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基于气泡统一方程的水下爆炸气泡迁移特征参数影响规律研究 被引量:6
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作者 徐润泽 唐皓 +1 位作者 李世民 王诗平 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2544-2554,共11页
气泡统一方程能够高效描述考虑多种因素的球状气泡动力学行为,但描述气泡迁移方程中的特征参数对于气泡行为的影响规律以及如何确定特征参数尚不明晰.基于气泡统一方程建立了理论模型进行计算与“欧拉有限元”数值算法以及经典球状气泡... 气泡统一方程能够高效描述考虑多种因素的球状气泡动力学行为,但描述气泡迁移方程中的特征参数对于气泡行为的影响规律以及如何确定特征参数尚不明晰.基于气泡统一方程建立了理论模型进行计算与“欧拉有限元”数值算法以及经典球状气泡理论模型进行对比,并结合以下爆炸实验,进一步验证了气泡统一方程的科学性以及相较于其他理论模型的优势.在此基础上,探究了迁移方程特征参数对自由场水下爆炸气泡动力学的影响规律.研究表明,拖曳力系数和附加质量系数对于气泡第一周期脉动的影响可忽略不计,拖曳力系数相比于附加质量系数对气泡迁移的影响更具有主导作用.当拖曳力系数较大时,其对气泡迁移产生明显的阻碍效果,反之不足以对气泡迁移提供阻碍效果.附加质量系数对气泡迁移也是阻碍作用,其对气泡迁移的影响近乎线性.确定迁移特征参数需要围绕具体问题来分析,基于研究结果并结合相似实验可以明确迁移特征参数,并采用理论计算为水下爆炸实际工程应用提供指导与参考. 展开更多
关键词 气泡统一方程 水下爆炸气泡 气泡迁移 拖曳力系数 附加质量系数
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自然循环铅冷快堆蒸汽发生器泄漏事故下的气泡迁移 被引量:3
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作者 陈家铭 陈红丽 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2344-2352,共9页
蒸汽发生器传热管泄漏/破裂事故是核电厂平稳运行的安全问题之一,对铅冷快堆而言,该事故发生后,二回路的高压水迅速进入一回路,会对蒸汽发生器传热管邻近的结构、一回路的流动、一回路换热乃至堆芯的反应性产生较大影响。本文针对SNCLFR... 蒸汽发生器传热管泄漏/破裂事故是核电厂平稳运行的安全问题之一,对铅冷快堆而言,该事故发生后,二回路的高压水迅速进入一回路,会对蒸汽发生器传热管邻近的结构、一回路的流动、一回路换热乃至堆芯的反应性产生较大影响。本文针对SNCLFR-100小型自然循环铅冷快堆,对破裂后气泡的迁移以及在反应堆的积聚进行研究,基于ANSYS FLUENT,利用欧拉-拉格朗日方法对泄漏后气泡的位置和轨迹进行了追踪,并对事故下的堆芯安全进行了一定的评估。研究表明,破裂位置、气泡尺寸以及冷却剂纯净度均会对一回路气泡的迁移产生较大的影响,当一回路液态铅含有较多杂质时,蒸汽发生器较低位置发生的泄漏事故会产生相当大的系统气泡积聚和堆芯气泡累积,从而对反应堆的正常运行产生显著影响。 展开更多
关键词 自然循环铅冷快堆 蒸汽发生器传热管泄漏/破裂 FLUENT 欧拉-拉格朗日方法 气泡迁移
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不计浮力条件下边界附近气泡动态特性研究 被引量:1
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作者 王磊 韩峰 +1 位作者 王爽 任云燕 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第3期223-228,共6页
边界面附近水下爆炸爆轰产物形成的气泡呈非球状脉动,尤其是坍塌阶段气泡表面各处径向收缩速度不均匀的现象更为显著,气泡偏离球形严重,甚至形成水射流。基于LS-DYNA的S-ALE方法,分别建立自由面及刚性壁面附近水下爆炸流场的有限元模型... 边界面附近水下爆炸爆轰产物形成的气泡呈非球状脉动,尤其是坍塌阶段气泡表面各处径向收缩速度不均匀的现象更为显著,气泡偏离球形严重,甚至形成水射流。基于LS-DYNA的S-ALE方法,分别建立自由面及刚性壁面附近水下爆炸流场的有限元模型,结合典型时刻气泡外部流场压力云图演化,分析不计浮力条件下边界附近气泡动态特性及相关物理现象背后的力学机理,结果表明:在自由面附近,气泡体积达到最大时顶部曲率最高,坍塌阶段气泡顶部附近流场中形成局部高压区,局部高压区导致气泡顶部收缩加快,并形成背离自由面方向的水射流;水平刚性壁面附近气泡下端与壁面间的连通低压区和收缩阶段气泡顶部附近流场中形成的局部高压区是导致气泡中心趋近壁面的原因,该局部高压区致使坍塌中后期气泡顶部产生朝向壁面方向的水射流;自由面边界对高压气泡具有吸引作用,对低压气泡具有排斥作用。刚性壁面边界的作用与之相反。 展开更多
关键词 水下爆炸 边界效应 气泡脉动 气泡迁移 水射流
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微重力池沸腾中的气泡和传热行为数值模拟 被引量:5
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作者 易天浩 陈超越 +1 位作者 雷作胜 赵建福 《空间科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期469-477,共9页
基于标准动量传输方程、连续性方程以及能量方程,建立了单个气泡的二维数值模型,考察了微重力过冷核态池内沸腾中的气泡动力学和传热行为.在动量传输方程中耦合了表面张力和Marangoni力,连续性方程和能量方程中耦合了相变效应,考虑了加... 基于标准动量传输方程、连续性方程以及能量方程,建立了单个气泡的二维数值模型,考察了微重力过冷核态池内沸腾中的气泡动力学和传热行为.在动量传输方程中耦合了表面张力和Marangoni力,连续性方程和能量方程中耦合了相变效应,考虑了加热面上过热液体层的影响,并引入相场函数捕捉气液界面的动态变化.结果表明:气泡在生长过程中,形状由最初的半球形变为椭球形,最后变为脱附时的梨形;气泡在加热面上自由迁移,呈非轴对称结构,并且气泡上部的温度场呈现为蘑菇云状;气泡的脱附直径正比于g-0.488,脱附周期正比于g-1.113,加热面上的平均热通量正比于g0.229. 展开更多
关键词 微重力 气泡迁移 气泡动力学 池沸腾 传热
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长英质岩浆中不混溶流体的运移机理──兼论成矿作用发生的条件 被引量:10
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作者 朱永峰 《地学前缘》 EI CAS CSCD 1994年第4期119-125,共7页
与岩浆作用有关的热液矿床的形成,在一定程度上是岩浆体系内富含挥发分流体的组成、压力及性质演变的结果。长英质岩浆中无水硅酸盐矿物的结晶导致挥发性组分以气泡形式存在。气泡的体积随岩浆演化程度增强而不断增大,由于两不混溶流... 与岩浆作用有关的热液矿床的形成,在一定程度上是岩浆体系内富含挥发分流体的组成、压力及性质演变的结果。长英质岩浆中无水硅酸盐矿物的结晶导致挥发性组分以气泡形式存在。气泡的体积随岩浆演化程度增强而不断增大,由于两不混溶流体之密度差而产生的力的作用使气泡相对硅酸盐熔体(+晶体)超前向上迁移,最终到达岩浆房顶部。长英质岩浆中富含挥发分流体的迁移运动是通过气泡的上浮实现的。气泡能否上浮主要取决于气泡的体积大小和受力的强度。只有体积较大的气泡才可能迅速迁移并到达岩浆房顶部。修正后的Darcy定律对气泡(岩浆体系中的流体)的上述运动特征给予了物理学方法的描述。 展开更多
关键词 不混溶流体 迁移气泡 Darcy定律
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镁在球铁液冷却过程中的运动分析
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作者 孙少东 何时剑 +1 位作者 张孟群 刘笛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2010年第15期53-55,共3页
通过对球墨铸铁件表皮及横截面上含镁量的测定,发现球铁铸件不同方向的表面上镁的含量相同,且明显地高于平均成分;从铸件表面到心部的横截面上镁的含量不相同,呈现梯度增加的分布状态。在依据气泡上浮理论或成分偏析理论都不能解释这一... 通过对球墨铸铁件表皮及横截面上含镁量的测定,发现球铁铸件不同方向的表面上镁的含量相同,且明显地高于平均成分;从铸件表面到心部的横截面上镁的含量不相同,呈现梯度增加的分布状态。在依据气泡上浮理论或成分偏析理论都不能解释这一实验结果的情况下,提出了石墨化膨胀促进气泡迁移的观点,并且分析了整个冷却过程中气泡迁移的路径和速度。 展开更多
关键词 球墨铸铁 石墨膨胀 氧化结膜 气泡迁移
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镁在球墨铸铁中分布状况的研究
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作者 张锦萍 舒希勇 +1 位作者 张孟群 刘笛 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第3期51-53,共3页
对镁在球墨铸铁件中的分布状况及石墨球化的机理进行了研究。结果表明,镁在球墨铸铁件表面大量富集,在整个横截面上由外到内呈梯度分布。这是因为球墨铸铁液中的气泡在挤压力作用下双向迁移造成镁分布的不均匀,这种挤压力来源于由温度... 对镁在球墨铸铁件中的分布状况及石墨球化的机理进行了研究。结果表明,镁在球墨铸铁件表面大量富集,在整个横截面上由外到内呈梯度分布。这是因为球墨铸铁液中的气泡在挤压力作用下双向迁移造成镁分布的不均匀,这种挤压力来源于由温度下降而引起的体积收缩及球墨铸铁中的石墨化膨胀。 展开更多
关键词 球墨铸铁 镁分布 气泡迁移 石墨化膨胀
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球墨铸铁皮下气孔形成过程的试验研究
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作者 何时剑 万苏文 +1 位作者 张梦群 马翔 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2012年第21期60-63,共4页
通过对球墨铸铁件表面及横截面上的镁、硫百分含量的光谱测定,发现铸件表面上的镁、硫呈现富集状态,铸件表面到心部,镁含量梯度增加;同时,对铸件内部的缩松及缩孔进行了电镜扫描,结果表明,孔壁基本上由石墨组成,镁及硫的含量极低。对试... 通过对球墨铸铁件表面及横截面上的镁、硫百分含量的光谱测定,发现铸件表面上的镁、硫呈现富集状态,铸件表面到心部,镁含量梯度增加;同时,对铸件内部的缩松及缩孔进行了电镜扫描,结果表明,孔壁基本上由石墨组成,镁及硫的含量极低。对试验结果进行了充分讨论,认为浮力并不构成球墨铸铁液中气泡迁移的主要动力,球墨铸铁液的体积收缩及其中的石墨化膨胀共同构成对气泡的挤压力。气泡在挤压力的作用下,向铸件各个方向迁移,伴随气泡一并迁移的高熔点非金属夹杂物在金属液表面氧化结膜,阻碍了后续气泡的向外迁移而被滞留在表皮以下形成皮下气孔。 展开更多
关键词 球墨铸铁 皮下气孔 气泡迁移 挤压力 石墨化膨胀
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