应用CFD方法研究结构对管道内气体混合均匀性影响

郑金阁; 程卫亚; 王晨潇; 郝桂珍; 刘伟富; 郭浩城; 赵宇伦; 陈凌

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应用CFD方法研究结构对管道内气体混合均匀性影响

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目的研究管道结构对核电厂烟囱气载流出物混合均匀性影响。方法利用计算流体力学(computational fluid dynamica,CFD)方法,仿真截面分别为方形和圆形的长直管(I型)、90°单弯管(L型)、90°双弯管(S型和U型)内的速度分布及气体混合情况。结果对于长直管,由于缺乏结构变化产生的流场扰动,无法带来良好的混合效果,当管道截面为圆形,达到相关标准要求的混合均匀性指标,可能需要20倍水力直径的混合距离,当管道截面为方形,所需距离可能更长;对于单弯管,方形管内速度均匀性经弯管后有更大幅度提高,示踪气体也在11倍水力直径处先于圆形管满足了混合均匀性;对于S型双弯管,方形管内的示踪气体在6倍水力直径后呈现均匀混合,圆形管则要到下游7倍水力直径;对于U型双弯管,方形管道内的气体也在下游更短距离内实现了混合均匀,且气流在遇弯管时表现出更大的扰动效果。结论CFD方法可以对不同管道结构的气体混合均匀性变化规律做出准确的预测,能够取代部分物理实验,来研究核电厂烟囱气载流出物混合均匀性影响因素。

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来源
《中国辐射卫生》 |2022年第2期|172-180|共9页
作者
郑金阁; 程卫亚; 王晨潇; 郝桂珍; 刘伟富; 郭浩城; 赵宇伦; 陈凌;
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作者单位

中国原子能科学研究院;

北京102413;

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正文语种 chi
中图分类放射性污染、电磁污染监测;
关键词
放射性气载流出物监测; 取样代表性; 计算流体力学; 管道结构;

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