超临界态二氧化碳直通式梳齿密封数值研究

超临界态二氧化碳(Supercritical carbon dioxide, sCO2)梳齿密封技术是一项关系到sCO2先进动力系统中旋转机械运行高效、稳定的关键技术。为研究sCO2工质在梳齿密封内的流动特性,本文使用Fluent对实验中的梳齿密封进行了数值模拟,实验工况涵盖CO2的气相以及超临界相,共计18组。利用实验数据评价了不同湍流模型对计算的影响,分析了数值计算得到的密封内的流场分布以及能量转化过程。结果表明:本文提出的数值模型可以模拟sCO2工质在梳齿密封中的流动过程,在所研究的三种湍流模型中RNG k-ε模型的计算结果与实验数据吻合最好,其最大误差约为21.71%,平均误差约为7.43%。

高温钠热管在空气中泄漏实验研究

热管冷却反应堆中的高温金属钠发生泄漏后,会与空气反应产生燃烧甚至爆炸,危害堆芯安全。针对高温状态下热管钠泄漏存在实验稀少、现象不明等问题,本文开展了钠热管顶部泄漏模拟实验,将15 g钠放入不锈钢管加热至904.8℃,在湿度13.12 g/mL的湿润空气中打开,测量过程中用压力、温度变化衡量危险程度。结果为热管泄漏会发生燃烧产生黄色火焰,发出爆炸响声,反应室中检测到压力脉冲0.081 MPa,反应室最高升温192.1℃。实验结果(包括实验现象和泄漏过程分析)为后续热管冷却堆的设计和安全评估提供了参考。

溶剂对辐射变色膜吸收剂量的影响

本实验室分别选用无水乙醇和丙酮溶液为溶剂制成两种类型的辐射变色膜,并对这两种辐射变色膜进行了60 Coγ射线与紫外线辐照,研究不同溶剂对辐射变色膜吸收剂量的影响。实验发现,60 Coγ射线与紫外线辐照后,使用丙酮作溶剂的辐射变色膜变色效果比无水乙醇的更加明显。在相同的辐照剂量下,使用丙酮作为溶剂的变色膜比用无水乙醇的光谱吸收峰(680nm)值平均高65.5%。γ射线辐照时,用丙酮作为溶剂的辐射变色膜变色的辐照剂量下限为0.5Gy,而用无水乙醇做为溶剂的为1Gy;紫外辐照时,用丙酮为溶剂的辐射变色膜吸收峰处吸收剂量的线性响应区间为0～6×100μJ/cm2,而用无水乙醇做为溶剂的为0～36×100μJ/cm2。

多孔脆性介质冲击波压缩破坏的细观机理和图像

本文采用一种具有良好定量性质的离散元模型研究了带孔洞的各向同性脆性介质在细观尺度上的压缩破坏特征.通过对孤立孔洞、三种简单的孔洞排布方式和大量孔洞随机排布等几种情况的模拟,认识到了剪切破坏和局域拉伸破坏是冲击波压缩下多孔介质的基本破坏模式;孔洞之间的损伤贯通会促进孔洞在较低应力下发生塌缩,但损伤区的应力松弛过程却会对一定范围内的介质起到损伤屏蔽作用;不同区域中损伤促进和损伤屏蔽的综合效果是在多孔脆性介质中形成一种高损伤区与低损伤区间错排布的奇特损伤分布.本文的研究结果为深入理解脆性材料冲击波压缩破坏的演化过程和机理提供了细观尺度上的初步物理图像.