摘要：反应堆严重事故发生后,气溶胶池式水洗现象常发生于抑压水池排放过程中,掌握此条件下的气溶胶水洗特性对于严重事故后的放射性评估具有重要意义。本文针对浸没射流条件下的气溶胶水洗效率开展了实验研究,探究了气溶胶直径、液池温度、淹没深度、喷放压力等参数对气溶胶水洗效率的影响。气体穿过破口或喷管以射流的形式向液相内喷放时,由于高速气流剪切作用而产生的夹带液滴会通过惯性效应将气溶胶大量滞留在液相中,喷放压力的增加会增强此效应,而淹没深度的增加也会提高滞留时间及气溶胶接触气液界面的概率。液池温度降低后由于温度梯度及蒸汽冷凝速率的增加,会使水洗效率得到进一步地提高,但热泳、扩散泳等热驱动效应与惯性、液位效应间的作用占比存在一定的制约,通过对现有相关实验进行总结,并基于主导的水洗机制拟合了预测浸没射流条件下水洗效率的经验关系式,可为相关实验及模型提供数据及理论支撑。

摘要：为研究核反应堆严重事故下液池中气泡破裂产生的液滴夹带现象,本文利用高速摄影对含气溶胶液相表面单气泡破裂现象进行可视化研究。通过图像处理技术获取气泡寿命、气泡破裂位置和液膜打开速率,计算不同工况下的液膜厚度。探索气泡寿命分布,气泡液膜厚度随时间的变化规律,并分析液相温度及气溶胶浓度的影响。结果表明:气泡寿命服从形状参数为4/3的威布尔分布,平均气泡寿命会随气溶胶浓度的增加而增加;液膜厚度与气泡寿命呈指数为-2/3的幂律衰减,液膜厚度随液相温度及气溶胶浓度的增加而增加;在去离子水的工况下,随着液相温度的升高,气泡在底部破裂的概率增加。加入气溶胶后,气泡在底部破裂的概率也增加。相关结果能够为事故工况下液滴及气溶胶的释放量的预测提供依据。

摘要：气溶胶池洗过滤是反应堆严重事故中去除放射性源项的重要手段。本文以严重事故条件下上升气泡中气溶胶的滞留过程为背景,设计搭建了可视化单气泡鼓泡实验装置。通过该装置研究了气溶胶在上升气泡中的沉降效率,并与MELCOR中的气溶胶沉降模型计算结果进行了对比。结果表明,气溶胶沉降效率对气泡尺寸的变化较为敏感,当气体流量大于0.1 L/min时,气泡等效直径迅速增加,相应的气溶胶沉降效率快速降低;与MELCOR模型计算结果的对比表明,两者在总体趋势上呈现出较好的一致性,但计算结果低估了液相对气溶胶的实际去除能力,导致这种偏差的主要原因是气泡在上升过程中存在无规则的晃动以及气液界面的波动。

摘要：气溶胶过滤效率是衡量安全壳过滤排放系统性能的重要指标.以安全壳过滤排放系统的研制为背景,针对高温空气和水蒸汽混合介质条件下的固体粒子气溶胶取样及测试技术进行研究,解决了水蒸汽存在条件下气溶胶的取样测量中存在的问题,设计完成了一套可用于安全壳过滤排放系统气溶胶过滤效率检测的取样测试系统.通过多角度对比和实验分析,最终确定了采用疏水性聚四氟乙烯滤膜能够满足混合气体的采样需求.此外实验中发现滤膜的吸湿性和静电效应对测量的准确性影响较大,而采用滤膜恒重和使用铝箔纸的方法能有效解决该问题,提高测量的准确度.在此基础上,完成了取样测试回路的实验验证,并对结果进行了不确定度分析,证明了本套系统能够满足实验需求.