铅铋两相流超声波层析成像系统结构分析与评价
来源：核动力工程杂志2025年第3期北京时间：
作者：刘纲阳, 周文雄, 黄润之, 潘良明, 李康, 谭煦滨
单位：1.重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆，400044；2.重庆大学核工程与核技术系，重庆，400044；
摘要：铅铋快堆蒸汽发生器传热管破裂（SGTR）事故后，堆芯会出现液态铅铋气-液两相流动现象。超声波层析成像两相流探测方法具有抗干扰性强等优点，而高温会使常规超声波传感器失效，因此，提出了一种基于波导杆的双模态超声波层析成像系统。波导杆结构可避免传感器与高温流体直接接触，使用反射与透射方法对两相分布进行重构，并结合数值模拟方法，最终确定4 MHz声波频率、58 mm长的波导杆和24超声波阵列传感器的超声波层析成像系统。研究不同气相分布的成像效果表明，较气-水两相流而言，超声波层析成像系统在液态铅铋两相流中更具优势。该系统能有效重构液态铅铋气-液两相分布，均方误差均在6%以内，最小图像相关系数大于85%。
关键词：超声波, 铅铋, 两相流, 层析成像, 波导杆
基金资助：国家自然科学基金（U22B2090）
