手套箱內(nèi)流體數(shù)值模擬與實驗研究.pdf

1、核燃料一般具有較大的放射性和毒性的問題，為保證核燃料生產(chǎn)的安全，經(jīng)常利用手套箱進行密閉隔離。在手套箱實際運行過程中，由于進、出風口位置不合理、風量不足或氣流組織不理想，可能會出現(xiàn)氣溶膠粘壁或固態(tài)物料底部沉積等問題。
　　本文通過對手套箱內(nèi)氣體進行數(shù)值模擬和實驗研究，旨在解決實際工程中手套箱內(nèi)氣流組織不理想的問題，提高經(jīng)濟性和優(yōu)化設(shè)計。本文選用Fluent軟件中的Standard k-ε模型對手套箱內(nèi)五種流量工況流體進行數(shù)值模擬，并

2、結(jié)合實驗測量區(qū)域，輸出值模擬結(jié)果。為驗證數(shù)值模擬的正確性，搭建一套手套箱內(nèi)流場的實驗平臺，采用粒子圖像測速儀（PIV）對手套箱內(nèi)流體進行實驗測量，并輸出實驗測量結(jié)果。將數(shù)值模擬結(jié)果與實驗結(jié)果從流體流動趨勢、流動方向和速度數(shù)據(jù)進行對比分析，保證數(shù)值模擬的數(shù)學模型選用、基本假設(shè)和邊界條件設(shè)置是合理的。利用驗證過的數(shù)值模擬方法將空氣齡和空氣不均勻度作為手套箱內(nèi)氣流組織的優(yōu)化目標函數(shù)對手套箱進行設(shè)計優(yōu)化。通過調(diào)整進、出口的管徑和進、出口的位置，