氧化物彌散強(qiáng)化鋼（Oxide dispersion strengthening簡稱ODS鋼）是一種新興的高溫強(qiáng)度,抗輻照性能和耐腐蝕性俱佳的核工業(yè)用鋼。傳統(tǒng)粉末冶金的生產(chǎn)方式在成本及生產(chǎn)效率上的問題較為突出,因此提出了鑄造法生產(chǎn)ODS鋼的新思路,即:使用惰性氣體將納米粒子噴吹送入鋼液→利用高頻電磁振蕩所產(chǎn)生的空化效應(yīng)防止納米粒子的團(tuán)聚→電磁攪拌的方式使納米粒子均勻分布。本文基于上述的技術(shù)思路對所涉及的反應(yīng)器內(nèi)氣液兩相流行為、不同模式磁場下金屬液的流動及氣泡行為做了以下幾方面研究:1.采用水模擬的方法研究了底吹氬氣時(shí)水氣泡產(chǎn)生過程、氣泡直徑、運(yùn)動軌跡、運(yùn)動速度與吹氣量的關(guān)系,在本實(shí)驗(yàn)條件下捕捉到氣泡產(chǎn)生的兩個(gè)過程,在吹氣孔直徑為0.3～1.5 mm,吹氣量在20～120 ml/min范圍內(nèi)氣泡直徑隨吹氣量和吹氣孔的增大而增大;本實(shí)驗(yàn)條件下氣泡的終端速度uT約為250 mm/s,且uT隨氣泡直徑的增大先減小后趨于平穩(wěn);在20 ml/min吹氣量下液態(tài)金屬中吹氣位置正上方液面正下方范圍內(nèi)為向上最大為30 mm/min的正速度氣泡驅(qū)動流,在近壁面位置多為最大為-20 mm/min向下的負(fù)速度回... 

【文章來源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

氣泡的三種形態(tài)圖

1.緒論4的是扁平的氣泡，實(shí)際觀察氣泡可能與真正的橢圓形有一定差異，可能存在前后不對稱或在上升過程中由于擺動而產(chǎn)生扭曲。球帽形氣泡指的是頂部或底部具有較大凹陷的氣泡，且氣泡不具有對稱的特性。本文中將對橢圓形氣泡研究。Clift[14]等使用Re，Eo和Mo表征出了氣泡形狀的關(guān)系圖表，如圖1.2所示展示了不同參數(shù)下氣泡的形態(tài)特征，值得一提的是Bhaga[15]等也做出了一張類似的圖表來表征不同參數(shù)下氣泡的形貌。從圖中可以通俗的得出：低Re及Eo時(shí)氣泡為球形、中Re及Eo時(shí)氣泡為橢圓形，高Re及Eo時(shí)氣泡為球帽形。圖1.2不同參數(shù)下氣泡形態(tài)Figure1.2Bubblemorphologyunderdifferentparameters氣泡的運(yùn)動軌跡與氣泡的大小息息相關(guān)，現(xiàn)有文獻(xiàn)中的研究表明：當(dāng)氣泡的直徑較小時(shí)（Re<<1，氣泡為圓形）氣泡總以直線的方式上升；而橢圓形氣泡的運(yùn)動軌跡會變得不規(guī)則，通常會螺旋上升，通常會把高速攝像拍攝的氣泡的軌跡稱為“之”字形[16]。對于氣泡上升軌跡改變的理論研究也很豐富，許多研究者[17-20]對氣泡“之”字形上升的物理機(jī)制進(jìn)行了探討。氣泡的運(yùn)動速度是氣泡動力學(xué)的重要參數(shù)，氣泡的終端速度(uT)通常與阻力系數(shù)CD相關(guān)聯(lián)，對于不同的Re數(shù)有不同的經(jīng)驗(yàn)公式可供參考。在低雷諾數(shù)的兩相流中，粘性力和表面張力是主導(dǎo)氣泡運(yùn)動的重要因素，而慣性力可以忽略不記，對于低Re的兩相流中，Hadamard-Rybczynski等人給出了清潔液相流和含有雜質(zhì)的液相流的經(jīng)驗(yàn)公式：

1.緒論10聲波測速儀測量的準(zhǔn)確性。1.4.2多普勒超聲波測速儀工作原理多普勒超聲波測速儀是應(yīng)用多普勒效應(yīng)工作的，多普勒效應(yīng)是由奧地利物理學(xué)家多普勒與1842年首先提出的理論，多普勒效應(yīng)就是距離運(yùn)動的聲源位置不同時(shí)聲音的頻率大小不同的一種現(xiàn)象，具體來說就是在運(yùn)動的聲源的前面聲波被壓縮的很短頻率很高，而在聲源的后面時(shí)波長就會逐漸變長，頻率降低，為了解釋超聲波測速儀的測速原理，現(xiàn)在假定有一個(gè)超聲波發(fā)射器，超聲波發(fā)射器發(fā)出頻率為fe的聲波并且假定聲波的頻率在聲速為c的一種介質(zhì)中穩(wěn)定不變。在該介質(zhì)中有一個(gè)以速度為v的微小顆粒在運(yùn)動。當(dāng)聲波的傳輸方向與粒子的運(yùn)動方向相反時(shí)則認(rèn)定粒子的速度v為負(fù)值，假設(shè)粒子的運(yùn)動軌跡與超聲波的傳播方向有一個(gè)夾角為時(shí)，我們可以推導(dǎo)出粒子能夠感知到的聲波的頻率是：cvfffeet1cos=（1.12）圖1.3多普勒效應(yīng)示意圖Figure1.3Dopplereffectdiagram如果微小粒子的聲阻抗性質(zhì)與所處的環(huán)境介質(zhì)不同時(shí)就會發(fā)生一個(gè)聲波的反射現(xiàn)象，微小粒子本身就會變成一個(gè)移動的聲源，這時(shí)如果有一個(gè)超聲波接收器接收到這個(gè)微小粒子反射回來的聲波的話，那么接收器接收到的聲波的頻率就是：cvfffggr1cos=（1.13）粒子的運(yùn)動速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于聲波在介質(zhì)中的傳播速度，因此可以忽略二階項(xiàng)，而超聲波發(fā)射器與反射信號接收器之間會有一個(gè)時(shí)間差稱為多普勒頻移，多普勒頻移可以表示為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]螺旋磁場攪拌對合金內(nèi)在質(zhì)量影響的模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙倩.大連理工大學(xué) 2013
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[3]移動磁場作用下鋼液湍流的大渦模擬及氣液兩相流行為的研究[D]. 王芳.東北大學(xué) 2008

碩士論文
[1]電磁攪拌鋼包內(nèi)鋼液混合及氣泡聚并破裂行為[D]. 勾大釗.東北大學(xué) 2016
[2]均勻豎直磁場作用下氣泡在導(dǎo)電流體中運(yùn)動行為的數(shù)值模擬[D]. 田小紅.重慶大學(xué) 2015
[3]基于旋轉(zhuǎn)磁場、行波磁場電磁攪拌器的數(shù)值模擬[D]. 易軍.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2014
[4]永磁螺旋磁場驅(qū)動金屬液體流動的研究[D]. 張新德.鋼鐵研究總院 2014
[5]末端電磁攪拌磁場分布的數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郭建設(shè).大連理工大學(xué) 2013
[6]永磁螺旋模式磁場驅(qū)動金屬液流動的研究[D]. 王松偉.鋼鐵研究總院 2013
[7]單個(gè)氣泡在液態(tài)金屬攪拌流場中運(yùn)動與變形的數(shù)值模擬[D]. 宋會玲.大連理工大學(xué) 2007



本文編號：3104525