Numerical investigation on heat transfer characterization of liquid lithium metal in pipe

Liquid Li metal is a promising nuclear reactor coolant; however, relevant research regarding its heat transfer characteristics remains insufficient. In this study, a steady-state two-dimensional mathematical model is established to describe the heat transfer process of liquid Li in a straight pipe. A numerical analysis is conducted to investigate the effects of inlet velocity, inlet temperature, and wall heat flux on heat transfer in liquid Li. The results indicate the advantage of using liquid Li for improving heat transfer at high inlet temperatures (> 1000 K) compared with using liquid sodium and lead–bismuth eutectic. Considering the mechanism of the outlet radial heat flow model, the ratio of turbulent to molecular diffusion coefficients presents a parabolic distribution along the radius of the pipe. Increasing the inlet velocity, decreasing the inlet temperature, and decreasing the wall heat flux can effectively weaken the dominant role of molecular heat transfer owing to the low Prandtl number of liquid Li. The heat transfer of liquid Li is investigated comprehensively in this study, and the results provide a basis for the practical application of liquid Li as a promising coolant.     

基于滑移/非滑移异质界面的动压润滑性能优化

合理布置的滑移/非滑移异质界面可以提高流体动压润滑性能,但目前滑移区和非滑移区的组合方式大多采用单一的直线拼接法,没有针对流体润滑摩擦副的各类工况设计出相应的优化方案,为此本文建立了一组离散式二次方程来描述滑移区和非滑移区拼接轨迹,并引入计算域单元的宽长比作为优化变量,分别以液膜刚度和摩擦因数作为优化目标,通过MATLAB数值仿真求解不同宽长比条件下滑移区和非滑移区的最优拼接轨迹。结果表明,与直线拼接法相比,选取二次方程所描述的抛物线作为滑移区和非滑移区拼接轨迹的方法使流体润滑摩擦副在摩擦因数和液膜刚度等性能指标上都有所改善,而且根据不同的优化目标参数可以方便地绘制出最优拼接方案,验证了本文方法在改善动压润滑性能上的可行性和普适性。     

可持续发展视角下提升我国钢铁行业能源利用率路径研究

工业发展过程中生产工艺与技术水平对资源利用率和可持续发展动力的培养会产生重要影响。作为我国传统资源消耗型工业的钢铁行业，在产量与能源消耗间存在长期协整关系和能源利用率不合理问题，这直接导致了高能耗、高CO2产出，并严重地破坏了环境。因此，积极地推广新型生产工艺、提高生产技术水平和发展规模经济是实现我国低碳经济目标和提升钢铁能源利用率的有效路径。     

贵州从江九星铁矿床地质特征及控矿因素分析

九星铁矿床位于扬子地台和华南褶皱带之间的过渡带,赋矿地层为青白口纪下江群甲路组第二段a亚段。通过收集相关地质资料,以及野外实地调查和室内镜下观察,对矿床地质特征及控矿因素进行分析研究,表明九星铁矿床具有多期次成矿作用特点,矿床的形成主要受到地层、区域变质作用、岩性和构造的控制。     

东鞍山贫铁矿石磁选预富集行为

针对东鞍山贫铁矿石(Fe质量分数34.60%)中含有赤铁矿、磁铁矿和少量的菱铁矿,提出了一种弱磁粗选-高梯度扫选的预富集工艺,并借助XRD、铁的化学物相分析及扫描电镜(SEM)考察了磁场强度和原料磨矿细度对东鞍山铁矿石预富集行为的影响.结果表明,在磨矿细度-0.074mm占70%(质量分数)、弱磁粗选磁场强度120mT、高梯度扫选Ⅰ磁场强度300mT及高梯度扫选Ⅱ磁场强度800mT的条件下,可获得Fe质量分数42.67%、回收率95.45%的预富集精矿;磁铁矿富集于弱磁粗选作业中,赤铁矿和菱铁矿在高梯度扫选作业中得到有效富集,尾矿中丢失的铁矿物主要为微细粒赤铁矿(＜10μm),由于受到的磁性捕获力弱而无法得到回收.     

江西省稻米中总砷和无机砷含量的测定与分析

选取江西省10个县市的100份新收获稻米为实验材料,分别采用电感耦合等离子体质谱法和高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法,测定了稻米中的总砷和无机砷含量。测定结果表明,该方法线性方程和相关系数良好,稻米粉标准物质测定结果良好。100份稻米中的总砷含量变化为0.045~0.382mg/kg,均值为 0.170mg/kg;无机砷含量变化为0.000~0.180mg/kg,均值为 0.067mg/kg;单因素方差分析结果显示,江西省10个县市稻米中的总砷和无机砷含量之间均存在不同程度的差异性,其中无机砷含量的差异性最为显著。实验结果证实,稻米无机砷中三价As³⁺含量较高,约占无机砷含量的90%。美国环境保护署健康风险评估结果表明,江西省稻米中无机砷含量的暴露对人体健康没有风险。     

龙门山甘溪泥盆系养马坝组铁质鲕粒地球化学特征与成因

研究龙门山地区甘溪剖面中泥盆统养马坝组铁质鲕粒的成因机制和沉积环境。以薄片鉴定和扫描电镜分析为基础,通过主元素、痕量元素和稀土元素测试,对铁质鲕粒的地球化学特征进行了分析,进而对铁质的来源和铁质鲕粒的成因进行了研究。甘溪的养马坝组铁质鲕粒有正常鲕粒、绿泥石鲕粒和铁化鲕粒3种类型,鲕粒中主要的含铁矿物为赤铁矿和绿泥石。养马坝组铁质鲕粒SiO_2、Al_2O_3和TiO_2彼此之间均存在正相关关系,并且具有较高的相关系数。As平均质量分数为4.1×10^-6,与正常海水的As相近;(As+Cu+Mo+Pb+V+Zn)-(Ni+Co)和(Co+Ni+Cu)-(Co/Zn)图表明养马坝组铁质鲕粒中的铁质来源于陆源风化物质。δCe、Eu和La_N/Yb_N平均值分别为1.26、1.29和0.414,均处于大陆边缘沉积范围内。养马坝组铁质鲕粒形成于温暖潮湿动荡的滨浅海环境。     

箭型排布的矩形微槽平板上液膜流动特性

光滑平板降膜受表面张力和接触角的影响易收缩成溪流,导致传热表面出现干斑,为解决这一问题,提出箭型排布的矩形微槽平板。通过可靠的computational fluid dynamics（CFD）计算模拟两相流理论,建立三维非稳态平板降膜数学模型,研究了箭型排布的矩形微槽平板上的液膜流动特性,并探究了微槽宽度、深度及箭型夹角对液膜在平板上铺展效果的影响。结果表明：箭型排布的矩形微槽可有效增大液膜在平板横向的铺展面积,使液膜润湿面积增大,减少平板表面干斑;在120°箭型结构下,矩形微槽最优参数为宽0.5 mm,深0.3 mm,此时可将比湿面积由光板表面的62%~89%提高到84%~94%;低雷诺数时,120°箭型结构对液膜横向铺展引导效果显著,雷诺数增大时,90°箭型结构引导效果更好。     

铀(VI)和磷酸三丁酯配合物在离子液体中的电化学行为研究

选择磷酸三丁酯（TBP）作为配体,考察铀酰—TBP配合物在1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰亚胺盐（[Bmim][NTf2]）离子液体的萃取及电化学行为。发现铀（VI）经过两步单电子还原为铀（IV）,且铀（V）至铀（IV）的还原电位（-2.7 V Vs.Pt）超过此体系的电化学窗口,电沉积物为U3（PO3）4,继续热处理电沉积产物约573 K时转化为UP2O7。此研究表明离子液体可能在乏燃料金属的电化学分离中表现出乐观的前景。     

铁熔体快速冷却过程的分子动力学模拟

利用LAMMPS建立8×8×8原子箱,采取EAM模拟大量铁原子体系。先对体系升温,让体系充分均匀,然后对体系进行不同冷却速度下的降温。经过分子动力学模拟得到能量温度曲线、径向分布函数(RDF)和体系结构。结果表明:冷却速度低于1.8×1010K/s时,结晶相变点和熔点基本重合;冷却速度超过1012K/s时,生成物为非晶;铁熔体的过冷度可达到700 K;冷却速度在1011K/s附近时,能够生成体心立方的Fe单晶。