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等效同位素热源设计制备及其性能测试
1
作者
王宏宇
许志恒
+5 位作者
王继宇
刘世超
陆宏波
李欣益
刘云鹏
汤晓斌
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期91-98,共8页
通用热源(General-Purpose Heat Source,GPHS)是同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generators,RTG)中应用最成熟的热源模块,在同位素电源的研制与测试过程中,GPHS是电加热模拟热源等效性的关键参考。为满足同位素电源系统非...
通用热源(General-Purpose Heat Source,GPHS)是同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generators,RTG)中应用最成熟的热源模块,在同位素电源的研制与测试过程中,GPHS是电加热模拟热源等效性的关键参考。为满足同位素电源系统非核单元等效性测试与验证的需求,基于GPHS的各项实际性能参数,设计并仿制了一种电加热模拟热源。基于仿真计算与实验测试结果,分析评价了仿GPHS模拟热源的热输出特性、等效替代性及其在不同应用场景下的运行效果。当输入功率为250 W时,仿GPHS模拟热源表面平均温度可达515 K,且温度随功率变化的趋势与仿真结果相吻合。经实验测试,在250 W热源功率下,RTG模块的能量转化效率可提升至6%左右。本文提出并构建的仿GPHS模拟热源等效性良好,且可适用于同位素温差电池,对同位素电源的性能评价提供一种有效的、统一的参考标准。
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关键词
放射性同位素
模拟
热源
COMSOL仿真
通用
热源
同位素温差电池
原文传递
同位素热光伏系统辐射场分布及衰减率研究
2
作者
韩西龙
芦明宇
+6 位作者
杨爱香
邵剑雄
李宁
韩承志
田岱
陈熙萌
邱家稳
《核动力工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S02期19-27,共9页
开展深空、深海探测任务必须解决长周期能源供给问题,同位素热光伏电源(RTPV)系统是重要的解决方案之一,RTPV系统性能衰减研究是开展工程化设计的基础。本工作系统地计算了250 W^(238)PuO_(2)通用热源(GPHS)的功率衰减情况,利用蒙特卡...
开展深空、深海探测任务必须解决长周期能源供给问题,同位素热光伏电源(RTPV)系统是重要的解决方案之一,RTPV系统性能衰减研究是开展工程化设计的基础。本工作系统地计算了250 W^(238)PuO_(2)通用热源(GPHS)的功率衰减情况,利用蒙特卡洛方法模拟了RTPV系统内部的辐射场分布,最终结合国外相关实验得到RTPV系统的衰减率。当电池系统服役20 a时,热功率下降导致系统转换效率下降的年衰减率为0.5%;富氧情况下^(238)PuO_(2)源产生的中子辐照导致GaSb晶元转换效率下降的年衰减率为0.7%;综合考虑功率衰减及中子辐照影响,RTPV系统的年衰减率为1.2%。
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关键词
同位素热光伏电源(RTPV)
通用
热源
(GPHS)
衰减率
辐射场
原文传递
题名
等效同位素热源设计制备及其性能测试
1
作者
王宏宇
许志恒
王继宇
刘世超
陆宏波
李欣益
刘云鹏
汤晓斌
机构
南京航空航天大学核科学与技术系
空间核技术应用与辐射防护工业和信息化部重点实验室
上海空间电源研究所空间电源国家重点实验室
出处
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期91-98,共8页
基金
上海航天科技创新项目(No.SAST2020-097)
江苏省普通高校研究生科研创新计划(No.KYCX21_0205)资助。
文摘
通用热源(General-Purpose Heat Source,GPHS)是同位素温差电池(Radioisotope Thermoelectric Generators,RTG)中应用最成熟的热源模块,在同位素电源的研制与测试过程中,GPHS是电加热模拟热源等效性的关键参考。为满足同位素电源系统非核单元等效性测试与验证的需求,基于GPHS的各项实际性能参数,设计并仿制了一种电加热模拟热源。基于仿真计算与实验测试结果,分析评价了仿GPHS模拟热源的热输出特性、等效替代性及其在不同应用场景下的运行效果。当输入功率为250 W时,仿GPHS模拟热源表面平均温度可达515 K,且温度随功率变化的趋势与仿真结果相吻合。经实验测试,在250 W热源功率下,RTG模块的能量转化效率可提升至6%左右。本文提出并构建的仿GPHS模拟热源等效性良好,且可适用于同位素温差电池,对同位素电源的性能评价提供一种有效的、统一的参考标准。
关键词
放射性同位素
模拟
热源
COMSOL仿真
通用
热源
同位素温差电池
Keywords
Radioisotope
Simulated heat source
COMSOL simulation
General-purpose heat source
Radioisotope thermoelectric generator
分类号
TL99 [核科学技术—核技术及应用]
原文传递
题名
同位素热光伏系统辐射场分布及衰减率研究
2
作者
韩西龙
芦明宇
杨爱香
邵剑雄
李宁
韩承志
田岱
陈熙萌
邱家稳
机构
兰州大学核科学与技术学院
中国科学院近代物理研究所
北京空间飞行器总体设计部
出处
《核动力工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第S02期19-27,共9页
基金
国家自然科学基金联合基金项目(U20B2008)
国防科技工业核动力技术创新中心基金(HDLCXZX-2021-ZH-031)
文摘
开展深空、深海探测任务必须解决长周期能源供给问题,同位素热光伏电源(RTPV)系统是重要的解决方案之一,RTPV系统性能衰减研究是开展工程化设计的基础。本工作系统地计算了250 W^(238)PuO_(2)通用热源(GPHS)的功率衰减情况,利用蒙特卡洛方法模拟了RTPV系统内部的辐射场分布,最终结合国外相关实验得到RTPV系统的衰减率。当电池系统服役20 a时,热功率下降导致系统转换效率下降的年衰减率为0.5%;富氧情况下^(238)PuO_(2)源产生的中子辐照导致GaSb晶元转换效率下降的年衰减率为0.7%;综合考虑功率衰减及中子辐照影响,RTPV系统的年衰减率为1.2%。
关键词
同位素热光伏电源(RTPV)
通用
热源
(GPHS)
衰减率
辐射场
Keywords
Radioisotope thermophotovoltaic(RTPV)
General-Purpose Heat Source(GPHS)
Attenuation rate
Radiation field
分类号
TL929 [核科学技术—核燃料循环与材料]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
等效同位素热源设计制备及其性能测试
王宏宇
许志恒
王继宇
刘世超
陆宏波
李欣益
刘云鹏
汤晓斌
《核技术》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
原文传递
2
同位素热光伏系统辐射场分布及衰减率研究
韩西龙
芦明宇
杨爱香
邵剑雄
李宁
韩承志
田岱
陈熙萌
邱家稳
《核动力工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
原文传递
已选择
0
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引证文献
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