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熔盐堆属于第四代反应堆，能够实现核燃料的闭式循环，在防止核扩散方面拥有极高的优势。为了保证其连续可靠地运行，必须对液态燃料中的氙等有害气体进行在线处理。气泡发生器是熔盐堆脱气系统中最关键的设备之一，其作用是产生一定尺寸且大小均匀的氦气气泡，然后通入到循环回路中，利用传质过程吸收裂变产生的氙和氪。气泡发生器工作性能的优劣直接影响到反应堆运行的安全性和经济性，研究其工作特性及其内部气泡的碎化原理，将有助于熔盐堆脱气系统的研发。 在脱气系统水实验回路的研究基础上，利用数值分析方法对气泡发生器的性能和工作原理进行了分析。首先运用标准的k-ε湍流模型和多相流混合模型，分析了沿气泡发生器流动方向两相流场的速度及压力变化和湍动能的分布规律。速度分布表明，气相从喉部开始沿壁面流动，在扩张段入口处速度明显降低，气液之间的速度差形成的剪切作用，使得气泡破碎；压力分布表明，在气泡发生器的扩张段出口附近出现了压力梯度的峰值，这与实验中测得的气泡集中碎化的位置相一致，说明压力的迅速回升可能加速了气泡的碎化；湍动能分布表明，扩张段出口的湍动能相对较大，表明此处气液两相能量交换强烈，强烈的紊流作用是气泡破碎的另外一个重要因素。 此外，结合实验中获得的高速摄像资料，在分析气泡在发生器中的运动过程和碎化规律后，借助 CFD软件，在发生器内气泡碎化的集中区域设置一个与气泡尺寸相当的小球，以模拟该处的气泡。通过数值计算，得到小球所受剪切力及周围的速度场和压力场。结果表明，在实验范围水流量下，气泡所受剪切力远大于表面张力，且随水流量的增加而增大。因此，气泡碎化的主要原因可解释为：气泡在发生器扩张段出口处的突然减速，造成气泡所受剪切力远大于气泡的表面张力，致使气泡发生形变并迅速破碎，之后由于扩张段的紊流作用，气泡进一步碎化并扩散。在分析气泡碎化原理基础上，利用数值模拟对气泡发生器的结构参数进行优化，为设计适用于熔盐堆脱气系统的气泡发生器提供参考。