DOI:10.11991/yykj.202304037网络出版地址：https://link.cnki.net/urlid/23.1191.U.20231205.0958.002安全壳隔间壁面冷凝诱发的氢气分层行为研究李建发1，陈广恒1，刘丰2,3，娄泰山1，陈喜明2,31.中国核电工程有限公司，北京1008402.哈尔滨工程大学核科学与技术学院，黑龙江哈尔滨1500013.哈尔滨工程大学黑龙江省核动力装置性能与设备重点实验室，黑龙江哈尔滨150001摘要：为了评估安全壳隔间冷壁附近的蒸汽冷凝对氢气聚集风险的影响，本研究采用数值模拟的方法对局部隔间内含氢混合气体的迁移和聚集现象开展分析。结果表明，在足够高的氢气和蒸汽浓度条件下，蒸汽冷凝会诱发近壁区的混合气体形成浮力流。当隔间内释放气体的Fr小于临界值时，高浓度的氢气会在近壁区浮力流的驱使下聚集于隔间顶部；反之，隔间内的氢气会被混合均匀。当冷凝诱发浮力流的组分浓度被满足，蒸汽冷凝会增强安全壳局部隔间内高浓度氢气聚集的稳定性，隔间内氢气分层所需的临界Fr明显高于无冷凝条件。本文研究结论可为核电站严重事故下的氢气安全行为提供理论参考。关键词：安全壳隔间；蒸汽冷凝；氢气；气体分层；氢气迁移；氢气聚集；多组分气体；数值模拟中图分类号：TL331文献标志码：A文章编号：1009−671X(2024)01−0076−06AstudyonthestratificationbehaviorofhydrogengasinducedbycondensationonthewallsurfaceofthecontainmentcompartmentLIJianfa1,CHENGuangheng1,LIUFeng2,3,LOUTaishan1,CHENXiming2,31.ChinaNuclearPowerEngineeringCo.,Ltd.,Beijing100840,China2.CollegeofNuclearScienceandTechnology,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,China3.HeilongjiangProvincialKeyLaboratoryofNuclearPowerSystem&Equipment,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,ChinaAbstract:Inordertoevaluatetheeffectofsteamcondensationnearthecoldwallofthecontainmentcompartmentontheriskofhydrogenaccumulation,numericalsimulationwascarriedouttoanalyzethemigrationandaccumulationofhydrogen-containingmixturesinthelocalcompartment.Theresultsshowthatundertheconditionofsufficientlyhighhydrogenandsteamconcentration,steamcondensationwillinducetheformationofbuoyantflowofmixedgasinthenear-wallregion.WhentheFrofgasreleasedinthecompartmentislessthanthecriticalvalue,highconcentrationhydrogengaswillgatheratthetopofthecompartment...
