隨著現(xiàn)代工業(yè)的高度發(fā)展,對(duì)冶金行業(yè)和核能產(chǎn)業(yè)的需求出現(xiàn)前所未有的快速增加,然而在金屬熔煉和核反應(yīng)堆運(yùn)行過程中,可能會(huì)發(fā)生高溫熔融物和冷卻劑的非正常直接接觸,從而導(dǎo)致強(qiáng)烈的蒸汽爆炸。由于高溫熔融物和冷卻劑之間的相互作用是一個(gè)復(fù)雜的多相流過程,尤其是蒸汽爆炸現(xiàn)象,其作用機(jī)理至今仍缺乏清楚的認(rèn)識(shí),尚無法準(zhǔn)確地進(jìn)行事故預(yù)防和安全評(píng)估。為了深入了解這類冷熱流體之間相互作用的機(jī)理和揭示蒸汽爆炸的發(fā)展過程,本文自主設(shè)計(jì)研制了一套低熔點(diǎn)熔融金屬和冷卻水直接接觸的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),借助高速攝像技術(shù)對(duì)錫和鋁兩種金屬開展了液滴/液柱與冷卻水直接接觸的可視化實(shí)驗(yàn)研究,并通過瞬態(tài)壓力測(cè)量系統(tǒng)對(duì)蒸汽爆炸產(chǎn)生的壓力波進(jìn)行分析,進(jìn)而對(duì)相互作用的機(jī)理進(jìn)行了探討。本文的主要研究工作如下:開展了熔融錫液滴與冷卻水相互作用的實(shí)驗(yàn)研究。首先,在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了四種典型的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象(無碎化、片狀展開、片狀碎化、顆粒狀碎化)。其次,對(duì)作用過程現(xiàn)象和作用產(chǎn)物進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)錫液溫度的升高會(huì)促進(jìn)液滴產(chǎn)生蒸汽爆炸,從而以顆粒狀的形式碎化,而下落速度的增加會(huì)促進(jìn)液滴以片狀的形式碎化。最后,基于錫液溫度和下落速度對(duì)相互作用的影響規(guī)律,提出了Kelvin...

【文章頁(yè)數(shù)】：93 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 熔融金屬液滴與冷卻劑相互作用實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.2 熔融金屬液柱與冷卻劑相互作用實(shí)驗(yàn)研究
        1.2.3 熔融金屬與冷卻劑相互作用碎化機(jī)理
    1.3 本文的研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)裝置與實(shí)驗(yàn)方案介紹
    2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        2.1.2 高速攝像系統(tǒng)
        2.1.3 瞬態(tài)壓力測(cè)量系統(tǒng)
    2.2 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
        2.2.1 錫液滴與冷卻水相互作用
        2.2.2 錫液柱與冷卻水相互作用
        2.2.3 鋁液滴與冷卻水相互作用
        2.2.4 鋁液柱與冷卻水相互作用
    2.3 本章小結(jié)
第三章 錫液滴與水作用動(dòng)力學(xué)特性研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)測(cè)量與計(jì)算
    3.2 典型實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
    3.3 錫液滴與水作用的規(guī)律分析
    3.4 錫液滴與水作用的機(jī)理分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 錫液柱與水作用動(dòng)力學(xué)特性研究
    4.1 錫液柱的溫度對(duì)相互作用的影響
    4.2 錫液柱的下落高度對(duì)相互作用的影響
    4.3 錫液柱的直徑對(duì)相互作用的影響
    4.4 氣體環(huán)境對(duì)相互作用的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 熔融鋁液與水作用動(dòng)力學(xué)特性研究
    5.1 鋁液滴與水作用實(shí)驗(yàn)研究
    5.2 鋁液柱與水作用實(shí)驗(yàn)研究
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動(dòng)及成果情況



本文編號(hào)：3773085