【摘 要】
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聚变包层通道中的钢等结构材料在中、高温液态锂铅金属环境中会受到其很强的腐蚀作用.本文利用三维磁流体动力学方程组、电磁场方程组及离散相模型,数值研究液态金属双冷包层(DCLL)通道壁面的非润湿表面涂层对通道壁面的腐蚀行为,获得了通道入口速度、磁场强度、有无涂层、中子热源及有无插件等因素对腐蚀特性的影响.结果 表明,通道内壁表面未喷涂纳米涂层时,通道腐蚀率随时间先呈“抛物线”形式增加,后呈“线性”形式
【机 构】
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航天学院,南京航空航天大学,南京市,210016,中国
【出 处】
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第四届电磁冶金与强磁场材料制备年会暨第六届磁流体力学学术研讨会
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聚变包层通道中的钢等结构材料在中、高温液态锂铅金属环境中会受到其很强的腐蚀作用.本文利用三维磁流体动力学方程组、电磁场方程组及离散相模型,数值研究液态金属双冷包层(DCLL)通道壁面的非润湿表面涂层对通道壁面的腐蚀行为,获得了通道入口速度、磁场强度、有无涂层、中子热源及有无插件等因素对腐蚀特性的影响.结果 表明,通道内壁表面未喷涂纳米涂层时,通道腐蚀率随时间先呈“抛物线”形式增加,后呈“线性”形式增加；通道内表面有纳米涂层时,通道腐蚀率随时间呈“线性”形式增加,且无涂层通道腐蚀较有涂层通道腐蚀大2-3 个量级；磁场强度对无涂层通道腐蚀影响显著,t=100s 时B=0.8T磁场强度下的通道腐蚀率是B=0.3T 磁场强度下通道腐蚀率的25 倍,而磁场强度对有涂层通道腐蚀的影响甚微,t=100s 时B=0.8T 磁场强度下的通道腐蚀率仅是B=0.3T 磁场强度下通道腐蚀率的1.4 倍；不同热源强度下的通道腐蚀率几何没有变化.通道插件的使用会使得液态金属DCLL 通道壁面的腐蚀情况严重恶化,在无涂层工况下,有插件通道的钢壁内表面在t=100s 时腐蚀率为无插件通道的10.7 倍；虽然涂层的使用减小了有插件通道中钢壁内表面的腐蚀率,但在t=100s 时有涂层有插件通道的钢壁内表面腐蚀率为有涂层无插件通道的244 倍.
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