粗糙表面对同位素生产专用设备内部速度分布和功耗影响理论研究

• 作者: 赵君
• 来源期刊: 核科学与工程
• 学科: 物理学
• 关键词: 同位素生产专用设备 能耗 流动状态 流场
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 核技术
• 页码范围: 234-240
• 页数: 7页
• 分类号: O562.6
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.0258-0918.2022.01.034

摘要

同位素生产专用设备的能耗是衡量其运转时物理特性的重要指标,直接影响同位素生产专用设备物理性能和经济性.同位素生产专用设备在加工和运行过程中在其内部可能形成粗糙表面.为了研究这种粗糙表面对同位素生产专用设备功耗的影响,找到影响机理和调节、恢复方法,首先分析了粗糙表面引起的变化(包括对温度场和流动状态的影响),然后采用有限差分方法求解N-S方程计算具体流场的变化情况,在N-S方程求解过程当中采取根据部分测量经验给出不同情况下速度初值这一方式,迭代求解出脉动速度的变化情况,保证了求解且能够更加全面地反映粗糙表面的影响,而以前未引入脉动速度变化进行计算,即假设认为脉动速度不变或为0时,计算发现形成粗糙表面后对流场影响很小,可以忽略.将脉动速度代入计算同位素生产专用设备功耗过程中,观测流动状态改变带来的功耗变化情况,计算结果显示减小脉动速度可以降低同位素生产专用设备功耗.这为不同型号专用设备使用过程中功耗变化方向和调节思路的确定提供了依据,可以通过调节同位素生产专用设备当中气流流动状态来控制其功耗以保证其物理性能.