Введение
РАЗДЕЛ I. Экспериментальные методы исследований и измерительная аппаратура 24
1.1. Введение 24
1.2. Разработка и апробация волоконно-оптической методики измерения мгновенной скорости потока жидкого металла 24
1.2.1. Обзор измерителей мгновенной скорости в жидких металлах 24
1.2.2. Разработка волоконно-оптической методики измерения скорости в жидких металлах 33
1.2.2.1. Принцип действия преобразователя, конструкция и методика измерения двух компонент скорости 33
1.2.2.2.Лабораторная технология изготовления волоконно-оптических преобразователей скорости жидкого металла 43
1.2.2.3. Основные характеристики волоконно-оптических преобразователей скорости 50
1.2.2.3.а. Пространственная разрешающая способность волоконно оптических преобразователей 50
1.2.2.3.6. Динамические характеристики волоконно-оптического преобразователя скорости 56
1.2.2.3.в. Влияние магнитного поля на показания волоконно оптического анемометра 61
1.2.2.3.г. Оценка влияния температуры на показания волоконно оптических преобразователей скорости 64
1.2.2.4.Вторичная аналоговая аппаратура обработки сигнала 65
1.2.2.5. Проверка работоспособности волоконно-оптических датчиков скорости жидких металлов 70
1.2.2.5.а. Краткий анализ работ по изучению поперечного МГД обтекания цилиндра потоком жидким металлом 71
1.2.2.5.6. Экспериментальная установка и рабочий участок з
1.2.2.5.в. Результаты исследований 75
1.3. Измерители давления и параметров паровых пленок 84
1.3.1. Введение. Типы датчиков давления 84
1.3.2. Разработка волоконно-оптических преобразователей давления 87
1.3.2.1 .Конструкция и принцип действия 87
1.3.2.2. Лабораторная технология изготовления волоконно-оптических датчиков давления 90
1.3.2.3.Оценка метрологических характеристик волоконно-оптических датчиков давления 92
1.3.3. Волоконно-оптические датчики для исследования характеристик паровой пленки 97
1.4. Измерители тепловых параметров и электрического контакта. Аппаратура для визуальных наблюдений 100
1.5. Заключение по разделу I 105
РАЗДЕЛ II. Исследование жидкометаллических электровихревых течений, инициированных неоднородным электрическим током 109
2.1. Введение 109
2.2. Литературное состояние вопроса
2.2.1. Обзор теоретических и расчетных исследований 113
2.2.2. Обзор экспериментальных исследований 130
2.2.3. Задача о парадоксальной спонтанной закрутке осесимметричных электровихревых течений 139
2.2.4. Выводы по обзорной главе и постановка задач исследования 142
2.3. Экспериментальные установки. Методики измерений и численных расчетов 145
2.3.1. Рабочие участки в опытах, проведенных в ИФ АН Латв. ССР 145
2.3.2. Экспериментальный стенд ОИВТ РАН 148
2.3.3. Методические вопросы по технике измерений 150
2.3.4. Методика проведения численных расчетов 156
2.3.5. Выводы по главе 2.3 163
2.4. Результаты и анализ исследований структуры электровихревых течений 164
2.4.1. Результаты и анализ исследований ЭВТ в горизонтальных цилиндрических ваннах с осесиметричным токоподводом 164
2.4.2. Результаты исследований ЭВТ в полусферической ванне с центральным электродом 174
2.4.2.1. Результаты экспериментальных исследований 174
2.4.2.1. а Результаты экспериментальных исследований ЭВТ в изотермических условиях 174
2.4.2.1.6. Результаты экспериментальных исследований ЭВТ в неизотермических условиях 180
2.4.2.2. Результаты численных исследований 191
2.4.2.3. Анализ полученных результатов. Влияние ЭВТ на процессы массопереноса и плавления 203
2.4.3. Выводы 216
2.4. Заключение по разделу II 221
РАЗДЕЛ III. Исследование механизмов вскипания недогретой воды на горячих металлических телах и жидкометаллических каплях 226
3.1. Введение 226
3.2. Современное состояние вопроса
2 3.2.1. Физические модели фрагментации капли при кризисе плёночного кипения 228
3.2.2. Обзор экспериментальных исследований 242
3.2.2.1. Экспериментальные установки 242
3.2.2.1.а. Установки с движущимся горячим телом 243
3.2.2.1.6. Установки с неподвижным горячим телом 245
3.1.2.2. Описание результатов экспериментальных исследований 249
3.2.2.2.а. Результаты визуальных наблюдений 249
3.2.2.2.6. Результаты исследований фрагментов капли 253
3.2.2.2.в. Результаты исследований температурных характеристик 254
3.2.2.2.г. Влияние состояния поверхности и физических свойств
охладителя 262
3.2.2.2.д. Результаты исследований импульсов давления и параметров паровых оболочек 265
3.2.3. Выводы и постановка задач исследований 274
3. Экспериментальные установки и методика измерений 276
3.3.1. Описание экспериментальных установок 276
3.3.2. Методика исследований и измерительная аппаратура 281
3.3.3. Методические особенности измерений
2 3.3.3.1. Методические особенности измерения давления 286
3.3.3.2. Методические особенности измерения температуры 295
3.3.3.3. Методические особенности измерений параметров контакта 296
3.3.4. Выводы 300
4. Результаты экспериментальных исследований 302
3.4.1. Результаты экспериментов с металлическими каплями 302
3.4.2. Результаты экспериментов с твёрдыми металлическими образцами полусферической формы 307
3.4.2.1. Визуальные наблюдения и видеосъемка. Общая картина процесса 307
3.4.2.2. Температурные исследования 316
3.4.2.3. Оценка параметров колебаний паровой пленки 321
3.4.2.4. Влияние посторонних частиц и газов, растворенных в охладителе 322
3.4.2.5. Характеристики пульсаций давления 325
3.4.2.6. Характеристики контакта недогретой воды с горячей поверхностью и импульсы давления 330
3.4.3. Выводы 336
5. Анализ и интерпретация полученных результатов 340
3.5.1. Анализ результатов температурных измерений 340
3.5.2. Анализ пульсаций давления и их связь с изменением объема паровой полости 348
3.5.3. Возможная схема протекания процессов соприкосновения охладителя с горячей поверхностью и температурная карта режимов фрагментации капель 351
3.5.4. Выводы 356
3.5. Заключение по разделу III 357
Заключение. Общие выводы и результаты 360
Литература
