液态锂在金属微通道中的流动行为的研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zou_zm
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
作为新能源,核能的发展和利用是当前缓解能源危机有效措施。根据能源需求和能源生产结构,各国已大力开展有关核能利用的技术研究。近年来的研究发现,液态锂可以作为核反应堆装置中面对等离子体材料的候选之一,因为它具有许多优良性能.例如液态锂壁比固态壁可承受更大的表面热负荷,且无中子辐照损伤;能有效抑制高有效数离子返回等离子体;通过循环使用,能有效的吸附氢和杂质,容易实现热量排除和吸附粒子的更新,故液态锂壁具有一定的自我修复能力和可更新性,对核聚变装置的稳定运行有着至关重要的影响。作为新概念设计的液态锂壁,其在基底材料中的流动特性备受关注。  本文利用非平衡分子动力学方法研究了液态锂在金属微通道内的流动行为。通过构建金属铜(111)、(100)和(110)晶面和铁(100)和铁(110)晶面的微通道内壁,本文研究了液态锂在流固界面上的微观结构以及在金属微通道中的流动速度分布情况,并探讨了微通道尺寸和流固界面的形貌对液态锂流动行为的影响。研究结果表明金属微通道内的液态锂在靠近铜和铁固体壁附近区域呈有序的层状结构分布,并受固体壁晶面微观结构的影响。铜(111)和(100)面内壁附近的液态锂有序层分布结构更明显,液态锂与铜(111)面之间的真空间隙层更宽;液态锂在铜(110)面附近分层结构不如另外两种流固界面明显,且出现了锂原子扩散进入铜壁,形成合金层的现象.液态锂在面对铁的流固界面流动时,其密度也出现了有序分层类似阻尼振荡的分布结构,且密度分布的峰值大于流固界面为铜时的情况。流固界面为铁(110)时,液态锂与固体界面间的真空间隙层大于流固界面为铁(100)的情况。外驱力作用下的液态锂在金属微通道内的流动速度呈抛物线分布,流固界面和流动方向对液态锂的流动速度都会产生影响。液态锂在铜(111)面内壁上流动的速度最大,且出现了速度滑移;在铜(110)面内壁上流动速度最小。与金属铜相比较,相同外驱力作用下的液态锂在铁的微通道内的流动速度大于铜的。液态锂在铁(110)面上流动的速度比铁(100)面的大,且流固界面附近出现了明显的速度滑移现象。流固界面为铁(110)时液态锂沿不同方向流动时速度大小也不相同。通过对不同尺寸的微通道内液态锂流动行为的研究,发现流动速度的大小随着微通道尺寸的增加而增大,且最大速度与微通道尺寸呈二次函数关系;流固界面为铜(100)面时,计算结果与有关理论计算结果符合得很好。流固界面为铜(111)面时,计算结果略大于理论计算结果;而流固界面为铜(110)时,计算结果略小于理论计算结果。流固界面的形貌直接影响液态锂的流速,流固界面越粗糙,流速越小,流固界面处的速度滑移现象越不明显。通过流体理论计算热通量发现,流固界面及流速方向的选择均会影响到流固界面附近液态锂的热通量,且越靠近流固界面大小区别越明显。
其他文献
19世纪中叶,加利福尼亚淘金热和跨大西洋铁路带来大量工作机会,许多中国人前往美国寻求新的生活,中国移民聚集的社区,被称为唐人街。当年,唐人街缓冲了中国人进入新国家的进程,如今,作为历史遗迹以及文化、商业中心,这些街区依然热闹非凡。  19、20世纪之交,摄影师阿诺德·根舍(Arnold Genthe,1869—1942)拍摄了旧金山唐人街的一系列照片,将“中国城”塑造成一个神秘又充满危险的异域。 
文章简要的介绍了Langmuir-Blodgett(LB)膜的基本知识及其制备原理。利用该方法,我们制备了花菁染料(HQ)LB多层薄膜,并对其光学特性进行了研究。首先,我们利用椭圆偏振光谱法(SE)对Y型花菁染料LB膜在紫外-可见光范围内(275.5nm-826.6 nm)的光学特性进行了表征,得到了该薄膜的光学常量(复介电常数、消光系数、吸收系数、反射系数、折射率等)。同时,我们采用洛仑兹振子模
半导体光催化剂由于效率高、能耗低、廉价方便、无二次污染并能有效利用太阳能等优势,已经成为一个有效的绿色技术用来解决21世纪人类面临的环境问题和能源问题。近年来,通过控制光催化剂的形貌、尺寸、成分等来改善其光学性能和吸附性能已经引起研究者的广泛关注,成为半导体光催化领域的热点和重点。SnS2俗称金粉,由于其无毒、无味、无刺激性、来源丰富,具有良好的热稳定性和化学稳定性,禁带宽度为2.0 eV左右,能
场发射平板显示(Field Emission Display,FED)技术是目前在研的新型平板显示技术之一。场发射平板显示器的驱动是器件实现显示的关键。本论文围绕灰度显示问题,针对自主研发的C
新兴的量子信息科学,包括量子调控、量子计算与量子通信领域,无不有赖于小尺寸器件之间的量子相干性,无不希望量子器件能够不受外界环境的影响或减小环境的影响。但是因为具有可
量子光学是一门具有蓬勃生命力、飞速发展的交叉学科,它主要研究光场的统计特性与非经典态制备、光场与物质相互作用的量子理论以及用全量子理论揭示非线性光学现象.它的研究成