内圆表面的电火花合金化强化修复装置研究

研究了一种用于内圆表面的电火花合金化强化修复装置,用此装置在试样表面制备强化修复层,并对修复层进行了微观形貌、微观组织、硬度和磨损性能测试。经过SEM照片和X-RAY衍射相结构分析以及硬度梯度测试,综合判断该装置生成的强化修复层比较完整,且修复层含有碳化物、氮化物以及非晶组织;表层硬度高,强化过程中发生合金化,可达到修复和改善工件表面性能的目的。磨损测试证明了修复层可以有效保护工件,使得工件耐磨性提高3倍以上;磨损过程中,磨损特性表现为磨粒磨损和一定量的疲劳剥落。综合分析可知,研究的内圆表面电火花合金化强化修复装置可实现预期强化修复目的,在电火花修复技术的应用与推广方面具有积极意义。     

基于OpenFOAM的含不凝气蒸汽气泡冷凝模拟

对初始蒸汽质量分数在0.5以上的干空气-蒸汽混合气泡在过冷水中的冷凝过程进行了数值研究。基于开源软件包OpenFOAM中的icoReactingMultiphaseInterFoam多相流求解器对以上问题进行模拟。采用的相界面追踪方法是流体体积方法（VOF）,并结合连续表面应力模型（CSF）,相变Lee模型以及k-ε模型建立三维数值模型。所建立的数值模型的计算结果能够较好的和实验结果匹配,表明了此模型能够很好的对含不凝结气体的蒸汽气泡直接接触冷凝的行为进行预测。结果表明：气泡体积稳定后,气泡的形状会出现震荡;在冷凝过程中,气泡的边界附近存在温度梯度;气泡的冷凝时长与过冷度和气泡初始直径呈非线性关系;终端等效直径与气泡初始直径呈线性关系,并且对于初始不凝气含量高的气泡,其终端等效直径随初始直径的增大而增长更快;小间距的竖直气泡对,下方的气泡中的蒸汽的凝结会被抑制。     

单能窄束γ射线法检测U_3Si_2-Al燃料元件U_3Si_2均匀性

为进一步提高U3Si2-Al燃料元件U3Si2均匀性检测结果的可靠性,文章建立了一种检测U3Si2-Al燃料元件U3Si2均匀性的"单能窄束γ射线法"。该方法利用γ谱仪测量241Am的59.5 ke Vγ射线穿透燃料元件前后的透射强度,再根据物质的γ射线吸收公式和单次测量区域内U3Si2、Al总体积恒定的特性建立方程组,求解方程组得出U3Si2、Al各自的体积百分数进而得出分布均匀性。文章利用MCNP法和实测法对该检测方法进行了验证,结果表明:该方法具有工程可行性且实验检测相对精度达到3.99%。该方法为燃料元件燃料均匀性检测提供了一种新思路。