用于 PbLi-氩柱中两相检测的紧凑型多变量探针研制
仪器与探测器
2022-03-16 v1
摘要
液气两相流在各种工业应用中普遍存在。对于采用锂基增殖剂的核聚变应用，两相流的存在可能导致关键问题，包括氚增殖比下降、热点产生以及核屏蔽不当。此外，液态金属与气体的极大密度比要求进行相关实验以开发和验证软件工具。PbLi 因其多种优势而备受关注，并被用于若干增殖包层概念中。鉴于上述需求，针对液态 PbLi 环境的两相检测工具必不可少。对于液态金属应用，基于电导率的探针在坚固性、制造便利性与操作简便性方面最为合适。然而，PbLi 的腐蚀性与高运行温度对电绝缘提出严苛要求，而这是基于电导率方案的首要前提。在本研究中，基于电导率与温度测量方案、采用 Al2O3 涂层作为电绝缘的多变量探针得以研制。所研制探针在 PbLi/Ar 垂直柱中完成验证，本体 PbLi 温度最高达 400 degC，时间平均空泡份额最高达 0.95，覆盖从分散泡状流直至箱内冷却剂丧失事故（LOCA）的流型。所研制探针基于电导率原理对单个气泡检测具有高可靠性与优异时间分辨率，同时给出两相温度趋势。本文提供传感器探针制造、标定、两相试验装置、空泡份额估算、气泡频率与气泡停留时间估算，以及初步实验研究的关键观测等细节。
引用
@article{arxiv.2107.14731,
title = {Development of Compact Multivariable Probe for Two-Phase Detection in PbLi-Argon Columns},
author = {Abhishek Saraswat and Ashokkumar Prajapati and Rajendraprasad Bhattacharyay and Paritosh Chaudhuri and Sateesh Gedupudi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.14731},
year = {2022}
}