液態(tài)熔鹽由于體熱容量大；低粘度、流動性好；低蒸汽壓；較寬的工作溫度范圍；同時還具有較大的裂變材料溶解度，可用于熔鹽堆中的最為燃料溶劑；是核能及太陽能傳蓄熱應用中良好的熱工介質(zhì)。熔鹽的熔點、密度、粘度、熱容、表面張力、導熱系數(shù)等熱物性參數(shù)是傳熱系統(tǒng)熱工設計及安全分析中的基本參數(shù)，不但涉及到熱量的傳輸?shù)男�，更關系到整個系統(tǒng)的安全。論文針對熔鹽堆物理、熱工以及安全設計的需要，采用實驗測量以及相圖熱力學計算的方法，系統(tǒng)研究用于傳蓄熱系統(tǒng)中的熔鹽熱物性。本文采用商用相圖計算軟件Facsage6.4和Pandat優(yōu)化計算了LiF-NaF-KF熔鹽體系的相圖，并建立相關的熱力學數(shù)據(jù)庫。采用文獻報道的較為可靠的LiF-BeF2-ThF4-UF4體系的的相圖優(yōu)化結果，建立了該體系的相圖熱力學數(shù)據(jù)庫，為熔鹽堆中液態(tài)燃料的制備與燃料鹽配比的優(yōu)化提供參考。本論文在詳細調(diào)研熔鹽熱物性的測試方法與市場上的物性測試儀器情況的基礎上，確定了熔鹽物性參數(shù)測試的方法，即采用阿基米德法、步冷曲線法、最大氣泡壓力法、旋轉(zhuǎn)法、激光閃光法、差示掃描量熱法分別測量熔鹽的密度、初晶溫度/熔點、表面張力、粘度、導熱系數(shù)和熱容等參數(shù)。... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海應用物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
圖目錄
表目錄
1 緒論
2 研究背景
    2.1 熔鹽的優(yōu)異特性及在傳熱領域的應用
    2.2 熔鹽傳熱蓄熱的研究歷史
    2.3 傳熱蓄熱熔鹽的選擇要求
    2.4 熔鹽熱物性研究的意義與方法
3 熔鹽相圖熱力學計算
    3.1 相圖熱力學計算的原理及模型
        3.1.1 相圖計算的原理
        3.1.2 各相自由能描述的熱力學模型
        3.1.3 相圖熱力學計算的步驟
        3.1.4 計算軟件介紹
    3.2 LiF-NaF-KF 體系的熱力學優(yōu)化及計算
        3.2.1 子二元系的優(yōu)化與計算
        3.2.2 LiF-NaF-KF 的相圖計算
2 -ThF₄ -UF₄體系的相圖計算">    3.3 LiF-BeF₂ -ThF₄ -UF₄體系的相圖計算
        3.3.1 六個子二元系的計算
        3.3.2 三元系與四元零變平衡點的計算
    3.4 本章小結
4 熔鹽物性測量方法與儀器
    4.1 密度測量
        4.1.1 密度測量方法
        4.1.2 儀器的研制
        4.1.3 測試結果及誤差
    4.2 粘度測量
        4.2.1 粘度測試方法
        4.2.2 旋轉(zhuǎn)式粘度計的設計
        4.2.3 轉(zhuǎn)子、坩堝的設計及轉(zhuǎn)速的確定
        4.2.4 真空、氣路及高溫與測試系統(tǒng)的隔離設計
        4.2.5 標準油的測試結果
    4.3 表面張力測量
        4.3.1 表面張力測試方法
        4.3.2 儀器的研制
        4.3.3 測試結果及誤差
    4.4 導熱系數(shù)測量
        4.4.1 導熱系數(shù)的測試方法
        4.4.2 儀器的改進
        4.4.3 坩堝的設計及樣品的處理
        4.4.4 測試結果
    4.5 熔點、初晶溫度、熔化焓、熱容等熱力學參數(shù)測試
        4.5.1 熔點、初晶溫度、熔化焓、熱容等參數(shù)的測試方法
        4.5.2 步冷曲線測試裝置
        4.5.3 高溫 DSC 的校準
    4.6 本章小結
5 傳蓄熱熔鹽的熱物性測量
    5.1 樣品的處理
3 -KNO₃">    5.2 NaNO₃ -KNO3

        5.2.1 共晶成分與 Solar salt 的熔點和初晶溫度測試
        5.2.2 Solar salt 的密度和表面張力
        5.2.3 熱容與熱擴散測試結果
3 -NaNO₂ -KNO₃">    5.3 NaNO₃ -NaNO₂ -KNO₃

        5.3.1 步冷曲線與 DSC 測量結果
        5.3.2 密度與表面張力測試結果
        5.3.3 熱容與熱擴散測試結果
2 CO₃ -Na₂ CO₃-K₂ CO₃">    5.4 Li₂ CO₃ -Na₂ CO₃-K₂ CO₃

        5.4.1 步冷曲線與 DSC 測試結果
        5.4.2 密度與表面張力測試結果
        5.4.3 熱容與熱擴散測試結果
        5.4.4 熱穩(wěn)定性測試結果
2">    5.5 KCl-MgCl₂

        5.5.1 初晶溫度、熔點和熔化焓測量結果
        5.5.2 密度與表面張力測試結果
        5.5.3 熱容與熱擴散測試結果
    5.6 LiF-NaF-KF
        5.6.1 初晶溫度、熔點和熔化焓的測量結果
        5.6.2 密度與表面張力測試結果
        5.6.3 熱容與熱擴散測試結果
4">    5.7 KF-ZrF₄

        5.7.1 熔點與熔化焓的測量
        5.7.2 密度與熱穩(wěn)定性的測試
    5.8 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
參考文獻
文章發(fā)表情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]高溫液態(tài)金屬粘度儀的研究與設計[D]. 時迎亮.山東大學 2007
[4]太陽能高溫熔鹽優(yōu)選及腐蝕特性實驗研究[D]. 孫李平.北京工業(yè)大學 2007
[5]流體導熱系數(shù)測定儀的研制與開發(fā)[D]. 李東風.西北大學 2005



本文編號：3029443

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