基于可视化实验的双层熔融池传热及分层界面硬壳特性研究
来源：核动力工程杂志2025年第4期北京时间：
作者：余剑, 张亚培, 苏光辉, 田文喜, 秋穗正
单位：西安交通大学核科学与技术学院，西安，710049；
摘要：为了研究双层熔融池氧化层与金属层之间的分层界面硬壳形成特性，分析界面硬壳对熔融池流动传热的影响，设计搭建了可视化双层熔融池实验装置。50 mol%NaNO<sub>3</sub>-50 mol%KNO<sub>3</sub>混合熔盐与高温导热油分别作为氧化层与金属层的模拟物，熔融池修正瑞利数在10<sup>9</sup>~10<sup>12</sup>范围内。开展了6组实验，观察到了界面硬壳的动态形成特性，获得了熔融池温度、侧壁面热流密度、硬壳厚度和传热特性关系式，分析了界面硬壳对双层熔融池传热特性的影响。结果表明，界面硬壳从侧壁面开始生长，且形成的界面硬壳将会削弱双层熔融池向上传热，并导致熔融池最高温度出现在界面硬壳下方。本研究解决了双层熔融池界面硬壳生长过程难以观察的问题，总结了界面硬壳状态变化规律，能够为严重事故安全分析提供数据支撑。
关键词：严重事故, 双层熔融池, 界面硬壳, 自然对流
