Abstract During severe accidents, pools containing radioactive aerosols will boil and generate bubbles as a result of the increasing heat or decreasing pressure. The generated bubbles will then burst at the pool surface. In the process of bursting, a large number of droplets containing aerosols will be released, leading to the risk of radioactive hazards. Thus, a visualization experiment platform was built in a laboratory to investigate the bursting characteristics of bubbles in liquid pools with different aerosols and temperatures. Radioactive aerosols were replaced with materials having similar physical properties. The parameters during the bubble breaking process, such as the puncture position and film rolling speed, are very important for the breaking bubble to form droplets. Images of bubbles bursting were processed using an image processing program, and the experimental results show that the bubbles, which have a cap diameter in the range of 9–16 mm, are mainly punctured at the bottom of the bubble cap. Moreover, in distilled water, as the temperature increases, more bubbles are punctured at the bottom of the cap. This probability also continues to increase with an increasing mass concentration of aerosols. The film rolling speed in the presence of aerosols was also obtained. With a suspension of 0.1 g/L TiO2, the speed decreases with increasing temperature; however, when the concentration of TiO2 increases to 0.2 g/L, the speed does not decrease notably with increasing temperature. Furthermore, the phenomenon of aerosol aggregation at the liquid surface was observed at high temperatures.

中文翻译：

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不同液池条件下气泡爆破的穿刺位置和薄膜滚动速度的实验研究

摘要 在严重事故中，含有放射性气溶胶的水池会因热量升高或压力降低而沸腾并产生气泡。然后产生的气泡将在水池表面破裂。在爆破过程中，会释放出大量含有气溶胶的飞沫，存在放射性危害的风险。为此，在实验室搭建了可视化实验平台，研究不同气溶胶和温度的液池中气泡的爆破特性。放射性气溶胶被具有相似物理特性的材料所取代。破泡过程中的参数，如穿刺位置和薄膜滚动速度，对于破泡形成液滴非常重要。使用图像处理程序对气泡破裂图像进行处理，实验结果表明，气泡帽直径在 9-16 mm 范围内，主要刺破在气泡帽底部。而且，在蒸馏水中，随着温度的升高，更多的气泡会在瓶盖底部刺破。这种可能性也随着气溶胶质量浓度的增加而继续增加。还获得了存在气溶胶时的薄膜滚动速度。在 0.1 g/L TiO2 的悬浮液中，速度随温度升高而降低；然而，当TiO2浓度增加到0.2 g/L时，速度不会随着温度的升高而显着降低。此外，在高温下观察到气溶胶在液体表面聚集的现象。实验结果表明，气泡帽直径在9-16 mm范围内，主要在气泡帽底部刺破。而且，在蒸馏水中，随着温度的升高，更多的气泡会在瓶盖底部刺破。这种可能性也随着气溶胶质量浓度的增加而继续增加。还获得了存在气溶胶时的薄膜滚动速度。在 0.1 g/L TiO2 的悬浮液中，速度随温度升高而降低；然而，当TiO2 浓度增加到0.2 g/L 时，速度不会随温度升高而显着降低。此外，在高温下观察到气溶胶在液体表面聚集的现象。实验结果表明，气泡帽直径在9-16 mm范围内，主要在气泡帽底部刺破。而且，在蒸馏水中，随着温度的升高，更多的气泡会在瓶盖底部刺破。这种可能性也随着气溶胶质量浓度的增加而继续增加。还获得了存在气溶胶时的薄膜滚动速度。在 0.1 g/L TiO2 的悬浮液中，速度随温度升高而降低；然而，当TiO2 浓度增加到0.2 g/L 时，速度不会随温度升高而显着降低。此外，在高温下观察到气溶胶在液体表面聚集的现象。主要刺破在泡罩底部。而且，在蒸馏水中，随着温度的升高，更多的气泡会在瓶盖底部刺破。这种可能性也随着气溶胶质量浓度的增加而继续增加。还获得了存在气溶胶时的薄膜滚动速度。含 0.1 g/L TiO2 的悬浮液，速度随温度升高而降低；然而，当TiO2 浓度增加到0.2 g/L 时，速度不会随温度升高而显着降低。此外，在高温下观察到气溶胶在液体表面聚集的现象。主要刺破在泡罩底部。而且，在蒸馏水中，随着温度的升高，更多的气泡会在瓶盖底部刺破。这种可能性也随着气溶胶质量浓度的增加而继续增加。还获得了存在气溶胶时的薄膜滚动速度。含 0.1 g/L TiO2 的悬浮液，速度随温度升高而降低；然而，当TiO2 浓度增加到0.2 g/L 时，速度不会随温度升高而显着降低。此外，在高温下观察到气溶胶在液体表面聚集的现象。这种可能性也随着气溶胶质量浓度的增加而继续增加。还获得了存在气溶胶时的薄膜滚动速度。含 0.1 g/L TiO2 的悬浮液，速度随温度升高而降低；然而，当TiO2 浓度增加到0.2 g/L 时，速度不会随温度升高而显着降低。此外，在高温下观察到气溶胶在液体表面聚集的现象。这种可能性也随着气溶胶质量浓度的增加而继续增加。还获得了存在气溶胶时的薄膜滚动速度。含 0.1 g/L TiO2 的悬浮液，速度随温度升高而降低；然而，当TiO2 浓度增加到0.2 g/L 时，速度不会随温度升高而显着降低。此外，在高温下观察到气溶胶在液体表面聚集的现象。