分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2024-07-12
摘要： 在深空探测任务对高性能推进系统的迫切需求下，本研究针对现有核热推进反应堆设计方法的系统性和完整性不足，提出了一种核热推进反应堆（NTPR）多目标优化设计方法，以实现具有大推力、高比冲、长寿命和轻量化特点的NTPR堆芯设计。首先，依据组件间传热特点构建组件间传热模型，并将其与核火箭的飞行性能及堆芯临界特性相结合。其次，基于组件间传热模型-飞行性能模型-组件二维临界模型提出了一种多目标参数筛选方法，采用该方法对核热推进反应堆设计方案进行耦合迭代计算，以优化堆芯布局，确保满足热工、飞行和中子物理的综合设计标准，同时实现堆芯质量的最小化。最后，利用开源蒙特卡洛软件OpenMC对优化后的堆芯布局进行详尽的三维中子学计算，针对反应堆临界特性、安全特性以及燃耗表现等开展全面评估。研究结果表明，基于该方法设计的低浓缩铀（LEU）NTPR概念设计方案初步满足大推力、高比冲、长寿命和轻量化的设计要求，可为未来载人深空探测任务提供参考。
分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2024-06-20
摘要： 核动力装置在自然循环条件下蒸汽发生器内会发生单相倒流，单相倒流对自然循环流动阻力和蒸汽发生器传热能力都产生了很大影响。为了从具有普适性的角度研究蒸汽发生器二次侧水位对单相倒流的影响，本研究建立了无量纲守恒方程。基于无量纲守恒方程，采用微扰理论获得了考虑二次侧水位的单相倒流临界点理论模型，在分析了二次侧水位对倒U型管压降的基础上，进一步分析了不同管长、无量纲阻力数、无量纲传热数条件下二次侧水位对临界点的影响。本文研究结果表明：二次侧水位降低导致倒流发生临界点逐渐接近原点；不同管长条件下二次侧水位影响规律相同；随着水位的降低，无量纲阻力数、无量纲传热数条件下对临界点的影响逐渐减小。本研究结论从理论上证明了二次侧水位对单相倒流的影响不利于倒流的发生，从机理层面解释了原因，可以辅助相关核动力装置的事故分析。
分类： 核科学技术 >> 核科学与技术 提交时间： 2024-05-30
摘要： 核动力装置在自然循环条件下蒸汽发生器内会发生单相倒流，单相倒流对自然循环流动阻力和蒸汽发生器传热能力都产生了很大影响。为了从具有普适性的角度研究蒸汽发生器二次侧水位对单相倒流的影响，本研究建立了无量纲守恒方程。基于无量纲守恒方程，采用微扰理论获得了考虑二次侧水位的单相倒流临界点理论模型，在分析了二次侧水位对倒U型管压降的基础上，进一步分析了不同管长、无量纲阻力数、无量纲传热数条件下二次侧水位对临界点的影响。本文研究结果表明：二次侧水位降低导致倒流发生临界点逐渐接近原点；不同管长条件下二次侧水位影响规律相同；随着水位的降低，无量纲阻力数、无量纲传热数条件下对临界点的影响逐渐减小。本研究结论从理论上证明了二次侧水位对单相倒流的影响不利于倒流的发生，从机理层面解释了原因，可以辅助相关核动力装置的事故分析。
分类： 材料科学 >> 材料科学（综合） 提交时间： 2017-11-21 合作期刊: 《金属学报》
摘要： 利用直流磁控溅射技术成功在Si基底上制备了性能优异的NdFeB、CeFeB和NdFeB/CeFeB薄膜。薄膜的XRD结果和磁滞回线表明，所制备的薄膜样品都具有良好的c轴取向，其中NdFeB单层薄膜垂直于薄膜表面方向的室温矫顽力Hc?达到17.3 kOe。研究了三种不同薄膜样品的磁粘滞系数S随温度(5 K- 300 K) 变化的趋势，发现在低温(5 K)条件下，三种薄膜的磁粘滞系数S值非常接近，且都小于1，这是由于低温时薄膜晶格内的热起伏已经不足以使畴壁跃过位垒达到能量更小的位置。通过研究温度和外场对三种薄膜磁粘滞性的影响，发现NdFeB/CeFeB薄膜的磁粘滞更接近于CeFeB单层薄膜，且远小于NdFeB薄膜的磁粘滞，说明通过双硬磁复合能够有效降低薄膜磁化强度对时间的依赖性，提高其时间稳定性。
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