應(yīng)超.  原子能科學技術(shù). 2012(S1)
[6]錐形Aaberg排風罩捕集顆粒污染物的數(shù)值模擬[J]. 劉敏,林豹.  節(jié)能. 2012(01)
[7]采棉機氣力輸棉系統(tǒng)內(nèi)部流場的數(shù)值模擬研究[J]. 田虎楠,王春耀,王學農(nóng),陳發(fā),劉躍,閔磊.  農(nóng)機化研究. 2011(12)
[8]砂土物料真空吸送分離系統(tǒng)的設(shè)計與數(shù)值模擬[J]. 楊丹,秋實,曹鈞,陳思林,陳濤,楊歡.  真空. 2011(04)
[9]核電廠用高效過濾器介紹[J]. 張海潮,李志勇,司濤濤.  制冷. 2010(04)
[10]放射性氣溶膠的凈化[J]. 林莉君,陳海焱,林龍沅,許秦坤.  工業(yè)安全與環(huán)保. 2009(02)

碩士論文
[1]非能動安全殼內(nèi)自然循環(huán)下混合與熱分層現(xiàn)象的計算模型[D]. 張鶴.華北電力大學 2014



本文編號：2914826