手套箱内粉末倾倒产生气溶胶的分布特性研究

doi:10.13491/j.issn.1004-714X.2021.02.006

中国辐射卫生

2021, Vol. 30

Issue (2): 148-153,164 DOI: 10.13491/j.issn.1004-714X.2021.02.006

辐射监测/论著

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手套箱内粉末倾倒产生气溶胶的分布特性研究

周艳玲, 骆志平, 毕远杰, 郭金森, 王欢

中国原子能科学研究院辐射安全研究所，北京 102413

Study on the distribution characteristics of aerosol produced by powder dumping in glove box

ZHOU Yanling, LUO Zhiping, BI Yuanjie, GUO Jinsen, WANG Huan

China Institute of Atomic Energy, Beijing 102413 China

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摘要目的考察粒径、风速和倾倒速度对后处理厂粉末倾倒过程产生的气溶胶浓度分布的影响。方法选择CeO₂粉末作为PuO₂替代材料，用FLUENT软件对不同操作条件下CeO₂粉末倾倒过程进行数值计算，再利用粒径谱仪对不同倾倒速度下的气溶胶浓度分布进行测量，验证模拟结果准确性。结果小粒径的颗粒更可能受周围气体的曳力影响而从主流区域脱离出来形成散射粉尘，其扩散范围的半径也随着粒径的减小而扩大。通风速度在1 m/s以下可以减少操作过程粉尘的扬起，在一定程度上降低箱室内粉尘颗粒的浓度。粉末倾倒过程，以2～3 s将勺子逆时针旋转100°的速度倾倒粉末在托盘右侧产生的粉尘气溶胶较少。结论在对粒径较小的粉末颗粒进行操作时，不同位置气溶胶的监测应该引起更多的关注；进风速度的变化使得手套箱内的流场变得复杂，粉尘颗粒的体积分数与气流形成涡流的大小和涡流位置有关，风速越大，对粉末倾倒过程的影响越大；实验结果与模拟结果基本相符，较慢的倾倒速度在托盘附近处产生的气溶胶颗粒较少。

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关键词 ：放射性气溶胶, 气固两相流, 双流体模型, 气溶胶粒径谱仪, 手套箱

收稿日期: 2020-10-01

PACS:

X591

通讯作者: 骆志平,E-mail:luozhiping00@163.com E-mail: luozhiping00@163.com

作者简介: 周艳玲(1995-),女,湖南邵阳人,硕士研究生,从事辐射监测工作。E-mail:1520529153@qq.com

引用本文:

周艳玲, 骆志平, 毕远杰, 郭金森, 王欢. 手套箱内粉末倾倒产生气溶胶的分布特性研究[J]. 中国辐射卫生, 2021, 30(2): 148-153,164.
ZHOU Yanling, LUO Zhiping, BI Yuanjie, GUO Jinsen, WANG Huan. Study on the distribution characteristics of aerosol produced by powder dumping in glove box. , 2021, 30(2): 148-153,164.

链接本文:

http://www.zgfsws.com/CN/10.13491/j.issn.1004-714X.2021.02.006 或 http://www.zgfsws.com/CN/Y2021/V30/I2/148

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