先进核反应堆用铅铋合金热物理性能实验研究
发布时间：2022-10-08 17:51
加速器驱动次临界系统（ADS）凭借其通量大、中子能谱硬、嬗变长寿命核素能力强、能量分布宽等特点，被公认为是核废物处理最安全有效的方式之一。铅铋合金（LBE）因其良好的中子性能、抗辐照性能、传热性能和固有安全性，成为当前ADS散裂靶和冷却剂的首要候选材料。核反应堆冷却剂的主要作用是尽可能安全经济地将核裂变反应释放的热量输出反应堆。为了评估液态铅铋合金的冷却效率，保证堆芯的安全性，需要对铅铋合金的流动与传热行为进行研究，而铅铋合金的密度、表面张力、比热容及热导率等热物理性能是影响铅铋合金流动与传热行为的关键因素，是解决铅铋合金与结构材料相容性以及铅铋合金成分控制与纯化等问题的研究基础。 本文通过实验研究的方法，全面系统地研究了液态铅铋合金的密度、表面张力、比热容及热导率等热物理性能随温度的变化关系，分析了发生异常变化的原因，并探索了铋含量对铅铋合金热物理性能的影响规律和影响机理。 首先，应用数字化静滴法研究了五种铅铋合金（Pb100Bi0，Pb80Bi20，Pb70Bi30，Pb60Bi40，LBE）在熔点温度至873K温度范围内密度及表面张力随温度的变化关系，结果显示，五种铅...
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 核能发展概况
1.2 加速器驱动次临界系统（ADS）
1.2.1 ADS 原理与结构
1.2.2 各国 ADS 研究进展
1.3 液态铅铋合金主要热物理性能的研究进展
1.3.1 密度
1.3.2 表面张力
1.3.3 比热容
1.3.4 热导率
1.4 本文研究的主要内容与意义
第二章 液态金属主要热物理性能测试的原理和方法
2.1 密度
2.2 表面张力
2.3 比热容
2.4 热导率
第三章 液态铅铋合金的密度及表面张力研究
3.1 实验方法及数据处理
3.1.1 铅铋合金样品制备
3.1.2 密度及表面张力测试
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 液态铅铋合金密度与温度的关系
3.2.2 液态铅铋合金表面张力与温度的关系
3.2.3 液态铅铋合金表面张力与铋含量的关系
3.3 本章小结
第四章 液态铅铋合金的比热容及热导率研究
4.1 实验方法
4.1.1 铅铋合金样品制备
4.1.2 比热容及热导率测试
4.2 测试结果与分析
4.2.1 液态铅铋合金比热容与温度的关系
4.2.2 液态铅铋合金比热容与铋含量的关系
4.2.3 液态铅铋合金热导率与温度的关系
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]低熔点合金传热储热材料的研究与应用[J]. 李元元,程晓敏. 储能科学与技术. 2013(03)
[2]基于启明星1#的ADS嬗变研究[J]. 曹健,史永谦,夏普,吴小波,朱庆福,张巍. 原子能科学技术. 2012(10)
[3]核能与核安全:日本福岛核事故分析与思考[J]. 陈达. 南京航空航天大学学报. 2012(05)
[4]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[5]液态锂锡合金表面张力的初步研究[J]. 谢波,翁葵平. 材料导报. 2011(22)
[6]固体材料低温比热测量技术综述[J]. 刘辉明,徐冬,龚领会. 低温与超导. 2010(05)
[7]熔融Ni-（Cr,Co,W）合金的表面张力及偏聚现象[J]. 肖锋,刘兰霄,杨仁辉,傅亚,赵红凯. 武汉理工大学学报. 2007(12)
[8]长寿命裂变产物核素核数据测量进展[J]. 张生栋. 原子能科学技术. 2006(02)
[9]加速器驱动的洁净核能系统国际研究进展[J]. 赵志祥. 原子核物理评论. 1997(02)
[10]激光脉冲法测量比热[J]. 应诗浩 ,吉忠昌. 核动力工程. 1981(05)
博士论文
[1]先进核反应堆用铅铋合金性能及纯净化技术研究[D]. 徐敬尧.中国科学技术大学 2013
[2]金属熔体的黏滞特性及相关物性的研究[D]. 孙春静.山东大学 2007
硕士论文
[1]合金熔体表面张力与密度同步检测方法及装置研究[D]. 付裕.哈尔滨理工大学 2011
本文编号：3688159
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
1.1 核能发展概况
1.2 加速器驱动次临界系统（ADS）
1.2.1 ADS 原理与结构
1.2.2 各国 ADS 研究进展
1.3 液态铅铋合金主要热物理性能的研究进展
1.3.1 密度
1.3.2 表面张力
1.3.3 比热容
1.3.4 热导率
1.4 本文研究的主要内容与意义
第二章 液态金属主要热物理性能测试的原理和方法
2.1 密度
2.2 表面张力
2.3 比热容
2.4 热导率
第三章 液态铅铋合金的密度及表面张力研究
3.1 实验方法及数据处理
3.1.1 铅铋合金样品制备
3.1.2 密度及表面张力测试
3.2 结果分析与讨论
3.2.1 液态铅铋合金密度与温度的关系
3.2.2 液态铅铋合金表面张力与温度的关系
3.2.3 液态铅铋合金表面张力与铋含量的关系
3.3 本章小结
第四章 液态铅铋合金的比热容及热导率研究
4.1 实验方法
4.1.1 铅铋合金样品制备
4.1.2 比热容及热导率测试
4.2 测试结果与分析
4.2.1 液态铅铋合金比热容与温度的关系
4.2.2 液态铅铋合金比热容与铋含量的关系
4.2.3 液态铅铋合金热导率与温度的关系
4.3 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]低熔点合金传热储热材料的研究与应用[J]. 李元元,程晓敏. 储能科学与技术. 2013(03)
[2]基于启明星1#的ADS嬗变研究[J]. 曹健,史永谦,夏普,吴小波,朱庆福,张巍. 原子能科学技术. 2012(10)
[3]核能与核安全:日本福岛核事故分析与思考[J]. 陈达. 南京航空航天大学学报. 2012(05)
[4]未来先进核裂变能——ADS嬗变系统[J]. 詹文龙,徐瑚珊. 中国科学院院刊. 2012(03)
[5]液态锂锡合金表面张力的初步研究[J]. 谢波,翁葵平. 材料导报. 2011(22)
[6]固体材料低温比热测量技术综述[J]. 刘辉明,徐冬,龚领会. 低温与超导. 2010(05)
[7]熔融Ni-（Cr,Co,W）合金的表面张力及偏聚现象[J]. 肖锋,刘兰霄,杨仁辉,傅亚,赵红凯. 武汉理工大学学报. 2007(12)
[8]长寿命裂变产物核素核数据测量进展[J]. 张生栋. 原子能科学技术. 2006(02)
[9]加速器驱动的洁净核能系统国际研究进展[J]. 赵志祥. 原子核物理评论. 1997(02)
[10]激光脉冲法测量比热[J]. 应诗浩 ,吉忠昌. 核动力工程. 1981(05)
博士论文
[1]先进核反应堆用铅铋合金性能及纯净化技术研究[D]. 徐敬尧.中国科学技术大学 2013
[2]金属熔体的黏滞特性及相关物性的研究[D]. 孙春静.山东大学 2007
硕士论文
[1]合金熔体表面张力与密度同步检测方法及装置研究[D]. 付裕.哈尔滨理工大学 2011
本文编号：3688159
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3688159.html
