上升气泡内气溶胶沉降机理研究

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。     

池式鼓泡条件下气溶胶沉降效率研究

放射性气溶胶是核反应堆严重事故中最重要的产物之一，来源于固体裂变产物外漏和气体裂变产物的凝聚成核。池式鼓泡水洗是去除放射性气溶胶的有效途径，准确掌握其过滤效率，对于事故后源项控制和事故分析评价都具有重要意义。本文针对池式鼓泡条件下的气溶胶沉降特性展开深入的基础研究，借助先进的粒径谱分析技术，研究液相淹没深度、气相表观流速等参数对亚微米级气溶胶沉降效率的影响，探究气溶胶在上升气泡群内的沉降机理。本项目的研究成果可用于气溶胶沉降效率模型验证。     

鼓泡过滤多分散气溶胶特性的矩估计分析

池式鼓泡过滤是核电站严重事故场景以及缓解措施中一种典型的放射性气溶胶滞留过程,评估气溶胶在该条件下的去除特性对事故后期的源项评估和制定相应的缓解措施具有重要意义。针对鼓泡过滤多分散气溶胶这一背景,本文假设气溶胶的尺度分布满足对数正态分布,考虑布朗扩散、重力沉降以及惯性碰撞3种机制对气溶胶在气泡内沉降的影响,利用矩方法得到了气溶胶尺度分布的3个分布参数（N、d_pg、σ_g）与其初始值、气泡上升高度以及沉降系数之间的解析关系。通过与精确解对比,对数正态矩方法推导的解析解表现出良好的预测精度。本文得到的解析解可在不需要气溶胶尺度分布具体信息而仅需要一些初始分布参数的情况下对气溶胶的去除特性进行快速评估。