Burbuļu un daļiņuplūsmas šķidrā metālā un sakausējumu sacietēšanas izpēte, izmantojot jaunas attēlu un datu analīzes metodes

Abstract

Šis promocijas darbs attīsta hidrodinamikas jomu trīs frontēs: burbuļu plūsma šķidrā metālā, daļiņu plūsma šķidrā metālā un metālu sakausējumu sacietēšana, un to magnētiskā kontrole. Konkrēti, apskatīta attēlu un datu apstrādes metožu izstrāde, kas noņem šķēršļus starp eksperimentiem un simulācijām, un viegli interpretējamiem rezultātiem, kas ļauj veikt = padziļinātu fizikālu analīzi, iepriekš nebija iespējams. Gadījumā ar burbuļu plūsmu šķidrā metālā tika veikti dinamiskās neitronu un rentgenstaru radiogrāfijas eksperimenti ar samazināta mēroga šķidra metāla sistēmām, lai izpētītu, kā burbuļu ķēdes uzvedās dažādās magnētiskā lauka konfigurācijās, dažādos gāzes padošanas ātrumos un ģeometriskās ierobežotības pakāpēs. Šis kopsavilkums ļoti īsi raksturo galvenos rezultātus no rakstiem, kas saistīti ar disertāciju.

This thesis advances the field of hydrodynamics on three fronts: bubble flow in liquid metal, particle-laden liquid metal flow, and metal alloy solidification, and magnetic control thereof. Specifically, it concerns the development of image and data processing methods that bridge the gap between experiments and simulations, and readily interpretable results that enable an in-depth physical analysis, previously impossible. In the case of bubble flow in liquid metal, dynamic neutron and X-ray radiography experiments were performed with downscaled liquid metal systems to study how bubble chains behave under different magnetic field configurations, gas injection rates and degrees of confinement. This summary very briefly outlines key results from the papers associated with the thesis.