蒸汽爆炸中膜态沸腾条件下高温颗粒周围流体的热动力特性研究

高温熔融金属同冷液瞬变沸腾诱发蒸汽爆炸可能引起核动力、冶金、化工等工业领域的严重事故。其传热和流动耦合特性是国际多相流热物理基础前沿之一。本研究利用已有的实验和理论基础，对高温球体与冷液在膜态沸腾条件下的多相混合结构进行详细的小规模实验研究，建立单个颗粒周围汽膜的蒸发传热和生长模型和颗粒运动的机理模型，同时将研究多个颗粒群的相互干扰对颗粒运动的影响。该研究的目的是探讨高温颗粒在下落冷液时的颗粒聚散因素，以及颗粒分布对诱发蒸汽爆炸潜因的作用。利用小规模实验研究少量高温颗粒的传热和阻力特性，可以分割各种在膜态高速沸腾条件下干扰换热与运动的影响因素，从而从本质上了解该结构条件下的热动力特性，建立合理的机理描述，以填补该项目的研究空白。该研究将提高我国在对高温沸腾苛刻条件下多相流问题进行研究的实验水平和理论研究水平。