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中国测试2025年第01期:高温铅铋合金表面张力的悬滴法测量

来源:期刊VIP网 时间:


作者:张子文;陈振辉;刘向阳;何茂刚;

单位:西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室;

摘要:铅铋合金是一种理想的加速器驱动次临界核能系统液态金属冷却剂。表面张力是描述物质界面的重要物性之一。实现高温液态铅铋合金表面张力的准确测量,有利于计算靶系统溅射产额,分析冷却剂与高温水爆炸形态,评估亚共晶态铅铋合金的运行可行性。开发悬滴图像计算表面张力的Matlab程序,搭建高温熔体悬滴法表面张力实验系统。在温度423.15~873.15 K和0.1 MPa压力下测量铅质量分数40%~50%的五种铅铋合金的表面张力(相对扩展不确定度2.1%)。结果表明,表面张力随温度增加而线性下降,随着铅质量分数增加而上升。为便于工程使用,建立表面张力的关联式,基于Schmidt状态方程的E?tv?s定律关联的平均相对误差为0.12%,基于线性经验关联的平均相对误差为0.37%。

关键词:表面张力;液态金属;铅铋合金;悬滴法;不确定度

基金资助:国家自然科学基金(51936009)