微焦点X射线测量微细颗粒沉淀两相流

建立了微焦点X射线测量微细颗粒沉淀两相流的实验系统,测量了不同粒子体积份额的TiO2变压器油悬浮液在小容器中的沉淀过程,并对所得的图像进行分析处理,获得了两相流内部颗粒体积份额的分布。实验结果表明,颗粒沉淀的速度取决于局部颗粒体积份额,局部颗粒体积份额越大,颗粒的沉淀速度呈非线性地急剧变慢,颗粒体积份额沿高度方向分布也因此呈波状分布。基于微焦点X射线透视成像的技术,在解决物质/密度场测量问题时有着不可替代的优势。     

垂直管道内层流泡状流运动的多流体模型

常用的描述泡状流运动的双流体模型采用一个平均尺寸对气相进行描述。不同尺寸气泡的运动和受力不同。当气泡尺寸分布范围较大时 ,不宜采用双流体模型描述泡状流。根据气泡的尺寸划分气相 ,采用时间平均法建立了描述垂直管道内层流泡状流运动的多流体模型。通过对气泡在流场中的运动和受力分析 ,给出了用以封闭模型的粘性应力、脉动应力、相间动量交换项的表达式。利用模型对具体实验进行了预测 ,模型预测值与实验值的比较结果表明采用多流体模型能够预测气泡尺寸范围较大的泡状流     

快堆蒸汽发生器小泄漏氢扩散数值模拟

为了通过微氢泄漏探测系统正确判断快堆蒸汽发生器水 /水蒸汽小泄漏 ,建立了快堆蒸汽发生器水 /水蒸汽向钠泄漏后钠水反应产生的氢沿蒸汽发生器扩散的数值模型。假设为大孔隙多孔介质 ,模拟钠在蒸汽发生器内的流动 ,引入体积孔隙率 ,面渗透率和分布阻力来模拟管束、支撑板对钠流动的扰动。根据钠水 /水蒸汽反应生成的氢气和氢氧化钠在钠中离解动力特性 ,建立氢离子和氢氧根离子的扩散方程。钠回路蒸汽发生器的注水模拟水 /水蒸汽泄漏实验表明 :微氢泄漏探测系统对蒸汽发生器钠出口处氢浓度模型计算值的响应与其实测响应吻合的很好     

利用OH自由基发射光谱测量氧炔焰燃烧温度

利用OH自由基A-X电子带系的发射光谱来测量氧炔焰的燃烧温度。以双原子自由基能级结构和分子光谱理论为基础,通过确定OH自由基不同振转能级的布居数及Einstein跃迁几率等参数,得到了任意转动温度、振动温度和展宽条件下的谱线强度分布。进行发射光谱实验,测量了氧炔焰中不同火焰高度的OH自由基的发射光谱。通过理论光谱和实验数据的对比分析发现,不同振动带系的谱支强度分别表征了粒子的转动温度和振动温度,并由此最终确定了氧炔焰不同火焰高度的燃烧温度分别为3 125K和3 380K。     

超临界直流锅炉蒸发过程的模型与仿真

为了统一并简化超临界及亚临界压力下直流锅炉蒸发过程的数学模型和动态特性计算 ,提出整体线性化二次建模方法。该方法中 ,根据最新的水和水蒸汽计算公式(IAPWS- 97) ,将蒸发受热面统一划分为过冷水段 ,过渡段和过热蒸汽段。所建的三段模型不但成功地避免了超临界工况与亚临界工况间的模型切换 ,而且消除了由区段划分欠妥所引起模型刚性无限加剧问题 ;相应的整体线性化二次建模方法也具有形式简洁、编程容易、通用性强的优点。通过模拟一个 6 0 0 MW超临界直流锅炉验证了新方法的准确性。     

快堆内熔融物传播模型的验证

在快中子增殖反应堆的事故中,熔融物流经温度比较低的结构时会发生冻结,冻结的具体位置和时间对事故的发展影响较大。根据常用的导热冻结和整体冻结两种机理,采用机理建模方法,对熔融物的传播进行研究。模型采用积分微分法求解,并用法国GEY SER 8和GEY SER 11等实验进行了验证,得出整体冻结模型能更好地预测传播长度等结论。根据模型计算结果对当前存在悬疑的PV-A实验的逐步传播现象给出了合理解释。     

快堆内熔融物传播模型的建立及验证

在快中子增殖反应堆的事故中,熔融物流经温度比较低的结构时会发生冻结,冻结的具体位置和时间对事故的发展影响较大。根据常用的导热冻结和整体冻结两种机理,采用机理建模方法,对熔融物的传播进行研究。模型采用积分微分法求解,并用法国GEYSER8和GEYSER11等实验进行了验证,得出整体冻结模型能更好地预测传播长度等结论。并根据模型计算结果对当前存在悬疑的PV-A实验的逐步传播现象给出了合理解释。     

用于测量泡状流相分布的三维照相法

同时测量泡状流的空泡率和界面密度分布来描述泡状流的相分布 ,对于研究非均匀尺寸气泡或大变形气泡形成的泡状流极为重要。设计了一种非接触式的三维照相法测量泡状流的相分布。针对垂直的实验管段 ,利用一面 45°放置的镜子反映流动的侧视图 ,同时拍摄流动的正视图和侧视图的镜像 ,并对照片进行分析 ,可确定拍摄时刻测量段每个气泡的空间位置及形状尺寸 ,从而确定测量段泡状流的相分布。误差分析表明 ,这种测量方法在低空泡率条件下测量误差一般不超过 10 % ,它是一种低成本、高精度的绝对测量方法