液相扰动对水中预击穿过程的影响

长脉冲下的水中预击穿过程往往伴随着局部液体的扰动，而关于液相扰动的影响却鲜见报道。对超长脉冲条件下(脉宽大于100ms)的水中预击穿过程展开研究，深入探讨气泡、流注的发展模式及其差异，并阐释液相扰动对气泡、流注发展的影响机制。研究表明，气泡、流注在液相扰动中发展时具有更饱满光滑的形态，以及更快的传播速度。气泡、流注巨大的电导率差异导致了两者发展模式的不同：气泡的发展属于根部推动式，横、纵发展速度相当；流注的发展属于顶部牵引式，纵向发展速度远大于横向。进一步分析表明，扰动相中更高的液体温度与流动有利于气泡、流注的生长传播和形态稳定，同时扰动–静止相交界处形成的湍流会引发流注的分叉现象。     

基于气泡浮出速度理论的CO2气体保护焊焊缝中气孔倾向探讨

CO2气体保护焊焊缝中气孔类型可以归纳为两大类(冶金反应型和析出型),气孔的性质分别为CO气孔、氢气孔及氮气孔.气孔的形成由气泡生核、长大、逸出三个阶段组成.CO2气体保护焊对气孔的敏感性是该工艺方法冶金特性所决定的.在工艺影响因素中,对气孔倾向影响较大的主要是焊接电流、电弧电压、气体流量、电源极性及焊接速度."焊接飞溅小与气孔倾向大"的不协调关系,与熔滴过渡形态及熔滴携带气体行为相关.严格控制焊材成分、母材成分及坡口清洁度是控制焊缝中气孔的必要条件,而采用正确的工艺参数、辅助工艺及操作技术则是控制气孔的充分条件.     

YBCO超导带材二次冲击恢复过程的模拟及实验研究

YBCO超导带材失超后的快速恢复对于电阻型超导故障限流器(RSFCL)重合闸应对二次故障电流冲击至关重要。当前研究通常将电阻恢复视为带材恢复,在实际的盘式结构中存在复杂的微孔结构,一次冲击恢复至超导态时仍存在大量气泡滞留,影响带材的二次冲击恢复过程。针对典型的微孔结构建立了三维模型,采用CFD模拟并结合大电流冲击实验,对比分析了一次冲击恢复过程和二次冲击恢复过程中各项参数的变化。实验结果表明二次冲击过程中的峰值温度为162.9 K,比一次冲击高14.6 K,带材恢复至超导态需要1.88 s,比一次冲击延长0.63 s。模拟结果表明初始状态存在气泡滞留,二次冲击过程中带材温度上升更快,气泡量更多,温度横向分布更不均匀,最大温差达20.5 K。由此可见,超导态的恢复不能作为重合闸的标准,气泡场未完全恢复会降低限流器的安全阈值,危害系统安全,所以也应将气泡完全消散的时间作为实际运行中重合闸的参考时间。     

上升气泡内气溶胶沉降机理研究

气溶胶池洗过滤是反应堆严重事故中去除放射性源项的重要手段。本文以严重事故条件下上升气泡中气溶胶的滞留过程为背景，设计搭建了可视化单气泡鼓泡实验装置。通过该装置研究了气溶胶在上升气泡中的沉降效率，并与MELCOR中的气溶胶沉降模型计算结果进行了对比。结果表明，气溶胶沉降效率对气泡尺寸的变化较为敏感，当气体流量大于0.1 L/min时，气泡等效直径迅速增加，相应的气溶胶沉降效率快速降低；与MELCOR模型计算结果的对比表明，两者在总体趋势上呈现出较好的一致性，但计算结果低估了液相对气溶胶的实际去除能力，导致这种偏差的主要原因是气泡在上升过程中存在无规则的晃动以及气液界面的波动。     

低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间研究

为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相同的捕收剂消耗量下低阶煤-油泡浮选产率均高于低阶煤-气泡浮选产率。诱导时间测试表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间(35 ms)要明显低于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间(93 ms)。上述实验结果表明,油泡表面的疏水性要强于传统浮选气泡表面的疏水性。然而,进一步利用Sutherland理论中固体颗粒进入泡沫产品的总概率和浮选速率常数之间的数学关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验求得的低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间分别为9.67和8.46 ms,其与诱导时间测试仪分别测量的诱导时间差异很大。这主要是由于在实际浮选过程中气/油泡的上升速度分别为23.26和22.68 cm/s,其远高于2015EZ型诱导时间仪测试过程中气/油泡碰撞速度(2.0 cm/s)。因此,诱导时间理论计算表明气泡-颗粒间的碰撞速度对颗粒-气泡间的诱导时间影响很大。上述研究结果表明油泡浮选效果优于传统浮选的内在原因在于低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间小于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。     

疏水引力在煤泥浮选过程中的作用机理及应用

为了分析疏水引力在煤泥浮选过程中的作用机理,将-0.074mm的不同密度细粒煤泥混入粗粒煤泥中进行浮选试验,研究不同密度细粒煤泥对可燃体回收率的影响;进行了EDLVO理论计算,分析各作用能的作用效果和疏水引力的成因。结果表明:1.3～1.4 g/cm~3密度级细粒煤泥容易罩盖于粗粒精煤表面疏水部分;水中两个相互接近的疏水表面间的作用以疏水作用为主,疏水引力的产生是由于水中疏水表面相互接近到一定距离时自发形成了纳米气泡桥;浮选调浆的强度应适中,在破坏煤泥颗粒间疏水引力的同时而不破坏煤泥与气泡的附着。     

环形通道内液态铅铋合金流动换热特性实验研究

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。     

微纳米气泡形成羟基自由基的研究进展

从微纳米气泡溶液中是否可以产生·OH、·OH的鉴别方法、·OH的生成机理以及强化·OH的生成等几个方面论述了微纳米气泡溶液中生成·OH的研究进展。电子自旋共振技术和荧光分光光度法作为检测·OH的2种技术,均存在一定的误导性,对于荧光分光光度法,最重要的就是排除H2O2的干扰。此外,目前要获得含有高浓度·OH的微纳米气泡溶液,使用氧气气源是前提,且可通过超声空化或使用铜作为催化剂等进一步增强·OH的生成。虽然机理问题尚未明确,但微纳米气泡技术已在农业、养殖业和废水处理等领域有了广泛的应用,并展现出良好的应用前景。