發(fā)布時(shí)間：2021-03-28 00:28

　　氧化物彌散強(qiáng)化鋼（Oxide dispersion strengthening簡(jiǎn)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(wèn)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(duì)所涉及的反應(yīng)器內(nèi)氣液兩相流行為、不同模式磁場(chǎng)下金屬液的流動(dòng)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(guò)程、氣泡直徑、運(yùn)動(dòng)軌跡、運(yùn)動(dòng)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(guò)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(dòng)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(lái)源】：遼寧科技大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：69 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(duì)稱或在上升過(guò)程中由于擺動(dòng)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(duì)稱的特性。本文中將對(duì)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(lái)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(dòng)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(dòng)軌跡會(huì)變得不規(guī)則，通常會(huì)螺旋上升，通常會(huì)把高速攝像拍攝的氣泡的軌跡稱為“之”字形[16]。對(duì)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(duì)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(dòng)速度是氣泡動(dòng)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(duì)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(dòng)的重要因素，而慣性力可以忽略不記，對(duì)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(cè)速儀測(cè)量的準(zhǔn)確性。1.4.2多普勒超聲波測(cè)速儀工作原理多普勒超聲波測(cè)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(dòng)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(lái)說(shuō)就是在運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)就會(huì)逐漸變長(zhǎng)，頻率降低，為了解釋超聲波測(cè)速儀的測(cè)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(dòng)。當(dāng)聲波的傳輸方向與粒子的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(huì)發(fā)生一個(gè)聲波的反射現(xiàn)象，微小粒子本身就會(huì)變成一個(gè)移動(dòng)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(lái)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(dòng)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(hào)接收器之間會(huì)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
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[2]電磁場(chǎng)影響渣金界面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 李炎華.東北大學(xué) 2010
[3]移動(dòng)磁場(chǎng)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(chǎng)作用下氣泡在導(dǎo)電流體中運(yùn)動(dòng)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(chǎng)、行波磁場(chǎng)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(chǎng)驅(qū)動(dòng)金屬液體流動(dòng)的研究[D]. 張新德.鋼鐵研究總院 2014
[5]末端電磁攪拌磁場(chǎng)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(chǎng)驅(qū)動(dòng)金屬液流動(dòng)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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)與變形的數(shù)值模擬[D]. 宋會(huì)玲.大連理工大學(xué) 2007



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