手套箱內(nèi)流體數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

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

2、結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)量區(qū)域，輸出值模擬結(jié)果。為驗(yàn)證數(shù)值模擬的正確性，搭建一套手套箱內(nèi)流場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采用粒子圖像測(cè)速儀（PIV）對(duì)手套箱內(nèi)流體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，并輸出實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果。將數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果從流體流動(dòng)趨勢(shì)、流動(dòng)方向和速度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，保證數(shù)值模擬的數(shù)學(xué)模型選用、基本假設(shè)和邊界條件設(shè)置是合理的。利用驗(yàn)證過(guò)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(biāo)函數(shù)對(duì)手套箱進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。通過(guò)調(diào)整進(jìn)、出口的管徑和進(jìn)、出口的位置，