倾斜高温钠热管间歇沸腾影响机制研究

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作者 杨思远 马誉高 +4 位作者 文青龙 文爽 丁书华 贺林峰 袁波 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第4期846-857,共12页

热管启动过程中存在的间歇沸腾现象会导致热管温度的振荡,严重时甚至导致热管破裂,对热管反应堆的安全运行造成威胁。为评估不同参数对间歇沸腾现象的影响规律,设计了碱金属热管间歇沸腾试验系统,以钠热管为对象开展了加热功率为150~1 3... 热管启动过程中存在的间歇沸腾现象会导致热管温度的振荡,严重时甚至导致热管破裂,对热管反应堆的安全运行造成威胁。为评估不同参数对间歇沸腾现象的影响规律,设计了碱金属热管间歇沸腾试验系统,以钠热管为对象开展了加热功率为150~1 300 W、倾角为45°~90°、冷凝段长度为50~60 cm工况下的间歇沸腾试验,分析了加热功率、倾角、冷却能力对间歇沸腾的影响,并从微观角度分析了间歇沸腾的发生机理。实验结果表明:间歇沸腾发生的功率区间为150~750 W,加热功率对间歇沸腾的影响并不单一;倾角为90°工况下间歇沸腾整体强度最大,温度振荡的周期和幅度分别为8.8~666.7 s和0.5~60.3℃;倾角越小,间歇沸腾强度越低,且发生的功率区间更大;冷却能力较弱时,热管容易从间歇沸腾阶段过渡到稳定运行阶段,间歇沸腾较弱;本试验结果可为热管冷却反应堆的运行工况优化提供参考。 展开更多

关键词 热管反应堆 钠热管 间歇沸腾 温度振荡 影响机制

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一种用于动力电池热管理的均温液冷板 被引量：8

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作者 李隆键 李维平 崔文智 《汽车工程学报》 2019年第6期413-416,共4页

动力电池热管理的目标不仅是保证电池模组在合适的温度范围内工作,而且要尽量保证模组内部温度均匀。液冷板是电池模组主动液体冷却系统的一个重要组成部分,此前对电池热管理的研究大多集中在液冷板流道结构及冷板排布方式对电池模组温... 动力电池热管理的目标不仅是保证电池模组在合适的温度范围内工作,而且要尽量保证模组内部温度均匀。液冷板是电池模组主动液体冷却系统的一个重要组成部分,此前对电池热管理的研究大多集中在液冷板流道结构及冷板排布方式对电池模组温度分布的影响,而忽略了冷却液的沿程温升对模组温度均匀性的影响。根据间壁式传热原理,提出采用液冷侧非线性强化传热的方式,以实现热源侧壁面温度均匀分布的均温液冷板结构。以某一动力电池模组液冷散热要求为例,构建了非线性传热强化液冷均温板模型,并进行了相应的数值模拟。结果表明,提出的均温液冷板能有效实现动力电池模组均温性要求。 展开更多

关键词 动力电池 热管理 强化传热 均温液冷板 数值模拟

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超临界二氧化碳闭式布雷顿循环系统热力学评价研究

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作者 陈磊 赵高曼 +1 位作者 杨思远 文青龙 《新能源科技》 2025年第2期38-45,共8页

针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环系统中多参数耦合作用机制不明确的问题,文章建立再压缩循环热力学模型,采用Aspen Hysys软件开展全系统仿真模拟,通过参数敏感性分析和多目标优化,揭示了质量流量、压缩机压比、涡轮入口温度及... 针对超临界二氧化碳(S-CO_(2))布雷顿循环系统中多参数耦合作用机制不明确的问题,文章建立再压缩循环热力学模型,采用Aspen Hysys软件开展全系统仿真模拟,通过参数敏感性分析和多目标优化,揭示了质量流量、压缩机压比、涡轮入口温度及冷却器出口温度的协同作用规律。研究结果表明:系统效率随质量流量增加呈准线性增长,但受限于设备压降及回热器回热度;缩机出口压力超过18 MPa后系统效率的上升速率逐渐减缓,最终选用25 MPa以实现效率与设备成本的平衡;涡轮入口温度提升100℃可使系统效率提升17.6%,受限于材料和设备,涡轮入口温度最终选为680℃;冷却器出口温度从32℃降至31℃时效率显著提升,最终选择31℃作为冷却器出口温度。经多参数协同优化后,系统效率达42%,较基准工况提升1.82倍。研究成果为S-CO_(2)循环核能系统设计提供了关键参数匹配依据及优化方法。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 布雷顿循环 参数匹配 系统优化

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兆瓦级大型天基核动力系统方案设计研究 被引量：1

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作者 文青龙 秦晟 +1 位作者 段振刚 张瑞谦 《新能源科技》 2023年第2期7-13,47,共8页

轨道和行星探索任务需要强大、可靠和耐用的能量,而空间核反应堆是空间推进能量密度最高的方式之一。文章提出了一种新型兆瓦级天基核动力系统的概念设计,热源采用功率为3.6 MW的快中子能谱反应堆,堆芯由氦氙(He-Xe)混合气体进行冷却,... 轨道和行星探索任务需要强大、可靠和耐用的能量,而空间核反应堆是空间推进能量密度最高的方式之一。文章提出了一种新型兆瓦级天基核动力系统的概念设计,热源采用功率为3.6 MW的快中子能谱反应堆,堆芯由氦氙(He-Xe)混合气体进行冷却,采用以He-Xe为工质的双环路闭式布雷顿系统进行能量转换,此外还开展了废热排放关键设备的结构设计以及全系统关键结构材料的设计和初步选型。研究结果表明,该系统反应堆可顺利达到临界且可满足10年以上的燃耗,流量分配后温度展平效果好,堆芯出口最大温度差91.08℃。热电转换效率为37.42%,剂量平面内的辐射剂量满足容许计限。 展开更多

关键词 氦氙反应堆 中子物理 热工水力 能量转换 废热排放

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新型核反应堆用氢化钇慢化材料关键性能概述

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作者 段振刚 高士鑫 +4 位作者 赵艳丽 李垣明 辛勇 李权 粟敏 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期513-520,共8页

由于各种功能灵活、安全高效的多用途反应堆技术的快速推进,以高温高压水为中子慢化材料的传统方案已不能满足新型反应堆对高温和结构紧凑的设计要求。金属氢化物,尤其是氢化锆和氢化钇,具有适用温度更高、体积更小、使堆芯布置更灵活... 由于各种功能灵活、安全高效的多用途反应堆技术的快速推进,以高温高压水为中子慢化材料的传统方案已不能满足新型反应堆对高温和结构紧凑的设计要求。金属氢化物,尤其是氢化锆和氢化钇,具有适用温度更高、体积更小、使堆芯布置更灵活等优点。同时金属氢化物与纯水和液态氢气相比具有同等甚至更高的氢原子浓度,其慢化性能更优越。因此,成为高温慢化材料的重点研发对象。本文概述了氢化钇的关键性能,同时与氢化锆进行了简要对比。相比氢化锆,氢化钇具有高温稳定性好、导热性高、热膨胀率不存在相变和适用的温度更高的优点,可满足高温的堆芯设计要求,在新型紧凑型反应堆技术中表现出较大的应用潜力。 展开更多

关键词 新型核反应堆 慢化材料 金属氢化物 氢化钇 氢化锆

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微藻光合减排燃煤电厂烟气CO_(2) 及资源化利用研究进展 被引量：9

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作者 黄云 彭虹艳 +4 位作者 富经纬 朱贤青 夏奡 朱恂 廖强 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第9期55-68,共14页

微藻光合作用固定燃煤发电厂烟气CO_(2)及其生物质能源化资源化利用已成为低碳循环的核心技术,是实现我国“双碳”目标有效途径之一。然而烟气中CO_(2)浓度高(相对自然界藻类生长的空气氛围),且存在易溶酸性气体,如SO_(2)等,对微藻光合... 微藻光合作用固定燃煤发电厂烟气CO_(2)及其生物质能源化资源化利用已成为低碳循环的核心技术,是实现我国“双碳”目标有效途径之一。然而烟气中CO_(2)浓度高(相对自然界藻类生长的空气氛围),且存在易溶酸性气体,如SO_(2)等,对微藻光合生长及碳转化过程是极大挑战,造成我国微藻捕集烟气CO_(2)的工程应用非常有限。为促进微藻固定烟气CO_(2)发展,针对烟气高浓度CO_(2)和含SO_(2)等酸性气体的特点,从耐受烟气氛围的高效藻种构建、微藻对高浓度碳的代谢及转化过程调控再到烟气中高浓度CO_(2)在光生物反应器中的传输及转化过程进行全面综述。小球藻是最有望实现微藻生物固定烟气CO_(2)的藻种。通过筛选和驯化等方式,小球藻可适应烟气的高碳浓度和一定浓度下酸性气体的胁迫,并保持较高固碳速率。烟气在光生物反应器内溶解传输及引起多相流动是影响微藻固碳性能的关键,强化反应器内的CO_(2)传输并抑制SO_(2)酸性气体溶解是有效提高微藻光合固碳的有效手段,同时优化反应器结构,改善光照、混合和曝气条件等可有效提高微藻生物量的积累与烟气CO_(2)的固定速率。微藻生物质的利用能有效增加微藻减排烟气CO_(2)的经济性,总结了微藻生物质能源化、资源化、高值化可利用途径和研究进展,包含微藻酯交换合成生物柴油、微藻热解合成生物油和生物气以及微藻发酵合成生物合成气的工艺流程和相关研究进展。为提高微藻生物质资源利用的经济效益,指出微藻作为高值产品合成原料的利用方向,以及藻渣作为碳基材料的资源化利用方式。提出以发展高价值利用为前提,协同微藻基生物燃料和生物炭等产品的高值化、能源化、资源化梯级利用方向,以此提高微藻生物固定烟气CO_(2)系统的经济性和可行性,同时推动微藻生物质新能源的研究,为我国烟气CO_(2)的生物减排及资源化利用提供指导,促进绿碳经济发展。 展开更多

关键词 微藻 CO_(2)减排 光生物反应器 多相流动与传输 CO_(2)资源化利用 燃煤电厂

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吸热型碳氢燃料正辛烷的热分解机理 被引量：2

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作者 刘朝 邱舒怿 +2 位作者 黄红梅 郭萍 霍二光 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1251-1256,共6页

利用反应分子动力学方法,对正辛烷在不同温度条件下的热解特性进行研究,并用密度泛函理论(DFT)对结果进行验证比较。结果表明:正辛烷初始反应为八种热解均裂反应,分别为四种碳碳键断裂和四种碳氢键断裂,且碳碳键比碳氢键更容易发生断裂... 利用反应分子动力学方法,对正辛烷在不同温度条件下的热解特性进行研究,并用密度泛函理论(DFT)对结果进行验证比较。结果表明:正辛烷初始反应为八种热解均裂反应,分别为四种碳碳键断裂和四种碳氢键断裂,且碳碳键比碳氢键更容易发生断裂,分子端部的化学键断裂比较困难。讨论了温度对热解产物的影响,热解的主要产物是H_2、CH_4、CH_2=CH_2,其他产物为CH_3-CH_3。H_2有两种形成机理,分别是自由基攻击反应和自由基间结合反应。CH_4有两种形成机理,与H_2的相似。CH_2=CH_2的形成机理为大分子自由基β键断裂反应。本工作从分子尺度研究了正辛烷的热解机理,为其他吸热型碳氢燃料的热裂解特性研究提供了参考。 展开更多

关键词 反应力场(ReaxFF) 正辛烷 热解 分子动力学

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向列相溶致液晶旋转黏度研究 被引量：1

8

作者 陈凌峰 于佳佳 +2 位作者 李友荣 黄映洲 李谷元 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期998-1007,共10页

溶致液晶具有良好的生物相容性、无毒性、生物降解性以及光学、电磁学各向异性等,在细胞相互作用、神经刺激传递、脂肪吸收、药物智能输运等生命活动研究、医药工程和液晶显示等领域有广泛应用.本文采用旋转磁场法测得溶致液晶日落黄在... 溶致液晶具有良好的生物相容性、无毒性、生物降解性以及光学、电磁学各向异性等,在细胞相互作用、神经刺激传递、脂肪吸收、药物智能输运等生命活动研究、医药工程和液晶显示等领域有广泛应用.本文采用旋转磁场法测得溶致液晶日落黄在不同温度和溶液浓度下向列相时旋转黏度,并结合溶致液晶分子自组装过程,理论分析了溶致液晶向列相旋转黏度随温度和溶液浓度的变化规律.研究结果表明:溶致液晶旋转黏度与液晶分子自组装柱状体平均长度的平方呈正比增大关系,随溶液浓度的增大而增大,随温度的升高表现出指数减小的规律.构建了与向列相溶致液晶温度和浓度相关的旋转黏度经验表达式,经验表达式计算结果与实验值吻合较好,最大误差仅为18.56%.提出采用旋转流变仪间接获得溶致液晶剪切能的新方法,溶致液晶剪切能随溶液浓度的增大而增大,但在实验温度范围内,溶致液晶剪切能几乎不随温度而改变.利用旋转流变仪间接获得的溶致液晶剪切能与报道的利用X-Ray检测所得的结果之间最大误差仅为3%.成功地利用了液晶分子自组装能力随温度的变化规律来研究柱状体长径比对旋转黏度的影响规律,创新地提出了“一步法”测量研究,大大减少相关实验研究的成本和复杂性. 展开更多

关键词 溶致液晶 向列相 旋转黏度 剪切能 经验表达式

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以R语言为基础的改进QSIM算法实现 被引量：2

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作者 赵逸蕊 唐胜利 《新型工业化》 2019年第4期78-82,共5页

在定性仿真理论中QSIM 理论逻辑清晰简单且适用范围较广,能够根据系统的初始状态推导出可能的后续行为状态。本文将QSIM 算法进行了初步改进,结合R 语言开发了一个定性仿真程序系统,推导定性行为且构建状态树图形,并提供了一个实例来验... 在定性仿真理论中QSIM 理论逻辑清晰简单且适用范围较广,能够根据系统的初始状态推导出可能的后续行为状态。本文将QSIM 算法进行了初步改进,结合R 语言开发了一个定性仿真程序系统,推导定性行为且构建状态树图形,并提供了一个实例来验证该程序系统。 展开更多

关键词 定性仿真 QSIM 算法 R 语言 程序

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全厂断电事故工况下小型铅铋快堆余热排出能力评价 被引量：1

10

作者 刘玉康 文青龙 +2 位作者 乔鹏瑞 侯斌 阮神辉 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2028-2035,共8页

小型铅铋快堆的非能动余热排出系统(PRHRS)主要是为应对全厂断电(SBO)事故,但目前并不确定该PRHRS能否有效带走堆芯衰变热以保证堆芯安全,因此开展了数值分析研究评价PRHRS的余热排出能力。本文使用RELAP54.0程序开展了小型铅铋快堆SBO... 小型铅铋快堆的非能动余热排出系统(PRHRS)主要是为应对全厂断电(SBO)事故,但目前并不确定该PRHRS能否有效带走堆芯衰变热以保证堆芯安全,因此开展了数值分析研究评价PRHRS的余热排出能力。本文使用RELAP54.0程序开展了小型铅铋快堆SBO事故热工水力分析,首先进行稳态计算,之后将稳态结果作为初值进行瞬态计算。研究结果表明:在整个SBO事故中,包壳峰值温度最高为820 K,主容器与保护容器壁面最高温度分别为792 K和769 K,均未超过安全限值,表明此PRHRS可有效应对小型铅铋快堆SBO事故。本文研究可为小型铅铋快堆PRHRS的工程设计奠定技术基础。 展开更多

关键词 小型铅铋快堆 全厂断电 余热排出 RELAP54.0程序

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cosSyst程序对DOEL-2核电厂SGTR事故的分析能力研究

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作者 杜强 文青龙 +1 位作者 王皓 阮神辉 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期151-158,共8页

本研究以DOEL-2核电厂为研究对象,采用cosSyst程序对蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故下的DOEL-2反应堆系统进行建模,将计算结果与电厂数据及RELAP5程序计算结果进行对比,评估cosSyst程序对SGTR事故预测的准确性。研究结果表明:cosSyst... 本研究以DOEL-2核电厂为研究对象,采用cosSyst程序对蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故下的DOEL-2反应堆系统进行建模,将计算结果与电厂数据及RELAP5程序计算结果进行对比,评估cosSyst程序对SGTR事故预测的准确性。研究结果表明:cosSyst程序能够较好地模拟反应堆SGTR事故进程,且一回路系统及蒸汽发生器二次侧的主要热工水力参数与电厂数据吻合较好,表明cosSyst程序对SGTR瞬态事故具有良好的预测和分析能力。 展开更多

关键词 DOEL-2核电厂 蒸汽发生器传热管破裂事故 cosSyst RELAP5

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江门地下中微子实验室HPGe γ谱仪性能模拟研究

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作者 徐珊 夏冬梅 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2019年第2期222-227,共6页

利用Geant4模拟研究HPGe γ谱仪在江门地下700 m实验室的性能。研究表明:江门地下实验室中,HPGe γ谱仪的本底(100 - 2 700 keV)将可达到低于0.105计数/min。该研究结果将可用于江门及其他类似实验室的低本底高纯错γ谱仪的设计和性能... 利用Geant4模拟研究HPGe γ谱仪在江门地下700 m实验室的性能。研究表明:江门地下实验室中,HPGe γ谱仪的本底(100 - 2 700 keV)将可达到低于0.105计数/min。该研究结果将可用于江门及其他类似实验室的低本底高纯错γ谱仪的设计和性能参考。提出了能够进一步改进高纯错γ谱仪性能的方法,即在HPGe γ谱仪中增加反康普顿探测器。增加反康普顿探测器后,谱仪积分本底将可减少约为原来的1/27,对40K的检出限降低至μBq/kg。 展开更多

关键词 高纯错 Γ谱仪 低本底 积分本底

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