1 中国科学技术大学 核科学技术学院， 合肥 230027
2 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所， 四川 绵阳 621900
3 中国科学技术大学， 合肥 230027
固态氚增殖包层是聚变堆及聚变-裂变混合堆产氚包层的重要候选结构之一，其球床通道内载气流动特性将影响氚提取效率。利用离散元方法（DEM）生成随机填充增殖剂球床，通过径向孔隙率分布验证其合理性，计算流体力学（CFD）模拟计算其通道内气体流场特征。模拟得到：球床内吹扫氦气流速随孔隙率波动并随入口流速增大而均匀增大，通道内氦气流向及流速变化显著，Blake-Kozeny方程可良好预测该随机填充球床通道压降。
氚增殖球床 离散元方法 计算流体力学模拟 流场 压降 tritium breeder pebble bed discrete element method computational fluid dynamics simulation flow field pressure drop 强激光与粒子束
2015, 27(9): 096001
中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 四川 绵阳 621900
增殖剂球床是聚变堆或混合堆产氚包层可选结构之一, 准确把握增殖剂球床中载带气体的流动特性有助于提高对球床载氚过程的认识并优化包层设计。采用离散元程序PFC3D模拟增殖剂小球的填充行为, 在球床内不同位置随机截取不同尺寸的控制体, 利用布尔运算中的“差集”得到孔隙范围, 建立孔隙分布的三维几何模型, 进一步划分网格并用计算流体力学(CFD)方法求解, 得出控制体上单位长度的压降以及单元体内的速度分布特征, 计算结果发现载带气体速度分布与γ分布很类似, 且只要选取恰当的控制体, 通过计算流体力学方法可以较好地分析整个球床孔隙内流体的流动, 有利于进一步研究载氚及相关过程。
增殖剂球床 载带气体 孔隙流速 CFD模拟 tritium breeder pebble bed sweep gas velocity of pore flow CFD study 强激光与粒子束
2015, 27(1): 016006
