液态钠泄漏和燃烧是钠冷快堆在运行中一多发的常见事故,而钠滴的氧化燃烧是各种形式钠火燃烧的基础。本文主要针对液态钠滴在不同初始温度(140~370℃)和氧浓度(4~21%)条件下的氧化燃烧行为进行实验研究。同时对初始温度在250-350℃氧气浓度12-21%的条件下的钠滴氧化燃烧过程中空间温度的影响变化进行实验研究。实验结果表明:钠滴的初始温度和氧浓度越低,钠滴表面产生的柱状氧化物越长,氧气浓度对柱状氧化物的产生起决定因素;氧气浓度在16%以上时燃烧过程不会出现柱状氧化物;在相同的氧浓度的条件下,钠滴初始温度越高时,钠滴越易着火燃烧;钠滴初始温度在200℃以下时很难点燃,当有扰动破坏了表面的氧化层结构时,钠滴也会逐渐燃烧;钠滴在高初始温度高氧气浓度的条件下能够充分燃烧,最高温度基本可升至600~800℃;在低初始温度低氧气浓度的条件下燃烧并不充分,燃烧的最高温度均在600℃以下。钠滴氧化燃烧时距离钠滴中心10mm处温度升温明显,20mm处的温度受到钠滴影响很小,它的温升值不超过50℃。钠滴燃烧时空间温度出现显著温升的时刻相较于钠滴出现温升的时刻有一个延迟时间。实验中低初始温度(250℃)低氧气浓度下(12%)的钠滴氧化燃烧时空间温度出现温升的时间要比钠滴出现温升的时间延迟了17s,而在高初始温度(350℃)高氧气浓度下(21%)的钠滴氧化燃烧时空间温度变化时刻只比钠滴出现显著温升的时刻迟2s。因此钠滴初始温度和氧气浓度的不同对钠滴燃烧时空间温度的变化会有明显影响。燃烧室环境温度高低对钠滴燃烧的温度峰值有影响但影响不明显,燃烧温度峰值都比较接近。环境温度对钠滴的表面氧化阶段的时间影响较大,从实验结果看出在相同氧气浓度相同初始温度的条件下低环境温度的钠滴表面氧化时间较长,燃烧时温升速率相对较慢;高环境温度下钠滴表面氧化时间较短,升温迅速。这些结果对柱状流及雾状钠火的研究有重要的指导意义。