基于喷射液膜的透射法测量高温熔盐辐射物性研究

发布时间：2020-08-12 15:18

【摘要】：随着社会对能源开发及环境保护需求的不断提高,光热发电以及新型熔盐核反应堆技术不断发展。作为其中关键的传蓄热介质,熔盐热物性参数显得至关重要。其中熔盐的光谱辐射特性是熔盐利用中的关键参数。本研究采用双厚度透射法进行液态半透明工质的实验研究。考虑到传统的液态半透明介质测量实验需采用窗片封装,窗片间的多次反射与折射是影响测量精度的重要因素。因此本研究创新性地设计并搭建了一套测量装置,通过让液态半透明介质通过狭缝喷射并维持薄膜状态,去除窗片结构,让光路对其直接进行透射。基于双厚度法的液膜辐射特性反演模型,相比于窗片结构,模型大幅简化。编写了单层介质双厚度法的反演程序并通过水物性参数进行了验证,同时分析了双厚度法反演模型的适用范围,最后得到了透射比测量误差以及液膜厚度误差对反演结果的影响。设计并搭建了透射法液膜实验装置,建立了液膜的形态分析模型以及液膜厚度d与到出口距离y的关系,分析了液膜由于重力加速进行收缩造成的厚度不均匀对测量结果的影响。最后分析了液体粘性、矩形管出口厚度测量误差、光路位置测量误差和流速测量误差对液膜厚度的影响。基于理论分析的基础上,设计了电加热系统、管路系统、保温与控温系统,光路系统等部分。运用本实验装置对水进行了透射测量,通过与参考数据对比,折射率误差在可接受范围内,受限于液膜厚度范围,吸收指数在极弱吸收波段误差较大,在近红外波段精度明显提高。最后完成了对Hitec盐以及Solar salt这两种典型硝酸熔盐在500nm-1050nm波段不同温度下的透射测量,得到了其辐射特性参数,为实际的工程应用提供了参考。本文提出了一种全新的液态半透明材料光谱辐射特性测量方法与装置,对两种硝酸熔盐进行了透射测量,反演得到其光谱辐射特性参数。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM615

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本文编号：2790698