不同注气量对液态铅铋合金自然循环性能影响的数值模拟研究

史泽林; 卢涛; 罗彦; 王磊

doi:10.13543/j.bhxbzr.2025.04.008

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 52 ›› Issue (04) : 65 -73. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2025.04.008

不同注气量对液态铅铋合金自然循环性能影响的数值模拟研究

史泽林, 卢涛, 罗彦, 王磊

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摘要

在液态铅铋合金（lead bismuth eutectic,LBE）自然循环回路中注入气体可以有效提升液态LBE的自然循环能力。为探究注气量对回路内液态LBE流动传热特性和气举提升效率的影响，分别设置0、125、250、375、500、675、750 NL/h等7种注气量工况，对回路内液态LBE流动传热过程进行数值模拟，探讨了注气量对回路内速度场、气相体积分数、摩擦压降、传热特性和气举提升效率的影响规律。计算结果表明，液态LBE质量流量随注气量的增加先由快到慢地增长然后略有下降；上升管和下降管内气相体积分数随注气量的增加而增大；总压降随注气量的增大而降低，降速逐渐变缓，上升管压降先快速降低然后略有升高；Nu数的变化受液态LBE质量流量和气相体积分数共同影响，注气量低于375 NL/h时Nu数随Re数的增大而增大；气举提升效率随注气量的增加呈降低趋势，且降速逐渐减缓。