聚变堆氦冷固态增殖包层中子学分析

聚变堆固态包层框架下,针对初步设计的聚变堆氦冷固态包层进行了中子学分析。选择增殖区的氚增殖剂和中子倍增剂分层分布方案,建立了20°对称D型轮胎环全堆计算模型,对聚变中子源分布离散化处理。借助M on te-C arlo粒子输运程序M CNP对聚变堆包层的氚增殖性能和核热功率进行了计算。结果表明,堆总体氚增殖率达到1.247,核热密度峰值在赤道包层模块,能够实现聚变堆运行的氚自持条件。     

聚变-裂变增殖堆包层的初步中子学设计

 基于国际热核实验堆ITER的堆芯参数和套管结构,对聚变-裂变增殖堆包层的进行了初步中子学设计。基于国际热核实验堆的堆芯参数提出了采用套管结构,以天然金属铀为燃料和硅酸锂为氚增殖剂的快裂变-增殖堆包层的初步中子学设计设计方案。使用FENDL 2.1核数据库及MCNP程序自带的核数据库,用MCNP程序对套管结构快裂变-增殖堆包层进行一维的方案筛选及三维中子学的计算分析。计算分析包层内的一维功率密度分布、产氚率、钚增殖率分布,通过优化设计分析给出合理的包层设计方案,并计算氚增殖率TBR、能量放大倍数M、有效增值系数k_eff、裂变增殖比等参数。     

ITER中国固体实验包层温度场数值模拟

利用计算流体力学数值模拟软件F luen t对国际热核实验堆(ITER)的中国固体实验包层模块(TBM)的第一壁B e、B e球床中子增殖区、L i4S iO4陶瓷球床氚增殖区、以及结构材料的温度场进行二维和三维数值模拟。研究TBM各区及冷却剂氦气流道的温度场分布,并对二维和三维计算结果进行比较。结果表明:除极小区域外,各材料层的温度均低于该材料所允许的工作温度;二维模拟结果与三维模拟结果基本符合,为了简化计算,在初步分析中可采用二维模拟。分析结果可作为ITER中国固体实验包层模块的热工水力学优化设计的参考。     

中国固体实验包层增殖子模块的温度场模拟

针对国际热核实验堆(ITER)中国固体实验包层模块(TBM)的铍球床中子增殖区、Li4SiO4陶瓷球床氚增殖区以及冷却剂氦气在稳态工况下的温度场,该文利用计算流体力学软件Fluent对TBM增殖子模块进行二维数值模拟。计算结果表明:在原有的设计方案下,Li4SiO4陶瓷球床的最高温度将会超过材料所允许的工作温度。该文提出的改进方法将Li4SiO4区域均匀分成3块。改进之后的方案能够满足设计要求。分析结果和改进方案可以作为ITER中国固体实验包层模块的热工水力学优化设计的参考。     

氚增殖包层对CFETR纵场波纹度的影响研究

氚增殖包层作为中国聚变工程实验堆的核心部件之一,其主要功能是实现氚增殖,为聚变反应提供氚燃料.由于聚变反应产生的中子会使材料活化,因此,CFETR氚增殖包层采用低活化钢作为结构材料.低活化钢材料的铁磁特性会使等离子体区域产生磁场绕动影响装置等离子体运行的稳定性.针对CFETR装置开展纵场波纹度的研究,建立了磁场分析的有限元模型,计算了F28H、CLF-1等低活化钢的波纹度分布,得到了不同结构材料的磁场强度和波纹度大小,结果显示,磁饱和值较低的结构材料有利于降低磁场波纹度.本研究可以为后续包层材料的选择与优化提供一定的参考.     

CITP-II在线产氚辐照回路设计

 在线产氚辐照回路是根据聚变能源研究的需要,在热中子堆上设计的增殖剂材料辐照产氚及释氚回路,可进行增殖剂材料的辐照评价、氚的载带及循环参数研究等工作.本文介绍了CITP-II在线产氚辐照回路的主要工艺系统和核心装置.辐照舱实现了增殖剂材料的堆内安全辐照;载气系统完成了增殖剂材料的在线换料和释放氚的载带;间气及净化系统可进行增殖剂辐照温度和释氚温度窗口的调节及控制;理论计算数据和确定的回路运行参数,可为CITP-II在线产氚辐照回路的运行及增殖剂产氚释氚试验研究提供借鉴.     

氚钛靶中氚浓度的变化

为研究中子管内钛膜中氚浓度逐渐减少的行为,分别对中子管内钛膜的氘氚置换反应与高温释氚两种行为进行深入研究。对局部混合模型下的氘氚置换方程进行修正添加了氘氚扩散项,采用有限元分析软件对氘氚置换方程进行数值解分析,并与未修正的氘氚置换方程进行分析比较。同时通过高温释氚实验,对不同温度下的氚钛膜释氚量进行研究。结果表明:未修正与修正后的氘氚置换反应氚浓度都会随着氘束流注入逐渐减少,修正后的方程的平均氚浓度减少比较快,300 h后趋于稳定;未修正的平均氚浓度减少比较慢,200 h趋于稳定。高温释氚实验表明,氚钛膜温度升高会引起钛膜内的氚释放,温度高于180℃氚的释放会急剧增加。可见添加氘氚扩散项对钛膜中氚浓度影响很大,修正后氘氚置换方程更符合实际氚浓度分布;高温释氚也会影响钛膜中氚浓度,温度控制在180℃以内对氚浓度影响不明显。     

ITER第一壁、偏滤器靶板和壁的热负荷计算

ITER-FEAT是国际热核聚变实验堆设计,除了继续演示聚变物理和D-T燃烧的科学可行性外,更重要的是为了演示包层整体组合、氚增殖、氚回收、氚泄漏等工程问题。在设计包层时,需要进行中子学计算得到氚增殖率、辐射损伤率、活化放射性强度、磁体及其屏蔽厚度的计算、核加热产生率和冷却系统设计和安排的必要数据,而这一切都必须先知道第一壁和偏滤器靶板的中子壁负荷(即中子功率通量)和热负荷;为此作了必要的先行准备计算工作。     

ITER中国固态TBM中子倍增剂和氚增殖剂布置优化

在国际热核实验堆(internationalthermonuclearexperimentreactor,ITER)中国氦冷固态实验包层模块(testblanketmodule,TBM)的初步设计的模型基础上,选择不同的中子增殖剂和氚增殖剂体积比,利用粒子输运程序MCNP(MonteCarloN-particletransportcode)对该TBM物理性能进行了研究。根据均匀混和模型的结果,在Be和Li4SiO4的体积比为2至6之间,氚增殖率最大可达1.20。因此,采用Be和Li4SiO4夹层布置,在几何上逼近最优体积比,选择前端Be和Li4SiO4体积比为2时,氚增殖率达到1.158,能够较好地满足聚变运行的氚自持条件。     

双冷嬗变包层中液态锂铅磁流体压降研究(英文)

使用计算流体力学程序和专用的MHD程序,对聚变裂变混合堆双冷嬗变包层中的液态金属锂铅进行数值模拟,依据结构设计、热工水力学参数和中子学计算参数,对相应包层中液态金属锂铅在三维效应作用下的压降进行分析计算,并对包层模块关键部位进行数值模拟,给出锂铅局部的速度场和压力分布,同时计算模拟不同电导率比值对锂铅速度的影响.依据速度场和压力分布的模拟结果,对双冷嬗变包层设计方案在等离子体稳态运行条件下可行性进行分析.     

不同培养基对芦荟茎再生植株形成的研究

以芦荟茎为材料,经消毒后,接种晃同的培养基上,材料经初代培养,继代培养和生根培养,最后形成再生植株,可以发现,培养基不同,芽的分化率有显著不同,结果以ＭＳ＋６ＢＡ２＋ＮＡＡ０．２组合的培养基效果最好。     

覆岩离层分布时空规律的实验研究

通过相似材料物理模拟实验研究，揭示了煤矿区采动覆岩中离层产生、发展与分布的时空规律；探讨了离层发展高度与工作面推进距的关系、单一离层从产生到最大值直至消失的时间效应等规律。并提出了可充填离层带的概念，为离层充填减沉技术在理论上的完善及其在解决实际工程问题中的应用提供了科学的依据。     

a—si pin太阳电池势垒宽度和结电场分布的计算

本文采用自恰法及数字积分运算,对两种不同基体的Pin无定形硅太阳电池的势垒宽度和结电场分布做了计算。所得结果不仅与文献[1]所报导的结电场分布规律相一致,而且与文献[2]所报导的实验值很接近,这就为a—si太阳电池的最佳设计提供了一种新的计算方法。     

骨材料微铣削刀刃温度预测模型

由于骨材料的脆硬性和微铣削加工特点,目前还没有有效的骨铣削刀刃温度的理论预测模型,因此,提出一种骨材料微铣削刀刃温度预测模型,考虑骨材料在高速微铣削加工中热的产生、传递以及分配的特点,将预测模型划分成铣削产热模型和刀刃温度模型两个子模型.然后,建立骨铣削实验平台,并通过热像仪采集铣削过程中刀刃温度变化.最后,对比实验结果与理论预测,验证已建立的骨材料微铣削刀刃温度预测模型的合理性.该骨材料微铣削刀刃温度预测模型方便指导医生根据不同要求选择合适的加工参数,辅助工程人员进行刀具优化设计.     

ATMS卫星资料偏差订正方法研究

ATMS是继AMSUA/MHS之后新一代微波垂直探测仪,其空间分辨率和湿度探测通道数均有较大提升。对于新一代垂直探测仪资料同化应用,资料偏差订正尤为关键。研究了NPP卫星搭载的新一代微波探测仪(ATMS)资料偏差订正问题。根据ATMS资料特点,以欧洲中期天气预报中心(ECMWF)原全球TIROS大气垂直探测仪(TOVS)资料离线偏差订正经验方法为基础,在WRFDA框架下,对数值预报起主要作用的10个ATMS通道亮温进行偏差订正。统计结果表明:1扫描偏差具有纬度依赖性,各通道不同纬度带和各扫描位置表现出不同特征;2通过对比偏差订正前后观测残差概率密度分布特征,获得订正结果是合理的。偏差订正后的ATMS观测残差概率分布更接近于均值为0的高斯分布;3经过偏差订正后,大多通道观测残差标准差有所降低,个别湿度通道减小幅度不大,特别是19通道还有增大的现象。     

大面积并联染料敏化太阳电池的优化与设计

通过分析染料敏化太阳电池活性层电荷分布和电极表面的电流分布,提出了一个大面积染料敏化太阳电池的数学模型,并实验验证了模型的可靠性．以大面积并联染料敏化太阳电池为例,模拟研究了不同结构参数下电池的输出性能,结果表明当电池的材料和制作工艺一定时,通过优化电池的结构参数能获得最大的光电转换效率．     

基于区域空间与词汇加权的图像自动标注

图像自动标注是图像检索与图像理解中重要而又极具挑战性的问题.针对现有模型忽略了图像不同区域对图像整体贡献程度的差异性,提出了基于区域空间加权的标注方法,改善了图像的区域特征生成概率估计.此外,针对现有模型未考虑词汇本身重要性以及词汇分布对标注性能的影响,提出了基于词汇固定权值的标注方法、基于平滑词汇频率的标注方法以及基于词汇TF-IDF加权的标注方法,对词汇的生成概率估计部分进行了改进.综合以上区域空间改进与词汇改进,提出了WDVRM图像标注模型.通过在Corel数据库进行的实验,验证了WDVRM模型的有效性.     

涡流空气分级机撒料盘分散物料模拟实验研究

以建筑用标准砂为原料，设计撒料实验用以模拟物料在涡流空气分级机撒料盘上的分布，并研究撒料盘的转速对于颗粒速度及其运动轨迹的影响。结果表明：影响物料颗粒离开撒料盘速度的主要因素是颗粒与撒料盘间的摩擦力，颗粒越大，与撒料盘间的摩擦力越大，离开撒料盘的速度越大；撒料盘转速和撒料落点影响颗粒运动的方向。明确了撒料盘分散物料是因为粗、细颗粒与撒料盘间的摩擦力不同，造成了二者离开撒料盘的速度不同进而分离开来。提出了改善物料分散的措施，即加大颗粒与撒料盘间的摩擦力。     

梨茎蜂卵空间分布型及抽样技术研究

文章对梨茎蜂卵的空间分布型及抽样技术进行了研究，结果表明；梨茎蜂卵为聚集分布。用泊松、奈曼、负二项分布的三种公式进行拟合表明，卵为负二项分布。文章还列出了不同允许误差下的理论抽样数表及不同防治阀值的序贯抽样表。     

PMMA/PS复合光散射材料的制备和表征

通过将苯乙烯（St）一定时间的聚合产物（散射添加物）与甲基丙烯酸甲酯（MMA）单体进行原位聚合,制备透明、高散射、导光聚合物体散射材料。对材料的光学性能测试表明：调节散射添加物的用量,可以调控材料的透光率和雾度,透光率随着添加物用量的增加而下降,雾度随添加物用量的增加而上升,材料的透光率能够大于85%,雾度大于80%;对材料的红外分析表明光散射材料的散射基体为聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）;反应体系温度的变化使材料的分子量具有双峰分布;材料的分子质量分布介于3.0与3.5之间;材料的微观结构分析表明：聚苯乙烯(PS)均匀的分布在PMMA基体中,其尺寸与可见光波长相当或略小;随着添加物用量的增加,分散在PMMA基体中的PS的粒径增加,分布的密度减少。