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结合机器学习算法提高从头算方法对HF/HBr/H^(35)Cl/Na^(35)Cl振动能谱的预测性能
1
作者 杨章章 刘丽 +5 位作者 万致涛 付佳 樊群超 谢锋 张燚 马杰 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期172-180,共9页
高精度振动能谱蕴含着分子体系的大量量子特征,是人们认识和操控分子的重要基础数据.目前,从头算方法在计算分子的振动能谱方面取得了大量成果,但是仍然面临着精度和计算量上的挑战.本文提出了一种综合从头算方法与机器学习算法进行能... 高精度振动能谱蕴含着分子体系的大量量子特征,是人们认识和操控分子的重要基础数据.目前,从头算方法在计算分子的振动能谱方面取得了大量成果,但是仍然面临着精度和计算量上的挑战.本文提出了一种综合从头算方法与机器学习算法进行能谱预测的新方法,在提高振动能级精度的同时大幅降低了计算量.针对HF、HBr、H^(35)Cl和Na^(35)Cl等卤素分子的研究结果表明,相较于单独的CCSD(T)/cc-pV5Z计算方法,新方法将误差减少了50%以上,同时将计算量降低了一个数量级. 展开更多
关键词 振动能谱 从头算 机器学习 卤素分子
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大颗粒与壁面碰撞的离散单元法模拟与分析 被引量：4
2
作者 张鹤 李天津 +2 位作者 刘马林 黄志勇 薄涵亮 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2212-2217,共6页
颗粒与壁面碰撞普遍存在于散体物料输送过程,研究颗粒与壁面碰撞有助于优化输送系统、减小物料磨损或提高输送经济性。本文基于离散单元法(DEM),采用Hertz-Mindlin无滑移接触模型,对单个6mm直径大颗粒与壁面碰撞进行了数值模拟和分析,... 颗粒与壁面碰撞普遍存在于散体物料输送过程,研究颗粒与壁面碰撞有助于优化输送系统、减小物料磨损或提高输送经济性。本文基于离散单元法(DEM),采用Hertz-Mindlin无滑移接触模型,对单个6mm直径大颗粒与壁面碰撞进行了数值模拟和分析,研究了碰撞速度、碰撞角度和剪切模量对碰撞过程和法向最大接触力的影响。研究结果表明,Hertz-Mindlin无滑移接触理论描述的法向接触过程具有自相似特性,法向卸载时长与法向加载时长比值为定值。模拟的接触时长与Thornton等的关系式预测值相符。碰撞速度和碰撞角度对碰撞过程中的法向最大接触力均有明显影响,法向最大接触力随法向碰撞速度的增加近似线性增加;碰撞速度不变时,法向最大接触力随碰撞角度的增大而减小。剪切模量对法向接触力具有重要影响,在考虑颗粒磨损和破碎的DEM模拟时,不宜采用降低剪切模量加快计算速度。本研究对颗粒磨损和破碎研究以及高温气冷堆吸收球气力输送过程优化均具有重要意义。 展开更多
关键词 颗粒碰撞 颗粒磨损 颗粒破碎 离散单元法 气力输送
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HTR-10超高温运行的初步物理热工设计
3
作者 郑艳华 夏冰 +1 位作者 解衡 王捷 《中国基础科学》 2021年第3期16-20,共5页
高温气冷堆(HTGR)已被国际核能领域专家列入第四代先进堆型之一。由于其固有安全性好、出口温度高,在发电、供热、制氢、石油精炼、煤液化、直接还原炼铁等领域都有广泛的应用前景和潜力,可以为降低温室气体排放、应对气候变化、从一次... 高温气冷堆(HTGR)已被国际核能领域专家列入第四代先进堆型之一。由于其固有安全性好、出口温度高,在发电、供热、制氢、石油精炼、煤液化、直接还原炼铁等领域都有广泛的应用前景和潜力,可以为降低温室气体排放、应对气候变化、从一次能源的源头排除碳引入、大幅减少中国能源化工工艺带来的局部污染物(酸性气体、粉尘等)等作出重要贡献。清华大学核能与新能源技术研究院成功设计、建造和运行了10 MW高温气冷堆实验堆(HTR-10),并建造了球床模块式高温气冷堆核电站示范工程(HTR-PM),在高温气冷堆研究领域积累了丰富的经验,取得了很多的成果。本文重点介绍基于现有的结构设计和燃料元件设计,利用HTR-10进一步提升冷却剂出口温度、实现超高温运行的物理热工设计研究,阐述其主要的研究进展及取得的成效,为实现具有固有安全性的超高温气冷堆的设计、建造和运行提供参考和依据。 展开更多
关键词 HTGR HTR-10 物理设计 热工水力设计 失冷失压事故
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核热推进系统热工过程及堆芯关键技术分析 被引量：10
4
作者 吉宇 孙俊 石磊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2171-2176,共6页
核热推进是利用核反应堆产生的裂变能将氢气加热到高温高压状态,然后从喷管高速喷出产生巨大推力的新型推进方式,具有大推力、高比冲等特点,被认为是未来最有希望实现载人深空探测的技术之一。历史上有固体堆芯、液体堆芯以及气体堆芯... 核热推进是利用核反应堆产生的裂变能将氢气加热到高温高压状态,然后从喷管高速喷出产生巨大推力的新型推进方式,具有大推力、高比冲等特点,被认为是未来最有希望实现载人深空探测的技术之一。历史上有固体堆芯、液体堆芯以及气体堆芯等主要设计,其中固体堆芯技术最为成熟。总体来说,核热推进系统中反应堆尺寸较小、堆芯功率密度大、温度较高,因此需要有良好的热工水力设计来保证堆内的热量安全导出。本文通过对美国的NERVA、PBR和MITEE、CERMET堆芯以及苏联的RD-0410核热火箭发动机系统进行简单介绍,归纳总结了主要热工过程,并对这些过程中所涉及到的堆芯关键技术问题进行了分析,为今后我国空间核热推进系统的研究和设计提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 核热推进 热工过程 关键技术 固体堆芯
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氦-氙混合气体物性对布雷顿循环影响分析 被引量：9
5
作者 杨谢 石磊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1407-1414,共8页
将对应态原理用于Chapman-Enskog理论修正,得到的半经验公式可较好地预测二元惰性混合气体物性。采用Fortran 95开发了氦-氙混合气体物性计算程序,分析了氦-氙混合气体物性随摩尔质量、温度、压力的变化关系。在此基础上分析了物性变化... 将对应态原理用于Chapman-Enskog理论修正,得到的半经验公式可较好地预测二元惰性混合气体物性。采用Fortran 95开发了氦-氙混合气体物性计算程序,分析了氦-氙混合气体物性随摩尔质量、温度、压力的变化关系。在此基础上分析了物性变化对空间布雷顿循环的绝热系数、对流换热性能、阻力特性的影响。结果表明:压力为2.0 MPa、温度为400K时,随着摩尔质量的增加,氦-氙混合气体的绝热系数由0.40(纯氦气)增加到0.44(纯氙气);混合气体相对于纯氦气的相对对流换热系数随摩尔质量的增加呈先增大后减小的趋势,在15g/mol附近取得极大值;相对压损系数则随摩尔质量的增加单调递增。分析结果可为氦-氙混合气体在空间核反应堆电源中的应用提供设计依据。 展开更多
关键词 氦-氙混合气体物性 空间核反应堆电源 布雷顿循环
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反应堆保护系统动态可靠性建模与分析 被引量：8
6
作者 曹枭虓 熊华胜 +3 位作者 郭超 张皓景 李铎 黄晓津 《自动化仪表》 CAS 2019年第6期6-10,共5页
反应堆保护系统(RPS)是核电站最重要的安全设备之一。对该系统的可靠性评估一直备受关注。事件树和故障树等传统可靠性分析方法只能对反应堆保护系统进行静态分析,难以反映定期试验(PST)等检测和维修活动对系统可靠性的影响。动态分析... 反应堆保护系统(RPS)是核电站最重要的安全设备之一。对该系统的可靠性评估一直备受关注。事件树和故障树等传统可靠性分析方法只能对反应堆保护系统进行静态分析,难以反映定期试验(PST)等检测和维修活动对系统可靠性的影响。动态分析方法中,马尔科夫模型一般适用于指数分布的情况,而反应堆保护系统的失效和维修过程,并不都服从指数分布。此外,很多模型都假设反应堆保护系统的各通道经过定期试验后都修复如新,这与实际情况也有差异。基于Petri网,建立了反应堆保护系统的动态可靠性模型,考虑了定期试验只维修故障通道的情况,描述了系统在不同状态之间的动态转换关系,计算了反应堆保护系统的瞬时可靠性。通过与理论值对比,验证了Petri网能很好地适用于反应堆保护系统的可靠性评估;并在假设反应堆保护系统失效过程服从不同分布的条件下,进行了可靠性分析。 展开更多
关键词 反应堆保护系统 可靠性评估 可靠性建模 定期试验 PETRI网
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截断总体最小二乘变分核事故源项反演数值研究 被引量：7
7
作者 刘蕴 刘新建 +3 位作者 李红 方晟 毛亚蔚 曲静原 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期120-125,共6页
放射性释放源项是核事故应急与事故后果评价的基础。核事故源项反演方法利用事故期间辐射环境监测数据估计事故释放源项。由于其不依赖电厂状态参数,在福岛核事故后被广泛重视。变分核事故源项反演模型(VAR)对释放源项的求解为全局最优... 放射性释放源项是核事故应急与事故后果评价的基础。核事故源项反演方法利用事故期间辐射环境监测数据估计事故释放源项。由于其不依赖电厂状态参数,在福岛核事故后被广泛重视。变分核事故源项反演模型(VAR)对释放源项的求解为全局最优,但受大气扩散模型误差的影响较大。为降低大气扩散模型误差对源项估计结果的影响,建立了截断总体最小二乘变分核事故源项反演数值计算模型(TTLS-VAR)。该模型可对扩散模型算子与监测向量进行修正,以提高源项反演的准确性。基于风洞实验数据对TTLS-VAR模型进行验证,结果显示:TTLS-VAR模型对释放源项估计结果的准确性较VAR模型有所提高。 展开更多
关键词 核事故源项反演 变分数据同化 截断总体最小二乘 风洞实验
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高温气冷堆螺旋管式直流蒸汽发生器热工水力学 被引量：7
8
作者 李晓伟 吴莘馨 张作义 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1906-1917,共12页
高温气冷堆蒸汽发生器具有一次侧氦气工质、二次侧直流、螺旋管结构、工作温度高等特点,其热工水力特性与传统压水堆自然循环蒸汽发生器存在很大区别。针对高温气冷堆蒸汽发生器的特点,对其基础热工水力及特有热工水力学问题进行了阐述... 高温气冷堆蒸汽发生器具有一次侧氦气工质、二次侧直流、螺旋管结构、工作温度高等特点,其热工水力特性与传统压水堆自然循环蒸汽发生器存在很大区别。针对高温气冷堆蒸汽发生器的特点,对其基础热工水力及特有热工水力学问题进行了阐述,主要包括螺旋管内单相及两相流阻及换热计算、横掠螺旋管束流阻及换热计算、温度均匀性及两相流不稳定性等。同时介绍了清华大学核能与新能源技术研究院针对高温气冷堆蒸汽发生器热工设计、温度均匀性及两相流不稳定性等热工水力学问题所开发的一维稳态程序、一维瞬态程序、二维分析程序和方法,并对分析结果和结论进行了讨论。相关研究方法、程序和结论对其他相似参数螺旋管和直管式直流蒸汽发生器具有参考和借鉴意义。 展开更多
关键词 高温气冷堆 螺旋管 蒸汽发生器 两相流不稳定性 温度均匀性
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物理模型及边界条件对直流蒸发管两相流不稳定性边界影响研究 被引量：7
9
作者 苏阳 李晓伟 +2 位作者 阎慧杰 吴莘馨 梁骞 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期624-631,共8页
本文研究不同边界条件及物理模型对两相流不稳定性边界的影响。采用RELAP5程序模拟直流蒸发管内的两相流不稳定性实验工况,对计算程序和模型进行验证,分析恒定流量及恒定压降两种边界条件、并联管数量、轴向功率分布形式和传热管热容等... 本文研究不同边界条件及物理模型对两相流不稳定性边界的影响。采用RELAP5程序模拟直流蒸发管内的两相流不稳定性实验工况,对计算程序和模型进行验证,分析恒定流量及恒定压降两种边界条件、并联管数量、轴向功率分布形式和传热管热容等不同边界条件和物理模型对不稳定性边界的影响。结果表明:恒定压降边界条件下,单根管、2根并联管和多根并联管的不稳定性边界差别小于5%;恒定流量边界条件下,多根并联管不稳定性边界和2根并联管相比差别小于5%,而与单根管不稳定性边界的差别则超过100%;并联管根数相同时,恒定流量边界条件的稳定性好于恒定压降边界条件;沿流动方向(轴向)功率递增分布时,系统稳定性好于沿流动方向功率均匀分布,沿流动方向功率均匀分布时,系统稳定性好于沿流动方向功率递减分布;当管壁厚度为0～20 mm时,管壁热容对不稳定性边界几乎没有影响。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 两相流不稳定性 不稳定性边界 恒定流量 恒定压降 功率分布
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三维球床几何稀疏条数长特征线加速方法
10
作者 郭建 郭炯 +2 位作者 李富 严睿 邹杨 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期654-661,共8页
特征线法具有非常强的几何适应性,可用于三维球床高温气冷堆全堆芯求解,但存在迭代次数多、计算速度慢的缺点。本文将长特征线加速方法应用于三维球床高温气冷堆以解决非规则几何数值加速的问题,基于三维模型特征线布置较二维模型稠密... 特征线法具有非常强的几何适应性,可用于三维球床高温气冷堆全堆芯求解,但存在迭代次数多、计算速度慢的缺点。本文将长特征线加速方法应用于三维球床高温气冷堆以解决非规则几何数值加速的问题,基于三维模型特征线布置较二维模型稠密的分析,提出了稀疏条数长特征线加速方法,极大地减少了加速方程的计算量,在不降低角度离散精度的前提下,获得了非常好的加速效果。通过基准题对加速参数的选取方式进行了研究,条数稀疏度取3~5、长特征线长度取2.0 cm左右、加速迭代步取20~60步可获得良好的加速效果。小型轻水堆三维基准题和球床堆芯简化模型的计算结果表明,采用稀疏条数长特征线加速可获得7倍左右的时间加速比,此时对应的迭代步加速比为20倍左右。 展开更多
关键词 球床高温气冷堆 特征线法 长特征线加速方法 中子输运
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基于三维管道模型的快速边界元法在阴极保护分析中的应用 被引量：5
11
作者 刘立祺 王海涛 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1003-1009,共7页
该文采用边界元法(BEM)对包含大规模管道结构的阴极保护系统进行分析。为降低管道上的单元数量和单元积分计算量,提出一种三维管道边界元模型,将管道离散为线单元且保留管道圆柱面积分。为了能够在普通微机上模拟大规模阴极保护系统,使... 该文采用边界元法(BEM)对包含大规模管道结构的阴极保护系统进行分析。为降低管道上的单元数量和单元积分计算量,提出一种三维管道边界元模型,将管道离散为线单元且保留管道圆柱面积分。为了能够在普通微机上模拟大规模阴极保护系统,使用快速多极算法(FMM)加速边界元方程的求解。针对阴极极化边界条件引入的非线性问题,采用迭代算法求解。数值算例表明:采用该文线单元离散管道,相比常规三角形单元,可将单元数量降低一个数量级;快速多极算法可以求解自由度为50 000量级的大规模阴极保护问题。 展开更多
关键词 阴极保护 边界元法(BEM) 管道模型 线单元 快速多极算法(FMM)
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NHR-200Ⅱ型低温供热堆安全特性 被引量：5
12
作者 解衡 王岩 谢菲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1961-1967,共7页
为提高低温供热堆的经济性,实现其供电、供气、海水淡化以及供暖的多用途目标,其主要热工参数须大幅提升。因此,提出一种新的低温供热堆堆型NHR-200Ⅱ,相比于NHR-200,其热工参数须大幅提升,同时又必须保持低温供热堆系统简化、固有安全... 为提高低温供热堆的经济性,实现其供电、供气、海水淡化以及供暖的多用途目标,其主要热工参数须大幅提升。因此,提出一种新的低温供热堆堆型NHR-200Ⅱ,相比于NHR-200,其热工参数须大幅提升,同时又必须保持低温供热堆系统简化、固有安全性好的特性。为达到这一目标,沿用了低温供热堆一体化、全功率自然循环、自稳压以及非能动安全系统的设计特点,通过挖掘潜力、合理匹配系统参数来提高效率。对两种设计扩展工况的分析表明非能动安全系统的设计是有效的,反应堆堆芯不会发生裸露。本研究成果也可为其他小型水冷堆的设计提供借鉴。 展开更多
关键词 低温供热堆 安全特性 热工水力
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商用高温气冷堆氦气透平循环发电热力学参数分析和优化 被引量：5
13
作者 曲新鹤 杨小勇 王捷 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1114-1120,共7页
随着反应堆出口温度的提高,高效的动力转换技术已经成为(超)高温气冷堆的一个趋势。该文在HTR-10、HTR-10GT和HTR-PM研究的基础上,针对更高的堆芯出口温度,对高温气冷堆氦气透平循环的热力学参数进行分析、优化和设计。通过建立高温气... 随着反应堆出口温度的提高,高效的动力转换技术已经成为(超)高温气冷堆的一个趋势。该文在HTR-10、HTR-10GT和HTR-PM研究的基础上,针对更高的堆芯出口温度,对高温气冷堆氦气透平循环的热力学参数进行分析、优化和设计。通过建立高温气冷堆的数学模型和优化模型,结合更符合工程经验的约束条件,确定了高温气冷堆氦气透平循环的2个设计工况点:1)接近目前工程经验的工况点,堆芯出口温度为850℃,继承HTR-10GT氦气压气机和透平的设计经验,循环压比为2.47,循环效率为47.60%;2)略带前瞻性的工况点,堆芯出口温度为900℃,堆芯入口温度为550℃,压气机压比为2.75,此时循环效率为48.92%。该文还基于这2个工况点对高温气冷堆氦气透平循环参数进行设计,将会对未来开发高温气冷堆闭式Brayton循环提供帮助。 展开更多
关键词 高温气冷堆 闭式Brayton循环 氦气透平
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高温气冷堆不确定性分析的新进展 被引量：5
14
作者 郭炯 李富 +7 位作者 王黎东 卢佳楠 郭建 牛进林 王毅箴 邬颖杰 刘保坤 崔梦蕾 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1221-1229,共9页
球床高温气冷堆由于采用流动球床堆芯和燃料多次通过的运行方式,不能直接套用轻水堆中一般采用的“系统分解,逐级传递”的分析思路,其不确定性的传播和分析具有特殊性。清华大学核能与新能源技术研究院基于高温气冷堆的设计分析经验,开... 球床高温气冷堆由于采用流动球床堆芯和燃料多次通过的运行方式,不能直接套用轻水堆中一般采用的“系统分解,逐级传递”的分析思路,其不确定性的传播和分析具有特殊性。清华大学核能与新能源技术研究院基于高温气冷堆的设计分析经验,开展了高温堆的不确定性研究,并取得了一些进展。目前高温气冷堆已建立起完整的不确定性分析计算框架。在此框架内,基于VSOP程序,开发能反映球床高温气冷堆实际运行特点的不确定性分析程序VSOP-UAM,实现了核数据不确定性隐式效应和显式效应的完整分析。然后使用SCALE/TSUNAMI-3D和VSOP-UAM程序,建立燃料球、堆芯单元、初装堆芯和平衡堆芯的分析模型,量化了核数据的不确定性对各种模型关键参数的影响。此外,还量化了球流混流效应、燃料富集度、燃料孔隙率这些球床堆芯参数的不确定性对堆芯有效增殖因数 keff 和功率分布的影响。从计算结果可看出,高温气冷堆的不确定性分析显示出了有别于传统轻水堆的结果。 展开更多
关键词 高温气冷堆 不确定性分析 球床结构 核数据
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高温气冷堆中间换热器异型管强化换热研究
15
作者 胡庆祥 彭威 +1 位作者 高跃 王捷 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期1935-1942,共8页
本文对用于高温气冷堆中间换热器的两种异型管(横纹管和螺纹管)强化传热性能及其机理进行了三维数值模拟研究。结果表明:当无量纲波纹高度(e/d)和无量纲波纹间距(p/d)相同时,横纹管具有更好的强化换热性能,努塞尔数最高提升了85%;而螺... 本文对用于高温气冷堆中间换热器的两种异型管(横纹管和螺纹管)强化传热性能及其机理进行了三维数值模拟研究。结果表明:当无量纲波纹高度(e/d)和无量纲波纹间距(p/d)相同时,横纹管具有更好的强化换热性能,努塞尔数最高提升了85%;而螺纹管则具有更好的综合性能,PEC最高可达1.08。两种异型管的强化换热机理在于波纹增强了管内流体的湍流脉动,且横纹管对流体湍流脉动的增强更为有效。 展开更多
关键词 高温气冷堆 中间换热器 异型管 强化换热
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基于有限差分Newton-Krylov方法的中子-热工联立求解 被引量：4
16
作者 张汉 郭炯 +3 位作者 周夏峰 范凯 王黎东 李富 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期190-193,共4页
利用Newton-Krylov方法联立求解中子-热工耦合问题,Newton迭代具有收敛速度高于传统耦合方法的优势。采用有限差分方法构建Jacobian矩阵,以避免需要Jacobian矩阵的解析表达式。利用有限差分方法直接计算Jacobian矩阵存在计算代价过大的... 利用Newton-Krylov方法联立求解中子-热工耦合问题,Newton迭代具有收敛速度高于传统耦合方法的优势。采用有限差分方法构建Jacobian矩阵,以避免需要Jacobian矩阵的解析表达式。利用有限差分方法直接计算Jacobian矩阵存在计算代价过大的缺点,通过考虑Jacobian矩阵的稀疏结构,减少了Jacobian矩阵的计算代价。通过二维简化中子-热工耦合模型,给出了Newton-Krylov方法与传统耦合方法的计算效率的对比,Newton-Krylov方法的计算效率具有明显优势。 展开更多
关键词 中子-热工耦合 Newton-Krylov方法 稀疏Jacobain矩阵 有限差分近似
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带缓冲垫圈的辅助轴承结构特性研究及仿真分析 被引量：4
17
作者 何梁 杨国军 +1 位作者 刘兴男 时振刚 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期15-19,共5页
辅助轴承主要用于承载高速跌落的转子,并在承受巨大冲击载荷时不会失效。为降低跌落时对辅助轴承的碰撞力,保护电磁轴承及转子系统,提出一种基于轴向缓冲垫圈的辅助轴承结构。结合清华大学核研院的10 MW高温气冷堆电磁轴承氦风机实验台... 辅助轴承主要用于承载高速跌落的转子,并在承受巨大冲击载荷时不会失效。为降低跌落时对辅助轴承的碰撞力,保护电磁轴承及转子系统,提出一种基于轴向缓冲垫圈的辅助轴承结构。结合清华大学核研院的10 MW高温气冷堆电磁轴承氦风机实验台架,基于有限元方法,对转子跌落时辅助轴承外圈添加和未加轴向缓冲垫圈时辅助轴承的结构特性以及受力情况进行仿真分析,得到碰撞力最大时刻结构的应力分布,从理论上验证了辅助轴承在跌落时的可靠性。结果表明:缓冲垫圈的加入可有效减小转子跌落对辅助轴承的碰撞力,对辅助轴承起到了一定的保护作用,为进行转子跌落实验及该结构的实际应用提供了重要参考。 展开更多
关键词 电磁轴承 辅助轴承 缓冲垫圈 冲击载荷
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高温堆燃料贮罐结构-性能-成本一体化多目标优化设计
18
作者 郝予琛 李悦 +5 位作者 王金华 龚梦航 吴彬 王海涛 马涛 刘兵 《核动力工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期145-151,共7页
燃料贮罐是高温堆新燃料供应系统关键设备。为探索最佳设计方案,提出燃料贮罐结构-性能-成本一体化多目标优化设计方法:选取燃料贮罐结构板厚作为设计变量,采用拉丁超立方采样(LHS)生成均匀采样点,通过数值计算获取跌落响应,通过混合径... 燃料贮罐是高温堆新燃料供应系统关键设备。为探索最佳设计方案,提出燃料贮罐结构-性能-成本一体化多目标优化设计方法:选取燃料贮罐结构板厚作为设计变量,采用拉丁超立方采样(LHS)生成均匀采样点,通过数值计算获取跌落响应,通过混合径向基函数神经网络(RBFNN)-前馈神经网络(FFNN)构造代理模型;以最大塑性变形最小、成本最低、质量最小作为优化设计目标,同时约束球床作用下的径向位移膨胀,利用强度Pareto进化算法(SPEA-Ⅱ)求解优化问题。结果表明:燃料贮罐安全性明显提高,最大塑性变形可降低20.17%;经济性与轻量化效果较好,单罐成本可降低2128元,质量可降低12.54%。本文一体化优化方法能够为燃料贮罐设计提供参考。 展开更多
关键词 高温堆 燃料贮罐 结构-性能-成本一体化 多目标优化
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多模块小型反应堆核电站控制室的人因工程考虑 被引量：4
19
作者 贾倩倩 刘鹏 陈凡 《仪器仪表用户》 2015年第5期1-3,62,共4页
发展多模块式的小型堆核能系统,是保持小型模块式反应堆安全性的同时实现规模经济性的重要途径。多模块小型堆核能系统的控制室与目前压水堆核电站的控制室有很大区别,这些区别对控制室的人因工程可能存在潜在影响,具体包括:功能分析与... 发展多模块式的小型堆核能系统,是保持小型模块式反应堆安全性的同时实现规模经济性的重要途径。多模块小型堆核能系统的控制室与目前压水堆核电站的控制室有很大区别,这些区别对控制室的人因工程可能存在潜在影响,具体包括:功能分析与功能分配、人员规模及分工、人机界面设计、操纵员的注意力等。本文综述了多模块小型堆核能系统的控制室设计中可能潜在的人因问题,并根据两模块高温气冷堆的初步设计经验,提出了对策。 展开更多
关键词 多模块 小型堆 控制室设计 人因工程
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棱柱式高温气冷空间核反应堆初步方案设计与中子物理分析 被引量：4
20
作者 杨谢 佘顶 石磊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期2288-2293,共6页
空间核反应堆电源将核裂变能转换为电能,与太阳能、化学燃料电池等其他形式的电源相比,具有电功率大、系统比功率高、使用寿命长等优点,在太空探索中具有广阔的应用前景。以高温气冷堆技术为基础,提出了以氦氙混合气体作冷却剂,直接布... 空间核反应堆电源将核裂变能转换为电能,与太阳能、化学燃料电池等其他形式的电源相比,具有电功率大、系统比功率高、使用寿命长等优点,在太空探索中具有广阔的应用前景。以高温气冷堆技术为基础,提出了以氦氙混合气体作冷却剂,直接布雷顿循环的空间核反应堆电源方案。核反应堆是采用包覆颗粒燃料的小型棱柱式高温气冷堆,热功率为5 MW。采用蒙特卡罗方法进行了中子物理分析。结果表明,设计的反应堆满足10a以上的满功率运行寿期,具有负的反应性温度系数。通过布置B4C安全棒,使反应堆在发射失败引起的堆芯进水事故中能保证次临界。 展开更多
关键词 空间核反应堆 包覆颗粒燃料 蒙特卡罗方法 中子物理分析
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