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烟火药水下燃烧高温粒子与水作用的气泡动力学模型

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含能材料 2013年第4期21卷 460-463页

作者：欧阳的华武警工程大学陕西西安710086

为研究烟火药水下燃烧高温粒子与水作用的声辐射特性,基于传热传质理论,推导了单个Al2O3高温粒子与水作用的气泡动力学模型,计算得到了气泡半径和半径增长速度随时间变化的关系曲线,并将气泡半径计算结果与文献结果进行比较。结果表明,... 详细信息

为研究烟火药水下燃烧高温粒子与水作用的声辐射特性,基于传热传质理论,推导了单个Al2O3高温粒子与水作用的气泡动力学模型,计算得到了气泡半径和半径增长速度随时间变化的关系曲线,并将气泡半径计算结果与文献结果进行比较。结果表明,随着时间的增加,Al2O3高温粒子不断冷却,气泡半径不断增加,但增长速度越来越缓慢,计算结果与文献结果吻合较好。

关键词：军事化学与烟火技术烟火药水下燃烧高温粒子气泡

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高温粒子辐射特性测试与粒径分布研究

高温粒子辐射特性测试与粒径分布研究

作者：侯金哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

本课题来源于国家自然科学基金重点项目(编号:50336010),红外辐射特性及传输的多尺度多参数分析项目的一部分。颗粒,人称物质的第四态,以其高比表面积(单位质量物质的二相界面面积)与多分散性(样品中的每一颗粒都不尽相同)的二大特性而... 详细信息

本课题来源于国家自然科学基金重点项目(编号:50336010),红外辐射特性及传输的多尺度多参数分析项目的一部分。颗粒,人称物质的第四态,以其高比表面积(单位质量物质的二相界面面积)与多分散性(样品中的每一颗粒都不尽相同)的二大特性而有别于同类物质的固态、液态及气态。粒子态物质涉及到化工、冶金、动力、建筑、医药、生物、食品、航天、军事及大气科学等多个领域。据统计,工业中50%以上的产品或中间产品呈颗粒状。对这些产品的加热、冷却和干燥,或在生产中利用可见、红外等光学仪器在线测量,均须知道粒子状态下的辐射特性,也给颗粒的表征提出了新的要求。在粒子辐射特性的研究中,粒子的光学常数即复折射率的求解问题占有基础性的关键地位。目前针对粒子辐射特性的研究多局限于常温状态,通常认为粒子光谱特性参数与温度无关,将常温光谱特性参数直接代入高温情况计算。但各种文献表明,如果温度变化幅度较大,对粒子光谱特性有很大影响。本文在用高温粒子实验平台对高温粒子的辐射特性进行测量的基础上,通过对测量原理,实验平台结构,测得的粒子辐射特性的数据研究分析,改进了高温粒子实验平台,获得了更为可靠的高温粒子光谱特性数据。与此同时,研究了反演粒子粒径分布的智能算法。对实验平台的改进包括:⑴悬浮系统的改进,采用氮气作为悬浮工质,并增加了气悬浮工质预热装置,减少了由于悬浮工质对高温粒子的冷却影响,并消除了悬浮工质本身辐射的影响;⑵增加设计了测量光路,增强了高温粒子辐射特性信号光的强度,提高了光路的信噪比。为了比照粒子的复折射率的求解结果,并在实验中更好地对粒子系的浓度和平均粒径进行有效的检测,本文基于Mie光散射理论及Lambert-Beer光透射定律,建立了反演粒子粒径分布的多波长法模型和函数限制法模型。在MATLAB环境下,仿真了一些关键参数,并利用遗传算法反演了粒子粒径分布,得出求解方法是合理的。

关键词：高温粒子粒子辐射特性粒径分布遗传算法

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反演高温均一粒子系光学常数理论建模

工程热物理学报 2009年第1期30卷 105-107页

作者：齐宏阮立明王希影谈和平哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001

本文提出等效透射能量比的概念,在此基础上建立反演高温均一粒子系光学常数(复折射率)的理论模型,该模型基于完整的辐射传递方程,采用Mie理论结合K-K关系式反演高温粒子的复折射率。以燃烧火焰中常见的煤灰粒子为例,通过将已知文献中煤... 详细信息

本文提出等效透射能量比的概念,在此基础上建立反演高温均一粒子系光学常数(复折射率)的理论模型,该模型基于完整的辐射传递方程,采用Mie理论结合K-K关系式反演高温粒子的复折射率。以燃烧火焰中常见的煤灰粒子为例,通过将已知文献中煤灰粒子复折射率数据作为"真实"数据,采用MC方法进行正问题计算所得的等效透射比作为"实验测量值",然后利用本文模型进行反演,得到较好的反演结果,充分说明了本文所建反演模型的可行性,同时分析了测量误差对实验结果的影响,对于反演高温粒子复折射率的实验研究具有一定的理论指导意义。

关键词：光学常数 K—K关系式高温粒子

Experimental study of high temperature particle dropping in coolant liquid

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Nuclear Science and Techniques 2007年第4期18卷 252-256页

作者： LI Tianshu YANG Yanhua LI Xiaoyan HU Zhihua School of Mechanical Power Engineering Shanghai Jiaotong University Shanghai 200030 China

A series of experiments of the premixing stage of fuel-coolant interactions (FCI), namely the particles falling into water, were carried out. The force on the particles during the course of falling has been studied. The dropping character of hot particle was influenced by three main parameters, i.e., particle temperature, particle diameter and coolant subcooling that varied over a wide range. A high-speed camera recorded the falling speed of the particle and the moving curves were obtained. The experimental results showed that for the film boiling on the surface of particle and water, the temperature increase of either particle or coolant would slow down the particle falling velocity. The falling velocity of particle in small diameter is lower than that of the bigger particle. The present work can provide an experimental foundation for further investigation of high-speed transient evaporation heat transfer.

关键词：蒸汽爆炸燃料冷却作用高温粒子热力学