> 首页 > 生活 > 百科 > 什么是空泡效应

什么是空泡效应

来源:网络 作者:佚名 时间:04-11 手机版

空泡效应是一种物理现象,当物体在水中的运动速度超过50米/秒时,钝头航行器或安装在头部的气体注入系统就可能产生低密度气穴。空泡长度与物体的运动速度有关,物体能够在自己产生的长气泡内部,以最小的阻力飞速前进。其主要的应用成果为高速鱼雷。

什么是空泡效应

空泡(Cavity)是在液体介质遭到连续性破坏的基础上出现的,是压力降低的结果。或者说,当液体内某点压力降低到某个临界压力以下时,液体发生汽化,先是微观的,然后成为宏观的小气泡,尔后在液体内部或液体与固体的交界面上,汇合形成较大的蒸汽与气体的空腔,称为空泡。

空泡的产生、发展与溃灭过程称为空化现象(CavitationPhenomenon)。液体中存在气核(微小气泡)和压力降低是空化发生的两个必要条件。

沸水堆讲的是什么?

从反应堆内部的过程来看,沸水堆最大的特点就是在堆芯内出现了蒸汽。这些夹在水流中的小汽泡,对链式核反应究竟会产生什么影响呢?这是首先必须解决的问题。

沸水堆与压水堆相似,也用普通水作为冷却剂和慢化剂。当堆芯中一部分水被汽泡所代替时,堆芯内的慢化剂减少了,因此会使反应性有所下降。然而另一方面,普通水在堆芯内会吸收掉一些中子。当它被汽泡排挤出堆芯时,中子的损失减少了,因此又可使反应性有所提高。汽泡对反应性的这种正负两方面的影响,叫做“空泡效应”。在沸水堆的设计中,要尽量使空泡效应为负值,即当堆芯内含汽量增多时反应性下降,使功率的增长能自动地受到抑制。这种“自稳”的能力,可以增加反应堆运行的安全性。

堆芯内的大量汽泡不仅产生空泡效应,它们还处于不断的变化和运动之中。汽泡在堆芯内不断地产生出来,并与水一起流动,这个过程是非常复杂的。人们曾担心,混乱的沸腾过程和汽水流动中的不稳定现象,会不会造成反应堆失控?经过对汽水流动的深入研究,专家们发现汽泡并不像原来想象的那样不可捉摸,对它们的运动规律可进行定量计算,从而能防止汽水流动进入不稳定的状态。因此,可以允许堆芯内出现沸腾现象,沸水堆的运行是可靠的。

最早致力于沸水堆研究工作的是美国通用电气公司。1957年10月24日,第一座沸水堆核电站——瓦莱雪脱斯核电站,在美国加利福尼亚州投入运行。其发电功率为5000千瓦。它实际上是一个试验装置,为建造大型的沸水堆核电站提供经验。

1960年8月,在芝加哥西南80千米处建成了当时世界上功率最大的核电站——德累斯顿沸水堆核电站,其电功率为18万千瓦。它以十分优异的运行记录,不仅确立了这种堆型在核电事业中的地位,而且立即吸引了国外市场。一时之间,意大利、联邦德国、荷兰、印度、日本、西班牙、瑞士、瑞典等国家纷纷提出订货,沸水堆一时名声大振,红得发紫,并迅速地向更大的功率挺进。1969年,牡蛎湾核电站的功率达67万千瓦;1973年,勃朗斯·费莱核电站的功率已达106.5万千瓦,与当今大型压水堆的单堆功率不相上下。

沸水堆由包容堆芯的钢制容器及与其相连的许多辅助系统所组成。水由下向上通过堆芯,然后在堆芯外围与钢容器内壁间的环形腔内下降,不断地进行再循环。堆芯中产生的蒸汽,与再循环水分离后,在容器顶部进行干燥,那里设有高效率的汽水分离装置。在环形腔内,还布置有好多个喷射器,它们的作用是提高冷却剂再循环的能力。喷射器的动力来自两台离心泵,它们从容器中吸取三分之一的堆芯流量,然后以更高的压力使它流过喷射器的喷嘴。喷嘴出口的高速水流带动环腔内的水流,一起进入堆芯进行再循环。现代沸水堆的核燃料,采用低浓二氧化铀,铀-235的浓度约为2%。燃料在高温高压下烧结成芯块,芯块放在锆合金管内组成燃料棒。很多根燃料棒按6×6、7×7或8×8排列成正方形的燃料组件。很多个燃料组件放在一起成为堆芯。这种构造和压水堆有很多相似之处,所不同的是沸水堆燃料元件之间的间距较大,可使汽水混合物流动畅通。

沸水堆的控制棒用碳化硼制成,具有十字形的断面。由于反应堆顶部已被汽水分离装置占有,因此,十字形断面的控制棒,都由容器的底部自下而上,插到四个燃料组件之间的间隙中,这也是区分压水堆和沸水堆的标志之一。调整插入的深度,即可控制堆芯的反应性,从而调整反应堆的功率。除了利用控制棒以外,沸水堆还可依靠改变堆芯内冷却剂的流动速度来控制反应性。流动速度的变化,可引起堆芯含汽量的变化,用这种方法可使反应堆的运行功率改变25%左右。

沸水堆运行时的最大特点,是蒸汽中含有放射性。当冷却剂流过堆芯时,水分子中的元素氧-16,吸收中子后会放出质子而转变成氮-16。氮-16的半衰期只有7.35秒,在衰变时放出高能的γ射线,因此具有很强的放射性。这个现象在压水堆核电站中也存在,但氮-16只限于在一回路内循环流动。而在沸水堆核电站中,它随着蒸汽进入汽轮机装置的汽水回路,得采取措施,把汽水回路屏蔽起来,还要对所有可能从汽水系统排出的蒸汽,加以凝结和回收。

目前已运行的核电站中,沸水堆的数量仅次于压水堆,占第二位。它在热效率、单堆功率、运行的安全可靠性方面,都与压水堆不相上下。在各种堆型的剧烈竞争中,它显然是向压水堆冠军地位挑战的最强劲的对手。

飞机螺旋桨会产生类似于轮船螺旋桨的空泡效应么?解释清楚点哈谢谢了各位大虾

空泡效应只会在液体中出现

这属于流体动力学的问题。简单地说,当螺旋桨转动时,由于桨叶要划动水流排向后方,因此,桨叶的吸水方向的水流压力要小于排水方向的水流压力,而且桨叶转速越高,吸水方向的水压力就越小。而当桨叶转速增加到某一数值,桨叶吸水方向水流压力降到海水的饱和蒸汽压力时,一部分海水就要汽化成为水蒸气,并在桨叶的吸水面上出现汽泡溢出,这就是空泡效应。螺旋桨的转数越高,空泡效应就越严重。舰艇的空泡效应不仅会使水流发生畸变,使桨叶产生空转,从而降低桨叶的推进效能,还可能导致强冲击波的出现,并引起桨叶表层的腐蚀。而对于潜艇而言,更为严重的是大量空泡的产生,使航行中的潜艇像拖着一条大尾巴(专业名称叫做尾迹),并产生非常大的空泡噪声,很容易暴露潜艇的位置。

各国为了在保证推进功率的前提下尽量消除潜艇尾迹,避免因潜艇螺旋桨产生空泡效应而暴露潜艇位置,通常采取的方法就是采用多叶的大叶低转数螺旋桨。早期的潜艇多数采用五叶低转数螺旋桨,而近年来发展的新型潜艇许多采用的是七叶大侧斜螺旋桨,不仅可以降低空泡效应消除潜艇尾迹,还能够降低空泡噪声,减轻被敌方声纳探测系统发现的可能。

飞机螺旋桨不会产生空泡 但可能形成范围较小的真空

相关推荐:

什么是空泡效应

连滩镇有多少人口

肉丸子生冻还是熟冻

如何评价西决中格林的动作

连汤肉片怎么做

餐饮三证是哪三证

什么是聚酯纤维的面料

如何评价这篇MIT学生的本科毕业论文

标签: [db:标签]

声明:《什么是空泡效应》一文由排行榜大全(佚名 )网友供稿,版权归原作者本人所有,转载请注明出处。如果您对文章有异议,可在反馈入口提交处理!

最近更新

  • 什么是空泡效应

    空泡效应是一种物理现象,当物体在水中的运动速度超过50米/秒时,钝头航行器或安装在头部的气体注入系统就可能产生低密度气穴。空泡长度与物体的运...

    百科 日期:2023-04-11

  • 乌云遇皎月暖心收官

    近日,由企鹅影视、留白影视联合出品,蔡聪、于中中执导,许芃芃 、范侃任编剧,李一桐、金瀚、曾可妮、王子睿等共同演绎的奇幻悬爱剧《乌云遇皎月...

    电影 日期:2023-04-11

  • 鞋子260(2.5)是什么意思呢

    1、260(2.5) 表示适用于脚长260毫米、脚型肥度2.5型的人。2、鞋子260是表示鞋子的尺码为260mm,不同国家的尺码表示方法不同,男鞋鞋码和女鞋鞋码...

    护肤品 日期:2023-04-11

  • vr游戏是什么

    vr游戏,英文名“Virtual reality game”,只要打开电脑,带上虚拟现实头盔,就可以让用户进入一个可交互的虚拟现场场景中,不仅可以虚拟当前场景,也...

    数码 日期:2023-04-11

  • 如何进行FTP连接

    某些时候我们需要连接ftp服务器去下载里面的一些文件。下面我就来介绍一下怎样进行FTP连接吧:首先,找到电脑桌面上的“此电脑”选项,双击进入然...

    互联网 日期:2023-04-11

  • 插混和轻混的区别是什么

    插混和轻混的区别是什么插电式混合动力和轻型混合动力的区别在于,插电式混合动力的动能是纯电行驶,需要充电桩或固定车位。插电式混合动力插...

    汽车 日期:2023-04-11

  • 染发伤害大还是烫发伤害大

    现在的人,不管男女、老少都喜欢染发或者烫发,两者对健康影响都很大,但是你知道哪种伤害更大吗?染发和烫发哪个伤害大 染发伤害大...

    护肤品 日期:2023-04-11

  • 连滩镇有多少人口

    连滩镇的基本情况如下:1、连滩镇总面积95、1平方公里,其中镇城区面积3、5平方公里,辖10个村、2个社区,总人口60005人,连滩素有“郁南侨乡”之称,侨...

    百科 日期:2023-04-11

百科排行榜精选

邮箱不能为空
留下您的宝贵意见