بررسی تاثیر قطر ذرات آب اضافه شده بر فرگشت ایروسل هسته ای به روش شبیه سازی مستقیم مونت کارلو

بررسی فرگشت ایروسل ها و فرآیندهای تشکیل دهنده ی آن مانند لختگی، زدایش، چگالش و هسته بندی بسیار حایز اهمیت می باشد. به ویژه در مباحثی مانند آلودگی محفظه ی راکتور های هسته ای و اثرات زیست محیطی آن، این مطالعه ضروری تر به نظر می رسد. از طرفی حل تحلیلی معادلات حاکم بر فرآیندها به جز در مواردی محدود، امکان پذیر نیست. در این پژوهش با به کارگیری اصول کلی شبیه سازی مستقیم مونت کارلو، یک کد کامپیوتری برای شبیه سازی فرآیندهای لختگی و زدایش ایروسل های چندجزیی با چگالی های متفاوت نوشته شده است. در فرآیند لختگی مکانیزم های موثر شامل حرکات براونی، گرانش و توربولانس در نظر گرفته شده اند. به منظور اعتبار سنجی این روش و کد نوشته شده، زدایش و لختگی یک مسیله که حل آن به روش رایج قلعه ای موجود است، حل و انطباق مناسبی در نتایج آن مشاهده شد. سپس به بررسی اثر قطر ذرات آب موجود در محفظه بر توزیع جرم، میزان زدایش و لختگی ذرات معلق در یک ایروسل هسته ای نزدیک به واقعیت یعنی دی اکسید اورانیوم با توزیع قطری 001 تا 0 . 4 میکرومتر پرداخته شده است. با تحلیل اطلاعات خروجی نتیجه گیری می شود که در این مسیله با افزایش قطر ذرات آب اضافه شده، میزان زدایش ابتدا با نرخی بالا و سپس به تدریج، کاهش می یابد. کمترین میزان زدایش به دست آمده با افزودن ذرات آب با قطر میانگین 0 / 55 میکرومتر است که موجب معلق ماندن دی اکسید اورانیوم و حضور این ترکیب در ذرات به مراتب بزرگتر (حدود 70 برابر می گردد. از این ویژگی ها می توان به منظور انتقال ایروسل با حداقل نشست، کنترل زمان زدایش ذرات و همچنین استفاده از فیلتر با روزنه های بزرگ تر، بهره گرفت.

Keywords:

ایروسل هسته ای , فرگشت ایروسل , شبیه سازی مستقیم مونت کارلو , لختگی , زدایش