径向流氦—氢分离床压阻实验与模拟分析

氦-氢分离床作为聚变堆氚工厂提取系统的重要部件，其压阻特性影响床体的吸附效率和系统阻力。本文通过开展径向吸附床压阻实验，获得过滤器和粉末多孔介质的压阻特性，并结合模拟软件拟合获得特性参数，进一步借助模型研究床体流动机理，指导结构设计和参数设置。获得的丝网过滤器压阻模型参数与实验结果对比，验证了模型的可靠性。当粉末颗粒度较大(R_p=125μm)时，Ergun模型参数可以较好地拟合床体实验压阻，但随着粉末粒度的减小，Ergun模型参数得到的压阻与实验值差距逐渐加大，需进一步修正模型参数。流动机理分析表明，丝网过滤器在实验测试条件下，压阻以惯性阻力项为主，随等效雷诺数的增加呈抛物线变化。床体粉末层压阻以黏性阻力项为主，随等效雷诺数的增加呈线性变化。