熔融金属铜液柱与水作用动力学特性研究
发布时间：2021-01-15 08:54
工业化程度逐渐加深的当代社会,对金属的需求量不断扩大;电力需求驱动核能的飞速发展。但是在时代进步的背景下,存在许多安全隐患。近年来发生了许多在冶金工业生产中的熔融金属与水接触相互作用的蒸汽爆炸事故。这些安全事故已经慢慢成为冶金工业不能忽视的严重灾害。在核能应用领域也可能出现熔融金属与冷却剂接触的爆炸场景,比如切尔诺贝利核事故、三里岛核事故和福岛核事故等世界级灾难事故,尽管熔融金属和冷却剂的种类与冶金事故中的有所区别,但是,FCI现象（即熔融物与冷却剂相互作用）所蕴含的爆炸反应机制是相同的,并且由于熔融金属与冷却剂相互作用是一个复杂的多相流的反应过程,发生反应时持续时间较短给观测研究带来很大难度,目前其作用机理仍未完全摸清,因此开展熔融金属与冷却水相互作用实验在金属熔炼和核能的安全分析中具有很大的价值。为了研究熔融金属与冷却剂的相互作用机理,本文选择熔融金属铜作为研究重点,自主研究设计了一套电力驱动的熔融金属中频炉与熔融金属下落实验台,并借助了高速摄像技术对铜开展了不同尺度的熔融金属液柱与冷却水直接接触的可视化实验研究,通过瞬态压力测量系统对碎化压力进行记录与分析,并综合实验产物对相互作...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Taleyarkhan的装置示意图
第一章绪论7熔融铅铋液柱和水相互作用的产物粒径在2.8-6.7mm之间的质量比重最大。图1.3黄望哩的装置示意图[46]Fig1.3HuangWanglitestfacility1.2.3熔融金属与冷却剂相互作用碎化模型高温熔融金属落入冷却剂后，金属周围会形成蒸汽膜。受到多种因素影响，蒸汽膜发生塌陷破裂，高温熔融金属与冷却剂直接接触并碎化。蒸汽膜的影响因素有很多比如各种热力学不稳定性、水力学扰动、外部压力波冲击等等[48]，针对这些影响因素而开发的各种模型便应运而生。（1）Papuccuoglu热碎化模型[49]。Papuccuoglu认为碎化主要是由于冷却剂产生了许多蒸汽。当高温熔融金属遇到冷却剂，冷却剂迅速蒸发气化，大量蒸汽会射入熔融金属内部，破坏金属的整体结构，熔融金属在内外流体的共同作用下碎化，如图1.4所示.但是由于在实验中不能实际观测到这种射流行为，思想难以验证，一直受到学者的质疑。图1.4Papuccuoglu碎化模型Fig1.4ConceptofthePapuccuoglumodel
第一章绪论7熔融铅铋液柱和水相互作用的产物粒径在2.8-6.7mm之间的质量比重最大。图1.3黄望哩的装置示意图[46]Fig1.3HuangWanglitestfacility1.2.3熔融金属与冷却剂相互作用碎化模型高温熔融金属落入冷却剂后，金属周围会形成蒸汽膜。受到多种因素影响，蒸汽膜发生塌陷破裂，高温熔融金属与冷却剂直接接触并碎化。蒸汽膜的影响因素有很多比如各种热力学不稳定性、水力学扰动、外部压力波冲击等等[48]，针对这些影响因素而开发的各种模型便应运而生。（1）Papuccuoglu热碎化模型[49]。Papuccuoglu认为碎化主要是由于冷却剂产生了许多蒸汽。当高温熔融金属遇到冷却剂，冷却剂迅速蒸发气化，大量蒸汽会射入熔融金属内部，破坏金属的整体结构，熔融金属在内外流体的共同作用下碎化，如图1.4所示.但是由于在实验中不能实际观测到这种射流行为，思想难以验证，一直受到学者的质疑。图1.4Papuccuoglu碎化模型Fig1.4ConceptofthePapuccuoglumodel
【参考文献】：
期刊论文
[1]蒸汽爆炸中熔融金属与冷却剂接触特性研究综述[J]. 纪国剑,李佩萤,李森,周宁. 工业安全与环保. 2019(08)
[2]熔融物液柱碎化模型对先进压水堆堆外蒸汽爆炸计算的影响分析[J]. 陈巧艳,王辉,石雪垚. 原子能科学技术. 2016(05)
[3]基于TEXAS-Ⅴ的AP1000堆外蒸汽爆炸分析[J]. 张蕊,陈荣华,田文喜,苏光辉,秋穗正. 原子能科学技术. 2015(01)
[4]蒸汽爆炸中熔融物液滴直径敏感性分析[J]. 雷蕾,林萌,周源,杨燕华. 核技术. 2013(03)
[5]高温表面淹没过程中膜态沸腾的实验研究[J]. 刘斌,潘良明,陈德奇,刘宏波. 热加工工艺. 2012(18)
[6]堆外蒸汽爆炸堆腔压力冲量分布计算分析[J]. 黄熙,杨燕华,王溪. 核动力工程. 2011(03)
[7]熔融液滴与水作用细粒化实验研究[J]. 林千,佟立丽,曹学武,KRIVENTSEV Vladimir. 核动力工程. 2009(01)
[8]“8．19”铝液外溢爆炸重大事故原因分析[J]. 赵华. 现代职业安全. 2008(05)
[9]山东魏桥铝液爆炸事故原因查出[J]. 铸造技术. 2008(03)
[10]熔融液滴在冷却剂中的运动特性实验[J]. 李良星,李会雄,陈听宽. 核动力工程. 2007(05)
硕士论文
[1]非牛顿流体薄膜的流动传热传质解析研究[D]. 袁博.北京建筑大学 2019
[2]核电厂严重事故蒸汽爆炸数值模拟研究[D]. 黄熙.上海交通大学 2011
[3]熔融金属液柱注入冷却剂过程中的表面失稳与碎化研究[D]. 王溪.上海交通大学 2011
本文编号：2978615
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Taleyarkhan的装置示意图
第一章绪论7熔融铅铋液柱和水相互作用的产物粒径在2.8-6.7mm之间的质量比重最大。图1.3黄望哩的装置示意图[46]Fig1.3HuangWanglitestfacility1.2.3熔融金属与冷却剂相互作用碎化模型高温熔融金属落入冷却剂后，金属周围会形成蒸汽膜。受到多种因素影响，蒸汽膜发生塌陷破裂，高温熔融金属与冷却剂直接接触并碎化。蒸汽膜的影响因素有很多比如各种热力学不稳定性、水力学扰动、外部压力波冲击等等[48]，针对这些影响因素而开发的各种模型便应运而生。（1）Papuccuoglu热碎化模型[49]。Papuccuoglu认为碎化主要是由于冷却剂产生了许多蒸汽。当高温熔融金属遇到冷却剂，冷却剂迅速蒸发气化，大量蒸汽会射入熔融金属内部，破坏金属的整体结构，熔融金属在内外流体的共同作用下碎化，如图1.4所示.但是由于在实验中不能实际观测到这种射流行为，思想难以验证，一直受到学者的质疑。图1.4Papuccuoglu碎化模型Fig1.4ConceptofthePapuccuoglumodel
第一章绪论7熔融铅铋液柱和水相互作用的产物粒径在2.8-6.7mm之间的质量比重最大。图1.3黄望哩的装置示意图[46]Fig1.3HuangWanglitestfacility1.2.3熔融金属与冷却剂相互作用碎化模型高温熔融金属落入冷却剂后，金属周围会形成蒸汽膜。受到多种因素影响，蒸汽膜发生塌陷破裂，高温熔融金属与冷却剂直接接触并碎化。蒸汽膜的影响因素有很多比如各种热力学不稳定性、水力学扰动、外部压力波冲击等等[48]，针对这些影响因素而开发的各种模型便应运而生。（1）Papuccuoglu热碎化模型[49]。Papuccuoglu认为碎化主要是由于冷却剂产生了许多蒸汽。当高温熔融金属遇到冷却剂，冷却剂迅速蒸发气化，大量蒸汽会射入熔融金属内部，破坏金属的整体结构，熔融金属在内外流体的共同作用下碎化，如图1.4所示.但是由于在实验中不能实际观测到这种射流行为，思想难以验证，一直受到学者的质疑。图1.4Papuccuoglu碎化模型Fig1.4ConceptofthePapuccuoglumodel
【参考文献】：
期刊论文
[1]蒸汽爆炸中熔融金属与冷却剂接触特性研究综述[J]. 纪国剑,李佩萤,李森,周宁. 工业安全与环保. 2019(08)
[2]熔融物液柱碎化模型对先进压水堆堆外蒸汽爆炸计算的影响分析[J]. 陈巧艳,王辉,石雪垚. 原子能科学技术. 2016(05)
[3]基于TEXAS-Ⅴ的AP1000堆外蒸汽爆炸分析[J]. 张蕊,陈荣华,田文喜,苏光辉,秋穗正. 原子能科学技术. 2015(01)
[4]蒸汽爆炸中熔融物液滴直径敏感性分析[J]. 雷蕾,林萌,周源,杨燕华. 核技术. 2013(03)
[5]高温表面淹没过程中膜态沸腾的实验研究[J]. 刘斌,潘良明,陈德奇,刘宏波. 热加工工艺. 2012(18)
[6]堆外蒸汽爆炸堆腔压力冲量分布计算分析[J]. 黄熙,杨燕华,王溪. 核动力工程. 2011(03)
[7]熔融液滴与水作用细粒化实验研究[J]. 林千,佟立丽,曹学武,KRIVENTSEV Vladimir. 核动力工程. 2009(01)
[8]“8．19”铝液外溢爆炸重大事故原因分析[J]. 赵华. 现代职业安全. 2008(05)
[9]山东魏桥铝液爆炸事故原因查出[J]. 铸造技术. 2008(03)
[10]熔融液滴在冷却剂中的运动特性实验[J]. 李良星,李会雄,陈听宽. 核动力工程. 2007(05)
硕士论文
[1]非牛顿流体薄膜的流动传热传质解析研究[D]. 袁博.北京建筑大学 2019
[2]核电厂严重事故蒸汽爆炸数值模拟研究[D]. 黄熙.上海交通大学 2011
[3]熔融金属液柱注入冷却剂过程中的表面失稳与碎化研究[D]. 王溪.上海交通大学 2011
本文编号：2978615
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/anquangongcheng/2978615.html
