發(fā)布時間：2021-02-11 17:12

　　液態(tài)熔鹽由于體熱容量大；低粘度、流動性好；低蒸汽壓；較寬的工作溫度范圍；同時還具有較大的裂變材料溶解度，可用于熔鹽堆中的最為燃料溶劑；是核能及太陽能傳蓄熱應(yīng)用中良好的熱工介質(zhì)。熔鹽的熔點(diǎn)、密度、粘度、熱容、表面張力、導(dǎo)熱系數(shù)等熱物性參數(shù)是傳熱系統(tǒng)熱工設(shè)計及安全分析中的基本參數(shù)，不但涉及到熱量的傳輸?shù)男�，更關(guān)系到整個系統(tǒng)的安全。論文針對熔鹽堆物理、熱工以及安全設(shè)計的需要，采用實(shí)驗(yàn)測量以及相圖熱力學(xué)計算的方法，系統(tǒng)研究用于傳蓄熱系統(tǒng)中的熔鹽熱物性。本文采用商用相圖計算軟件Facsage6.4和Pandat優(yōu)化計算了LiF-NaF-KF熔鹽體系的相圖，并建立相關(guān)的熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫。采用文獻(xiàn)報道的較為可靠的LiF-BeF2-ThF4-UF4體系的的相圖優(yōu)化結(jié)果，建立了該體系的相圖熱力學(xué)數(shù)據(jù)庫，為熔鹽堆中液態(tài)燃料的制備與燃料鹽配比的優(yōu)化提供參考。本論文在詳細(xì)調(diào)研熔鹽熱物性的測試方法與市場上的物性測試儀器情況的基礎(chǔ)上，確定了熔鹽物性參數(shù)測試的方法，即采用阿基米德法、步冷曲線法、最大氣泡壓力法、旋轉(zhuǎn)法、激光閃光法、差示掃描量熱法分別測量熔鹽的密度、初晶溫度/熔點(diǎn)、表面張力、粘度、導(dǎo)熱系數(shù)和熱容等參數(shù)。... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
圖目錄
表目錄
1 緒論
2 研究背景
    2.1 熔鹽的優(yōu)異特性及在傳熱領(lǐng)域的應(yīng)用
    2.2 熔鹽傳熱蓄熱的研究歷史
    2.3 傳熱蓄熱熔鹽的選擇要求
    2.4 熔鹽熱物性研究的意義與方法
3 熔鹽相圖熱力學(xué)計算
    3.1 相圖熱力學(xué)計算的原理及模型
        3.1.1 相圖計算的原理
        3.1.2 各相自由能描述的熱力學(xué)模型
        3.1.3 相圖熱力學(xué)計算的步驟
        3.1.4 計算軟件介紹
    3.2 LiF-NaF-KF 體系的熱力學(xué)優(yōu)化及計算
        3.2.1 子二元系的優(yōu)化與計算
        3.2.2 LiF-NaF-KF 的相圖計算
2 -ThF₄ -UF₄體系的相圖計算">    3.3 LiF-BeF₂ -ThF₄ -UF₄體系的相圖計算
        3.3.1 六個子二元系的計算
        3.3.2 三元系與四元零變平衡點(diǎn)的計算
    3.4 本章小結(jié)
4 熔鹽物性測量方法與儀器
    4.1 密度測量
        4.1.1 密度測量方法
        4.1.2 儀器的研制
        4.1.3 測試結(jié)果及誤差
    4.2 粘度測量
        4.2.1 粘度測試方法
        4.2.2 旋轉(zhuǎn)式粘度計的設(shè)計
        4.2.3 轉(zhuǎn)子、坩堝的設(shè)計及轉(zhuǎn)速的確定
        4.2.4 真空、氣路及高溫與測試系統(tǒng)的隔離設(shè)計
        4.2.5 標(biāo)準(zhǔn)油的測試結(jié)果
    4.3 表面張力測量
        4.3.1 表面張力測試方法
        4.3.2 儀器的研制
        4.3.3 測試結(jié)果及誤差
    4.4 導(dǎo)熱系數(shù)測量
        4.4.1 導(dǎo)熱系數(shù)的測試方法
        4.4.2 儀器的改進(jìn)
        4.4.3 坩堝的設(shè)計及樣品的處理
        4.4.4 測試結(jié)果
    4.5 熔點(diǎn)、初晶溫度、熔化焓、熱容等熱力學(xué)參數(shù)測試
        4.5.1 熔點(diǎn)、初晶溫度、熔化焓、熱容等參數(shù)的測試方法
        4.5.2 步冷曲線測試裝置
        4.5.3 高溫 DSC 的校準(zhǔn)
    4.6 本章小結(jié)
5 傳蓄熱熔鹽的熱物性測量
    5.1 樣品的處理
3 -KNO₃">    5.2 NaNO₃ -KNO3

        5.2.1 共晶成分與 Solar salt 的熔點(diǎn)和初晶溫度測試
        5.2.2 Solar salt 的密度和表面張力
        5.2.3 熱容與熱擴(kuò)散測試結(jié)果
3 -NaNO₂ -KNO₃">    5.3 NaNO₃ -NaNO₂ -KNO₃

        5.3.1 步冷曲線與 DSC 測量結(jié)果
        5.3.2 密度與表面張力測試結(jié)果
        5.3.3 熱容與熱擴(kuò)散測試結(jié)果
2 CO₃ -Na₂ CO₃-K₂ CO₃">    5.4 Li₂ CO₃ -Na₂ CO₃-K₂ CO₃

        5.4.1 步冷曲線與 DSC 測試結(jié)果
        5.4.2 密度與表面張力測試結(jié)果
        5.4.3 熱容與熱擴(kuò)散測試結(jié)果
        5.4.4 熱穩(wěn)定性測試結(jié)果
2">    5.5 KCl-MgCl₂

        5.5.1 初晶溫度、熔點(diǎn)和熔化焓測量結(jié)果
        5.5.2 密度與表面張力測試結(jié)果
        5.5.3 熱容與熱擴(kuò)散測試結(jié)果
    5.6 LiF-NaF-KF
        5.6.1 初晶溫度、熔點(diǎn)和熔化焓的測量結(jié)果
        5.6.2 密度與表面張力測試結(jié)果
        5.6.3 熱容與熱擴(kuò)散測試結(jié)果
4">    5.7 KF-ZrF₄

        5.7.1 熔點(diǎn)與熔化焓的測量
        5.7.2 密度與熱穩(wěn)定性的測試
    5.8 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
文章發(fā)表情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]高溫液態(tài)金屬粘度儀的研究與設(shè)計[D]. 時迎亮.山東大學(xué) 2007
[4]太陽能高溫熔鹽優(yōu)選及腐蝕特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 孫李平.北京工業(yè)大學(xué) 2007
[5]流體導(dǎo)熱系數(shù)測定儀的研制與開發(fā)[D]. 李東風(fēng).西北大學(xué) 2005



本文編號：3029443

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