浮动核电站放射性核素在海洋中迁移机理研究

为了研究放射性核素泄露到海洋中的迁移规律,针对浮动核电站在海上发生严重事故这一情况,提出了基于瞬时点源约瑟夫模型的改进核素迁移模型,考虑海洋中放射性核素衰变和浮动核电站移动这两个因素。并以核素~(137)Cs为例,研究核素~(137)Cs在发生核事故后在海洋中的迁移扩散机理。研究结果表明浮动核电站发生核事故后,放射性核素浓度的空间分布呈现椭圆形,且沿着船舶运动轨迹方向的放射性核素浓度比其垂直方向上的浓度高,并向四周递减扩散。改进的核素迁移模型可为海洋应急监测工作提供参考,实现对浮动核电站核事故发生后应急监测的研究。     

碘放射性核素在土壤－蔬菜系统中的转移系数

人工引入核电站排放的关键核素￣（１３１）Ｉ，采用γ能谱和总β计数两种方法确定核素在土壤－蔬菜系统中的转移系数。测得核素不同迁移时间、不同生长期的蔬菜、以及土壤中不同核素浓度等各种情况下的转移系数。给出转移系数的频数分布及变异性。γ能谱法测得的￣（１３１）Ｉ在广东土壤－蔬菜系统中转移系数的观察值范围为１．２８×１０￣（－２）～２．１０×１０￣（－１），几何平均值为５．０５×１０￣（－２），几何标准偏差为１．９６．实验中观察到蔬菜棵株大小、不同气候条件等因素对转移系数的影响。     

大亚湾海域马尾藻对放射性核素110mAg 迁移转化的数值模拟

应用潮波方程和扩散方程计算出放射性核素110 mAg在大亚湾的浓度分布,使用库室模型描述海洋生态系统动力学微分方程组,建立了海洋生物库室简化模型,得出大亚湾海域马尾藻对放射性核素110 mAg的迁移转化在各网格处达到动态平衡时的浓度规律. 模拟结果与实测数据基本一致,说明模型的建立及参数的选取是恰当的. 该方法为预测核电站废水排放中放射性核素的对海洋生物的影响提供了科学依据.     

4A沸石对模拟放射性核素的吸附阻滞作用

研究了以高岭土为原料合成的4A沸石的物化特性以及对放射性核素Co2 、Sr2 的吸附性能。结果表明:合成的4A沸石每100 g阳离子交换容量(CEC)达137.82 mmol,总孔体积6.25 cm3/g,比表面积232.5 m2/g,渗透系数8.7×10-4m/s,对Co2 、Sr2 的吸附效果均较好,优于天然沸石矿石材料。4A沸石对Co2 、Sr2 的吸附速度较快,吸附量随溶液初始浓度的增大而逐渐增大。溶液的pH值是吸附效果的主要影响因素,中性和碱性环境更有利于吸附作用的进行。4A沸石可作为核废料处置库中缓冲材料的候选材料。     

某铀尾矿库中放射性核素对环境的影响

铀尾矿是铀矿水冶工艺的产物,通常存放于铀尾矿库中.铀尾矿库的放射性核素不仅有如氡及其子体以气态方式扩散进入环境,而且还能随着铀尾矿水在土壤中进行横向和纵向渗透迁移,从而对土壤、地表水和地下水等产生严重的放射性污染.通过对尾矿库、尾矿坝下游不同深度,不同距离的土壤中放射性核素(238U,232 Th,226 Ra,40K...     

液态金属熔体中气泡运动特性数值模拟

为了揭示高温液态金属熔体中气泡运动规律及其彩响因素,应用VOF方法对单个气泡在液态金属中的运动特性进行了数值计算,得到了与实验数据相符合的气泡变形及上升速度规律;分析预测了表面张力对气泡变形过程的影响及单个气泡在液态铝熔体中的运动轨迹．结果表明,气泡的变形随着奥托斯数的减小而减小;其运动规律是呈螺旋式上升的,容器半径越小、气泡越小,气泡的摆动幅度越大．     

铀矿通风尾气中气态放射性核素氡大气扩散数值模拟

以某铀矿排风井为对象建立物理模型,通过建立核素氡扩散数学模型,利用CFD方法耦合求解得到不同大气风速(0.5,1.0,2.0,4.0 m/s)和下垫面粗糙度(0.1 m,1.0 m)下的大气风场结构及核素氡的浓度分布状况.研究结果表明:大气风速和下垫面粗糙度对核素氡的迁移扩散具有重要的影响;当大气风速小于0.5 m/s时,此时地面粗糙度对核素氡迁移扩散起主导作用.地面粗糙度越大,近距离的氡气浓度越高,局部污染越严重,主要污染范围在100 m以内;当大气风速大于2.0 m/s时,大气风速对核素氡迁移扩散起主导作用.大气风速越大,氡气迁移扩散能力越强,污染距离越大,局部污染较轻,主要污染范围在400 rn以内.文中数值计算方法和结论可以为铀矿区辐射防护及新建铀矿山选址提供参考.     

钻井过程中井壁热应力数值模拟

井壁热应力对于井壁稳定性、水力压裂、水泥环胶结强度、热采套管的损害等都有影响。文中根据热弹性力学理论,将地层假设成均匀连续弹性介质,推导建立了井壁热应力的数学模型,并结合井内流体流动和静止过程中井壁温度场的变化,采用数值计算方法得出了井壁热应力的瞬态分布,包括井壁热应力随井深、径向距以及时间的变化。文中的理论模型和计算结果对于研究由于热应力引起的现场问题都具有指导意义。     

核电站液态流出物在受纳海域中分布的计算机模拟和监测数据统计分析

为了研究压水堆核电站液态流出物在大亚湾海域的分布规律,采用计算机模拟和对周围海域中典型点的监测数据引进统计分析,建立了相应的数学模型.使用了n点分段二元二次拉格朗日插值法和四线线性加权插值法进行计算机模拟,计算了3H放射性核素在海域中的浓度分布.计算结果表明:采用此方法的计算结果与流体力学方程的计算结果基本一致.     

连铸坯热应力状态的数值模拟

作为“金属冷凝、加热过程数学模型研究”的一部分,本文根据水平连铸工艺特点,建立了坯壳应力数学模型。推导了结晶器内、外坯壳应力解,定量地分析了各种工艺参数对坯壳应力状态的影响。评价了引锭力对不同厚度坯壳的作用程度,并初步提出了改善坯壳应力状态的途径和措施。     

激光焊接传热过程的数值计算

以伴随有小孔效应产生的高能量密度束焊接过程为研究对象,建立了运动热源作用下二维小孔焊接中流体流动及传热过程的数学模型,提出采用位置预置———修正的方法对焊接熔池的固、液相交界面位置进行准确捕捉,并对这一小孔焊接模式进行了较为全面的参数化分析,揭示了材料热物理性能、小孔直径、焊接速度等因素对焊接热过程的影响．     

高温铝液进入冷却剂传热过程的数值模拟

高温铝液在水中沸腾蒸发瞬变运动会引发蒸汽爆炸. 为研究高温熔融铝液在水中的传热规律,对不同工况下铝液进入冷却水的传热过程进行了数值模拟,获得了不同的入口速度及铝液温度时各观测点的温度变化曲线. 研究结果表明,入口速度越快以及铝液温度越高,传热则越快.     

开缝翅片压降和换热特性的数值模拟

利用计算流体力学软件STAR—CD研究了开缝翅片管式换热器的换热和压降特性，分析了开缝翅片厚度对换热器压降、换热特性的影响，并用场协同理论分析了计算结果．得出了翅片开缝能起到强化翅片换热的效果且开缝翅片厚度存在最佳值等结论，为优化新型管翅式换热器提供参考．同时，将模拟计算结果与实验结果加以比较．结果表明，数值模拟与实验结果基本吻合．     

复合吸附式制冷的动态模拟及传热传质分析

用收缩核模型的方法对复合吸附式制冷装置的吸附／解吸过程进行了数值模拟，并针对蒸发温度为5℃，活性炭纤维浸渍SrCl2（SrCl2：活性炭纤维=4．27：1，m：m）的复合吸附的吸附／解吸过程进行了传热传质的初步分析．模拟结果与由实验数据分析得出的结论有很好的一致性．     

土壤-空气换热系统传热的数值模拟

采用土壤自然温度场与空气冷却效应的叠加方法,对土壤-空气换热系统的出口温度和传热性能进行了数值模拟,并通过计算探讨了埋管的深度、管长和管径对换热器进出口温度的影响．分析结果表明,换热器的出口温度随着埋管入口温度的周期性变化而呈周期性变化;随着埋管深度和管长的增加,换热器的出口温度降低,同时出口温度的变化幅度减小;随着管径的减小,埋管出口温度降低,出口温度波动减小,换热系统的降温供冷性能提高。     

雪层中水热耦合迁移模型的建立

建立了雪层中水、热耦合迁移模型，利用该模型分析了水、热、溶质交换的复杂的物理过程及雪层对土壤表面能量传输、水分迁移的影响，可用于预测冻融期积雪层的物理变化过程及雪层对土壤水热状况的影响。     

轴线为任意曲线曲梁的数值分布传递函数解

对于轴线为任意曲线的曲梁,通过多项式插值计算将曲梁的曲线方程表示出来,并转换为以弧坐标s为参变量的函数。基于曲梁的挠曲线微分方程,建立曲梁系统的数值分布传递函数求解模型。     

湿工况下翅片管换热器空气侧热质传递的数值模型

析湿在翅片管换热器用作蒸发器时经常发生,对换热器的性能有重要影响.文中提出了能从机理上对湿工况下翅片管式换热器空气侧的热质传递过程进行模拟的数值模型,它不仅包括用于反映水蒸气和液态水之间由于浓度差所形成的传质模型,而且包括基于经典成核理论的反映水蒸气直接冷凝过程的传质模型.该模型的计算精度较好,传热无量纲参数jh和实验数据的平均相对误差为6.93%,传质无量纲参数jm和实验数据的平均相对误差为12.1%.数值仿真表明,空气相对湿度仅在部分析湿工况下对传质特性有较大影响.     

小尺寸物体自然对流换热的数值模拟

本文将三维附面层方程抛物型化，对不同尺寸的等温小加热块自然对流换热进行了数值模拟，并用来研究微电子集成电路芯片的冷却问题。