SIMP钢在高温液态铅铋合金中的腐蚀行为

1

作者 高雄 何斌 +4 位作者 余磊 汪瑶 刘晓红 胡体刚 蔡振兵 《装备环境工程》 CAS 2024年第2期119-128,共10页

目的 研究SIMP钢在不同溶解氧浓度的高温液态铅铋合金中长期浸泡后腐蚀产物的变化规律。方法 在550℃静态液态铅铋合金(饱和氧状态和贫氧状态)中对SIMP钢进行500、1 000、2 000、3 500、5000h的腐蚀试验。通过观察腐蚀后试样的表面和截... 目的 研究SIMP钢在不同溶解氧浓度的高温液态铅铋合金中长期浸泡后腐蚀产物的变化规律。方法 在550℃静态液态铅铋合金(饱和氧状态和贫氧状态)中对SIMP钢进行500、1 000、2 000、3 500、5000h的腐蚀试验。通过观察腐蚀后试样的表面和截面形貌,进行物化分析,对比不同时间下腐蚀层厚度以及腐蚀产物结构的变化,得出溶解氧浓度和浸泡时间的变化对腐蚀产物的影响规律。结果 在贫氧环境中,SIMP钢的腐蚀类型主要为氧化腐蚀,氧化腐蚀产物具有双层结构,外层为Fe-Cr尖晶石氧化层,内层为富铬氧化物与基体的混合物层;在饱和氧环境,SIMP钢腐蚀产物则具有3层结构,外层为Fe_(3)O_(4)磁铁矿层,中层为Fe-Cr尖晶石氧化层,最内层为富铬氧化物与基体的混合物层。结论 溶解氧浓度和浸泡时间的变化对腐蚀产物的结构和厚度产生了显著影响,SIMP钢在贫氧环境中呈现出优异的耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 SIMP钢 液态铅铋 腐蚀 高温 氧化层 腐蚀产物

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六边形组件棒束通道内液态铅铋流动传热特性实验研究 被引量：1

2

作者 刘杰 张大林 +4 位作者 周星光 林超 田文喜 苏光辉 秋穗正 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1140-1150,共11页

为探究液态铅铋在六边形组件棒束通道内流动传热特性,开展了操作压力为0~250 kPa、实验段入口温度为200~300℃、热流密度为0~47071.48 W·m^(-2)、质量流量为0~4 kg·s^(-1)及Pe为300~600的液态铅铋流动传热实验。依据实验结果... 为探究液态铅铋在六边形组件棒束通道内流动传热特性,开展了操作压力为0~250 kPa、实验段入口温度为200~300℃、热流密度为0~47071.48 W·m^(-2)、质量流量为0~4 kg·s^(-1)及Pe为300~600的液态铅铋流动传热实验。依据实验结果重点分析了液态铅铋在不同测点位置、热流密度和进口温度等工况下的棒束内通道传热特性。基于棒束通道流动传热特性实验数据,对国际上液态金属的流动传热经验关系式进行计算评估,并参考Mikityuk关系式的基础形式,拟合出一个新的流动传热经验关系式。采用德国卡尔斯鲁厄研究中心(KIT)的实验数据校核并评价该关系式的适用性和可信度。结果表明,拟合经验关系式对KIT棒束的计算相对偏差为±20%,证明新经验关系式有较高的适用性与可信度。该实验数据与经验关系式可为我国液态金属冷却快堆六边形组件棒束通道内流动传热特性的设计研究提供参考与技术支持。 展开更多

关键词 液态铅铋 六边形组件棒束通道 传热特性 传热关系式

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铁素体/马氏体钢在液态铅铋中的断裂力学试验研究进展

3

作者 林强 冯金辉 +3 位作者 陈刚 许斌 吴冰洁 石守稳 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期317-345,共29页

基于第四代核反应堆的发展与需要,具有低熔点的铅基快堆成为当前研究热点之一.作为铅基快堆中的冷却剂,铅铋共晶合金(LBE)对铁素体/马氏体钢断裂性能的影响成为了研究热点.论文首先介绍了铁素体/马氏体钢在液态铅铋中的相容性研究进展,... 基于第四代核反应堆的发展与需要,具有低熔点的铅基快堆成为当前研究热点之一.作为铅基快堆中的冷却剂,铅铋共晶合金(LBE)对铁素体/马氏体钢断裂性能的影响成为了研究热点.论文首先介绍了铁素体/马氏体钢在液态铅铋中的相容性研究进展,包括液态金属腐蚀(LMC)和液态金属脆化(LME)两个方面,然后分析了液态金属环境下断裂力学测试方法,阐述了液态铅铋共晶合金对铁素体/马氏体钢断裂性能的影响,最后总结了铁素体/马氏体钢在液态铅铋中断裂的微观机制. 展开更多

关键词 铁素体/马氏体钢 液态铅铋 试验装置 断裂性能 液态金属脆化

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基于四方程模型的LBE环管湍流换热数值研究 被引量：1

4

作者 苏兴康 顾龙 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期635-645,共11页

为计算液态铅铋(LBE)在环管内不同加热环境下的湍流换热,基于开源计算流体力学程序OpenFOAM开发了四方程模型求解器4eqnFoam。将LBE在平板和圆管内的预测结果与直接数值模拟结果和实验结果进行对比,验证了求解器的有效性。基于该求解器... 为计算液态铅铋(LBE)在环管内不同加热环境下的湍流换热,基于开源计算流体力学程序OpenFOAM开发了四方程模型求解器4eqnFoam。将LBE在平板和圆管内的预测结果与直接数值模拟结果和实验结果进行对比,验证了求解器的有效性。基于该求解器,分别计算了LBE在外壁绝热内壁加热以及内外壁面等热流加热环管内不同雷诺数下的湍流换热量。结果表明:随着雷诺数的增加,两种加热条件下的无量纲温度脉动、雷诺热流、湍流热扩散作用增大,而平均湍流普朗特数减小;当雷诺数增加到一定程度时,平均湍流普朗特数变化不明显。基于4eqnFoam求解器,可为计算LBE热工水力现象提供更多参考。 展开更多

关键词 液态铅铋 湍流换热 四方程模型 OPENFOAM

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Y型截止阀在液态铅铋中流阻测量与分析 被引量：1

5

作者 贺建 朱志强 +2 位作者 黄群英 汪海 尚华 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期80-84,共5页

液态铅铋合金是加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)反应堆主选冷却剂材料之一,阀门是高温液态铅铋实验回路的重要组成部件之一,它的流动阻力大小直接影响整个回路装置的结构设计与安全运行。基于液态铅... 液态铅铋合金是加速器驱动次临界系统(Accelerator Driven Sub-critical System,ADS)反应堆主选冷却剂材料之一,阀门是高温液态铅铋实验回路的重要组成部件之一,它的流动阻力大小直接影响整个回路装置的结构设计与安全运行。基于液态铅铋流体测量技术实验回路PREKY,开展了Y型截止阀在液态铅铋堆典型工况下的阻力特性测量实验研究,利用压差变送器获得压差实验数据,并与理论计算结果进行对比分析,验证了实验测量方法的可行性和测量结果的合理性。另外,获得了流速1.2–2.0 m·s-1内液态铅铋介质中Y型截止阀流阻理论计算指数x值为2.4,此值可直接应用于未来液态铅铋实验回路流阻计算与分析工作。 展开更多

关键词 液态铅铋 Y型截止阀 PREKY 流阻

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高温液态铅铋环境下材料疲劳试验应变测量方法的研究

6

作者 李京 陈建伟 +2 位作者 赵彦云 吴庆生 黄群英 《工程与试验》 2015年第2期5-8,32,共5页

液态铅铋环境下结构材料的疲劳性能,是铅铋反应堆设计和安全评价的重要参考依据之一。液态铅铋合金的高温、不透明及强腐蚀性等特点,会影响材料的应变测量准确性,因此需要对应变测量方法进行研究。本文通过引入双动态应变仪和引伸导杆... 液态铅铋环境下结构材料的疲劳性能,是铅铋反应堆设计和安全评价的重要参考依据之一。液态铅铋合金的高温、不透明及强腐蚀性等特点,会影响材料的应变测量准确性,因此需要对应变测量方法进行研究。本文通过引入双动态应变仪和引伸导杆实现对试样的应变测量,并将应变测量系统用于高温液态铅铋环境疲劳试验装置中,可实现高温铅铋环境下的疲劳测试,为铅铋反应堆选材优化和安全评价提供研究平台。 展开更多

关键词 液态铅铋 应变测量方法 疲劳试验装置

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液态铅铋合金热物性研究 被引量：14

7

作者 苏子威 周涛 +1 位作者 刘梦影 邹文重 《核技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期35-39,共5页

液态铅铋合金(Lead-Bismuth Eutectic,LBE)是加速器驱动次临界系统(Accelerator driven subcritical,ADS)重要的散裂靶材料和冷却剂候选材料,其热力学物理性质是ADS研发过程中必须解决的基础问题。通过对已有定律的推算,得出液态铅铋合... 液态铅铋合金(Lead-Bismuth Eutectic,LBE)是加速器驱动次临界系统(Accelerator driven subcritical,ADS)重要的散裂靶材料和冷却剂候选材料,其热力学物理性质是ADS研发过程中必须解决的基础问题。通过对已有定律的推算,得出液态铅铋合金熔沸点、密度、比热容、粘度、热导率的热物性公式;并拟合了其他学者的实验研究数据,得出计算铅铋物性的拟合公式。通过对比分析可知:拟合公式与已有定律推算公式趋向一致,吻合较好;且拟合公式更趋近实验值,精确度高,最大偏差不超过1%。 展开更多

关键词 加速器驱动次临界系统 液态铅铋合金 热物性

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液态铅铋合金管内流动传热特性研究 被引量：9

8

作者 王琛 王成龙 +4 位作者 张衍 张大林 田文喜 秋穗正 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期822-828,共7页

为研究液态铅铋合金的流动传热特性,建立了相应的实验台架,并开展了传热特性试验,获得了1组针对液态铅铋合金的传热关系式。同时使用Fluent程序对圆管内铅铋合金的流动换热进行了模拟计算,以研究不同湍流普朗特数模型和不同湍流模型的... 为研究液态铅铋合金的流动传热特性,建立了相应的实验台架,并开展了传热特性试验,获得了1组针对液态铅铋合金的传热关系式。同时使用Fluent程序对圆管内铅铋合金的流动换热进行了模拟计算,以研究不同湍流普朗特数模型和不同湍流模型的选取对计算结果的影响。根据计算结果,探讨了不同湍流普朗特数模型对计算结果的影响,并得到了不同Peclet数下推荐使用的物理模型。 展开更多

关键词 液态铅铋合金 流动传热特性 湍流传热

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液态铅铋合金湍流普朗特数及RANS模型优选 被引量：3

9

作者 邓诗雨 卢涛 +2 位作者 邓坚 张喜林 朱大欢 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期98-103,共6页

工程上常采用RANS湍流模型进行热工水力相关的数值模拟,然而液态铅铋合金(LBE)具有独特的热物性,常规湍流普朗特数模型和RANS湍流模型对其流动与传热模拟的适用性有待研究。为更准确地描述绕丝燃料组件内LBE的流动与换热过程,本文基于... 工程上常采用RANS湍流模型进行热工水力相关的数值模拟,然而液态铅铋合金(LBE)具有独特的热物性,常规湍流普朗特数模型和RANS湍流模型对其流动与传热模拟的适用性有待研究。为更准确地描述绕丝燃料组件内LBE的流动与换热过程,本文基于大涡模拟对湍流普朗特数模型和RANS湍流模型进行优选。首先,采用四种湍流普朗特数模型对绕丝燃料组件内LBE的流动与传热过程进行大涡模拟,对比分析实验数据和模拟结果并进行模型优选。基于优选的湍流普朗特数模型,评价RANS湍流模型对LBE数值模拟的适用性和准确性。结果表明,Cheng湍流普朗特数模型和SST k-ω模型对LBE流动与传热模拟的准确性和适用性最高。 展开更多

关键词 液态铅铋合金(LBE) 大涡模拟 湍流普朗特数模型 RANS湍流模型 绕丝燃料组件

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高流速铅铋环境下板型燃料组件流致振动特性研究

10

作者 孙瑜 刘建 +2 位作者 王浩煜 钱升 齐欢欢 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期246-251,共6页

液态铅铋合金具有导热性能好、热容量高等特点,是新一代先进反应堆的理想冷却剂。本文建立了高流速铅铋环境下板型燃料组件全尺寸计算流体动力学(CFD)模型,基于大涡模拟湍流模型开展了瞬态流体力学分析并获得了燃料板所受的流体激励力... 液态铅铋合金具有导热性能好、热容量高等特点,是新一代先进反应堆的理想冷却剂。本文建立了高流速铅铋环境下板型燃料组件全尺寸计算流体动力学(CFD)模型,基于大涡模拟湍流模型开展了瞬态流体力学分析并获得了燃料板所受的流体激励力。建立燃料板CFD模型,基于瞬态流体激励数据开展基于时域的结构动力学计算并获得燃料板的位移响应。计算结果显示,由于吊装结构形成的漩涡脱落,中间位置燃料板所受流体激励力远大于两侧位置燃料板。燃料板位移响应集中于自身的一阶频率,并且单组燃料板的一阶频率远大于湍流激励主频,因此燃料板没有在流体激励下共振的风险。考虑到入口湍流强度影响,基于矩形流道功率密度谱的流致振动分析方法保守性能不足。本研究可为新一代高性能燃料组件研发提供参考。 展开更多

关键词 大涡模拟 流致振动 液态铅铋合金

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铅铋冷却剂与结构材料相容性分析

11

作者 孙草草 《广东化工》 CAS 2024年第12期30-32,共3页

铅铋共晶合金(LBE)是目前最受关注的铅冷快堆冷却剂和加速器驱动次临界系统(ADS)冷却剂及散裂靶材的首选材料,因其熔点低,沸点高,导热率高,抗辐照性好,化学活性稳定。但是,液态铅铋合金冷却剂会对一般的结构材料造成严重腐蚀,因而对于... 铅铋共晶合金(LBE)是目前最受关注的铅冷快堆冷却剂和加速器驱动次临界系统(ADS)冷却剂及散裂靶材的首选材料,因其熔点低,沸点高,导热率高,抗辐照性好,化学活性稳定。但是,液态铅铋合金冷却剂会对一般的结构材料造成严重腐蚀,因而对于材料相容性的研究是非常必要且有意义的。本报告对有关方面进行调研,阐述液态铅铋合金中结构材料腐蚀机制,理清腐蚀测试实验具体流程,初步筛选出一些待测材料,对液态铅铋合金结构材料的相容性展开分析研究。 展开更多

关键词 液态铅铋合金 腐蚀实验 材料相容性

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液态铅铋合金横掠管束对流换热数值计算 被引量：6

12

作者 赵后剑 谢箫阳 +3 位作者 高伟凯 李晓伟 吴莘馨 牛风雷 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1837-1843,共7页

直流螺旋管式蒸汽发生器具有结构紧凑和换热系数高等优点,能够进一步提高液态金属反应堆的紧凑性和经济性。此时蒸发器壳侧为液态金属横掠管束流动,而在可查阅文献中专门针对液态金属横掠顺排管束的换热关系式却很有限。本文采用SST k-... 直流螺旋管式蒸汽发生器具有结构紧凑和换热系数高等优点,能够进一步提高液态金属反应堆的紧凑性和经济性。此时蒸发器壳侧为液态金属横掠管束流动,而在可查阅文献中专门针对液态金属横掠顺排管束的换热关系式却很有限。本文采用SST k-ω模型和湍流普朗特数模型数值研究了液态铅铋合金横掠顺排管束的流动和换热特征。首先采用前人的实验结果对数值模型进行了验证,模拟结果与努塞尔数实验值偏差小于8%。研究了普朗特数、雷诺数以及管束结构对液态金属横掠顺排管束换热特征的影响。讨论了不同工况下分子热扩散系数和湍流热扩散系数对于换热的贡献以及传热管周向局部换热特征。最后根据计算结果拟合出了液态铅铋合金横掠顺排管束的努塞尔数公式。 展开更多

关键词 横掠管束 液态铅铋合金 湍流普朗特数 努塞尔数

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静态腐蚀条件下铁素体/马氏体钢和奥氏体不锈钢与液态铅铋合金相容性研究进展 被引量：2

13

作者 王军健 李华鑫 +7 位作者 李红菊 郑文健 闾川阳 马英鹤 任森栋 包士毅 贺艳明 杨建国 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期134-145,共12页

液态铅铋合金(LBE)是铅冷快中子反应堆(LFR)和加速器驱动次临界系统(ADS)的主要冷却剂材料。反应堆用结构材料(如铁素体/马氏体钢、奥氏体不锈钢等)在液态LBE环境下存在液态金属腐蚀(LMC)和应力腐蚀的问题,这些问题给钢结构材料的安全... 液态铅铋合金(LBE)是铅冷快中子反应堆(LFR)和加速器驱动次临界系统(ADS)的主要冷却剂材料。反应堆用结构材料(如铁素体/马氏体钢、奥氏体不锈钢等)在液态LBE环境下存在液态金属腐蚀(LMC)和应力腐蚀的问题,这些问题给钢结构材料的安全服役带来隐患。阐述了钢材铅铋腐蚀类型及机理,归纳了材料设计与处理(元素成分、热处理、加工制造和表面处理)和腐蚀条件(氧质量分数、腐蚀温度和腐蚀时间)对钢材铅铋腐蚀行为的影响机制;澄清了LBE环境下的应力腐蚀与金属脆化机制,总结了内外因素(材料种类、表面缺陷、热处理、氧质量分数、腐蚀温度和拉伸速率)对钢材拉伸性能的影响,并展望了未来铅铋反应堆结构材料的研究方向。建议面向未来的铅铋堆用钢应优化材料设计和处理方式(提高Si、Al等元素的含量、表面镀膜和热处理)同时控制LBE中环境参数(温度、氧质量分数和腐蚀时间)以提高钢材的耐铅铋腐蚀性能。 展开更多

关键词 钢 液态铅铋合金 相容性 腐蚀机理 应力腐蚀

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高温铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性研究

14

作者 常杰元 黎义斌 +3 位作者 杨从新 马文生 张人会 周欢 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期572-581,共10页

为研究铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性,基于液态铅铋的冲磨蚀破坏机理分析,利用边界层理论建立冲磨蚀数学模型,采用SST k-ω湍流模型对0.8Q_(d)、1.0Q_(d)和1.2Q_(d)三种方案下泵内流动进行数值计算,获得了叶片冲磨蚀分布及壁面流速、流态、... 为研究铅铋轴流泵叶轮冲磨蚀特性,基于液态铅铋的冲磨蚀破坏机理分析,利用边界层理论建立冲磨蚀数学模型,采用SST k-ω湍流模型对0.8Q_(d)、1.0Q_(d)和1.2Q_(d)三种方案下泵内流动进行数值计算,获得了叶片冲磨蚀分布及壁面流速、流态、壁面熵产率与冲磨蚀的影响关系。结果表明:高冲磨蚀区域主要分布在叶片进口边靠近泵壳一侧;随铅铋泵入口流量增加和壁面流态紊乱加剧,叶片受冲磨蚀影响增大;当液态铅铋的最大流速不高于10m/s时,叶片受冲磨蚀影响较小,而最大流速高于10m/s时,叶片表面冲磨蚀急剧加重;叶片表面高冲磨蚀区域是高壁面熵产率主要分布区域,且液态铅铋的冲磨蚀行为与壁面熵产率呈正相关关系。 展开更多

关键词 高温液态铅铋合金 轴流泵 数值模拟 叶轮 冲磨蚀 切应力 壁面流速 壁面熵产率

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环形通道内液态铅铋合金流动换热特性实验研究 被引量：5

15

作者 朱锋杰 武俊梅 +1 位作者 石磊太 苏光辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期819-825,共7页

通过对环形通道内液态铅铋合金的流动换热特性进行实验研究,得到了气泡泵注气对液态金属流动的影响,并拟合出环形通道内液态铅铋合金的摩擦系数关系式和换热特性关系式。结果表明:采用气泡泵注气能有效提升铅铋合金的质量流速;相同Reyno... 通过对环形通道内液态铅铋合金的流动换热特性进行实验研究,得到了气泡泵注气对液态金属流动的影响,并拟合出环形通道内液态铅铋合金的摩擦系数关系式和换热特性关系式。结果表明:采用气泡泵注气能有效提升铅铋合金的质量流速;相同Reynolds数下环形通道内液态铅铋合金的摩擦系数大于由布拉休斯公式计算得到的摩擦系数;液态铅铋合金对流换热过程中,导热项占主导地位,并且Nusselt数随Peclet数的增大而增大。 展开更多

关键词 气泡泵 环形通道 液态铅铋合金 摩擦系数 流动换热

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不同表面处理对316L钢焊缝耐液态铅铋腐蚀的影响 被引量：5

16

作者 丁祥彬 罗梦 +2 位作者 路广遥 雷玉成 陈帅 《焊接》 2019年第2期21-25,66,共6页

设计制造了一套耐高速流液态金属腐蚀试验装置,用以研究分别用不同号数砂纸打磨和不同抛光处理后的316L钢焊缝在550℃的流动(相对流速为2. 62 m/s)液态铅铋合金中的腐蚀情况。研究发现各组试样都形成了双氧化层结构,内层主要为较疏松的F... 设计制造了一套耐高速流液态金属腐蚀试验装置,用以研究分别用不同号数砂纸打磨和不同抛光处理后的316L钢焊缝在550℃的流动(相对流速为2. 62 m/s)液态铅铋合金中的腐蚀情况。研究发现各组试样都形成了双氧化层结构,内层主要为较疏松的Fe_3O_4,外层主要为较致密的FeCr_2O_4;表面粗糙度越小,元素传质过程越慢,高速流动的液态LBE磨蚀作用越小,316L钢焊缝的耐蚀性越好。 展开更多

关键词 316L钢 焊缝 液态铅铋合金 表面处理 腐蚀

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横摇运动下铅铋回路热工水力特性数值研究 被引量：1

17

作者 袁蓝飞 王成龙 +3 位作者 刘志鹏 苏光辉 秋穗正 田文喜 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1151-1158,共8页

为研究横摇运动下铅铋回路系统热工水力特性,利用商用CFD软件开发了铅铋回路系统的计算模型以及横摇运动的计算方法,并采用实验数据对数值计算结果进行了验证,其中,横摇运动流量的最大偏差在3%以内。计算结果表明,横摇运动会使回路系统... 为研究横摇运动下铅铋回路系统热工水力特性,利用商用CFD软件开发了铅铋回路系统的计算模型以及横摇运动的计算方法,并采用实验数据对数值计算结果进行了验证,其中,横摇运动流量的最大偏差在3%以内。计算结果表明,横摇运动会使回路系统的自然循环流量发生周期性波动,流量波动的周期与运动周期一致,波动的幅度会随着横摇运动最大幅度的增大、运动周期的减小而增大,在最大摇摆角20°摇摆周期7.5 s工况下流量的瞬时波动最大达到了140%,并在一些时刻产生倒流现象。横摇运动也会让系统的流动和传热特性参数发生周期性的瞬时波动,这种波动的规律与自然循环流量的波动规律相似,其中Nu的最大瞬时波动达到了515%,最大时均波动可达66%。本研究获得的结果对横摇运动下的铅铋回路系统设计优化具有重要的工程应用价值和科学意义。 展开更多

关键词 液态铅铋合金 横摇运动 CFD 热工水力

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气泡在液态铅铋合金内上升行为的数值模拟 被引量：5

18

作者 赵云淦 牛风雷 单祖华 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第B05期278-282,共5页

为利用气泡提升泵的概念设计来增加铅铋合金非等温回路的自然循环能力,需对充入回路的气泡大小进行选择。气泡的初始直径能显著影响气泡提升泵提升自然循环的能力。利用VOF模型,对不同初始直径的氦气泡在液态铅铋合金中的提升作用进行... 为利用气泡提升泵的概念设计来增加铅铋合金非等温回路的自然循环能力,需对充入回路的气泡大小进行选择。气泡的初始直径能显著影响气泡提升泵提升自然循环的能力。利用VOF模型,对不同初始直径的氦气泡在液态铅铋合金中的提升作用进行了数值模拟研究。结果表明,对于单个气泡,随着初始直径增大,提升能力呈先增加后趋于不变的趋势;初始直径较大的气泡易分裂生成较小的子气泡附着在管壁上,有影响传热效率的潜在可能。研究了在静止液态铅铋合金中,不同初始直径的氦气泡上升速度和上升高度与时间的关系及气泡分裂的原因。 展开更多

关键词 液态铅铋合金回路 气泡提升泵 气泡上升 气泡分裂 数值模拟

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包壳材料316Ti在液态铅铋中的腐蚀氧化层分析 被引量：4

19

作者 陈建伟 吴庆生 +2 位作者 李京 韩骞 黄群英 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第B05期187-193,共7页

本文利用自主研制的液态铅铋腐蚀试验装置,开展了中国铅基研究实验堆候选包壳材料316Ti在500℃氧饱和液态铅铋中3 000h的腐蚀试验。利用SEM及能谱仪对腐蚀后的样品进行了分析,结果显示316Ti样品腐蚀后形成了双层氧化膜,外层为疏松的Fe3O... 本文利用自主研制的液态铅铋腐蚀试验装置,开展了中国铅基研究实验堆候选包壳材料316Ti在500℃氧饱和液态铅铋中3 000h的腐蚀试验。利用SEM及能谱仪对腐蚀后的样品进行了分析,结果显示316Ti样品腐蚀后形成了双层氧化膜,外层为疏松的Fe3O4氧化物,内层为致密的Fe-Cr尖晶石。随腐蚀时间的增加,外层氧化膜厚度变化不明显,但内层氧化膜逐渐增加,同时内层氧化膜沿晶界向基体生长,呈现出晶间腐蚀的特征。 展开更多

关键词 316Ti 液态铅铋合金 腐蚀 氧化物

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铅铋介质与清水介质在核主泵内流动对比

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作者 杨从新 吕天智 +3 位作者 郭艳磊 赵森 崔浩宇 黎义斌 《液压气动与密封》 2023年第6期11-16,共6页

为了满足第四代核电系统铅铋(LBE)快堆模块化的结构要求,其主循环泵常采用轴流式结构,掌握铅铋介质在轴流式核主泵内的流动特性是铅铋快堆设计的关键性问题之一。但是目前泵的理论设计与实验都是以清水介质为前提,当实际应用在LBE介质下... 为了满足第四代核电系统铅铋(LBE)快堆模块化的结构要求,其主循环泵常采用轴流式结构,掌握铅铋介质在轴流式核主泵内的流动特性是铅铋快堆设计的关键性问题之一。但是目前泵的理论设计与实验都是以清水介质为前提,当实际应用在LBE介质下时,必然会导致泵的内外特性与设计目标和实验状态出现明显差异。通过计算流体力学(CFD)方法采用SST k-ω湍流模型对铅铋介质和清水介质进行瞬态数值计算,分析额定工况下两种介质在叶轮和导叶计算域的能量变化及其规律。结果表明:按照轴流泵水力设计方法完成的水力设计方案,在额定工况下,LBE介质相较与清水介质的扬程与效率均有明显提高。在叶轮计算域,LBE介质静扬程的提高是导致其总扬程与效率均优于清水介质的主要原因;在导叶计算域,LBE介质的流动损失明显低于清水介质,LBE介质在导叶轮毂处的分离现象明显弱于清水介质。 展开更多

关键词 液态铅铋合金(LBE) 轴流式核主泵 物性参数 流动损失

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