紧密栅内超临界流体流动结构和固体颗粒输运特性研究

超临界水冷堆因其诸多优点成为国内外第四代反应堆研究的热点，但在其研发过程中面临一系列的挑战，其一是超临界水环境下严重的材料腐蚀。腐蚀产生的固体颗粒在堆芯紧密栅内的输运过程中被中子活化，活化后的固体腐蚀产物的沉积引起反应堆回路系统的辐射。颗粒在堆芯紧密栅中的输运过程决定其活化特性，但目前针对复杂几何通道内超临界流体的流场结构和固体颗粒在超临界湍流场中输运特征的研究尚处空白。本项目利用大型超临界氟利昂实验系统，采用LDV测量系统获取紧密栅内超临界流体流动结构的精细数据,采用高速摄像方法获取固体颗粒在超临界湍流场中输运特性的实验信息；基于实验数据构建反映复杂几何通道内超临界流体多尺度各向异性特性的湍流模型和数值算法，揭示固体颗粒在超临界流体湍流场中的力学作用机制，提出固体颗粒的受力模化准则，开发描述固体颗粒在超临界流体中输运特性的数理模型。本项目的研究旨在为超临界水冷堆辐射特征分析提供理论模型。