NFM在ITER中的中子学计算

NFM是一种重要的中子学诊断设备。它可以对ITER聚变中子产额进行实时测定。ITER在运行过程中子产额高达1021n/s,因此对放入其中的设备均需进行相关的中子学计算。采用MCNP程序,用MCAM构建了NFM模型,并将它放入ITER40度模型中进行相关中子学计算。最终得到NFM所在位置的中子和光子能谱分布,NFM中裂变材料的裂变速率,主要部件的能量沉积和温升效应。     

高纯锗探测器的效率刻度

探测效率是高纯锗谱仪的重要性能指标,探测器的效率刻度具有重要的意义。针对新购置的高纯锗谱议,采用多线法和距离变换相结合的实验方法,刻度了高纯锗探测器在不同源距下的全能峰效率曲线,并利用厂家提供的探头结构尺寸,采用MCNP5程序模拟计算了该探测器对不同能量γ射线的全能峰效率。将模拟计算效率和实验效率进行对比,模拟计算的全能峰效率和实验测定的全能峰效率具有一定偏差,经分析偏差主要原因是探测器内部结构尺寸不够精确,通过调节死层厚度和冷指尺寸,使得模拟计算效率和实验效率很好符合。     

基于层次聚类的贵金属三效催化材料起燃温度识别算法研究

三效催化反应涉及一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）、氮氧化物（NOx）的同时转化,需要采用每种污染物转化的起燃温度对三效催化反应起燃活性进行描述,给高性能三效催化材料的筛选和开发工作带来了极大的困难。本文采用层次聚类法和均值法分析了三效催化反应起燃活性特征描述符的可行性,研究了氧过量系数和阈值对特征描述符的影响。结果表明：层次聚类法可获得比均值法更具代表性的层次聚类中心温度作为特征描述符,适用于氧过量系数为0.94～0.98的三效催化模拟反应条件,且最佳阈值为6.0,然而,对于氧过量系数>0.98的模拟反应条件,氧过量系数越高,层次聚类法的适用性越差。三效催化反应起燃活性特征描述符的提出和应用有助于不同贵金属三效催化材料性能的平行对比,解决描述三效催化反应起燃活性存在多重数值指标的问题,实现性能指标描述的唯一性。     

纳米有机工质导热沸腾特性及对ORC系统性能影响的研究进展

纳米有机工质在有机朗肯循环(ORC)系统中的应用属于目前传热领域的创新型研究,但是迄今为止研究成果较少,且存在一些矛盾和障碍.文章综述了纳米有机工质的历史由来以及应用在ORC系统中的优势,简单介绍了纳米有机工质的制备以及如何提高其稳定性的方法,列举了近几年纳米有机工质导热系数和沸腾传热的实验测量和理论模型研究进展,并总结了纳米有机工质对ORC系统性能影响的最新研究成果,最后提出了需要克服的一些问题和面临的挑战,以期促进今后ORC系统在低温余热资源发展方向的研究工作.     

富氧顶吹熔融还原全钛铁矿中杂质元素的行为研究

采用富氧顶吹熔融还原炼铁技术冶炼全钛铁矿,研究了温度、碱度、配碳比对铁水磷含量、硫含量及碳含量的影响。试验结果表明:在碱度为1.3、配碳比为1.0、温度由1450℃提高到1600℃时,生铁中磷含量由0.015%提高到0.021%,硫含量由0.30%降低到0.24%,碳含量变化甚微;在温度为1550℃、配碳比为1.0、碱度由0.7提高到1.5时,磷含量由0.029%降低到0.017%,硫含量由0.32%降低到0.25%,碳含量呈现先降后升的趋势,在碱度为1.2时最低,为0.8%;在温度为1550℃、碱度为1.3,随着配碳比值由0.8升高到1.2时,磷含量由0.012%升高到0.018%,硫含量则由0.21%升高到0.31%。在富氧顶吹的强氧化性气氛下,生铁中硫含量高达0.30%左右,不满足炼钢铁水要求,所以炉外脱硫对于熔融还原铁水是必要的。     

ITER中子通量监测器的优化计算

中子通量监测器(NFM)可实现ITER实时的中子通量测定,转化得到聚变功率,功率密度,等离子体温度等。获得NFM探测效率对能量的相对平坦响应对准确诊断十分必要。论文针对特定的NFM裂变室结构,运用MCNP—4C对裂变室包裹层慢化剂/屏蔽材料种类及厚度进行了优化计算。这些工作对探测器裂变室结构的优化设计实验标定及定型具有重要意义。     

曲面响应法优化氧化铝R141b基纳米流体制备工艺研究

制备了氧化铝R141b基纳米流体,通过粒度和沉降分析研究了合成条件对产物粒径及稳定性的影响。用响应曲面法及中心复合设计原理,建立超声振荡时间、磁力搅拌时间、氧化铝体积分数及三者间交互作用对氧化铝R141b基纳米流体稳定性影响的多元二次回归方程。结果表明:制备氧化铝R141b基纳米流体,以稳定时间最大为目标条件时,最佳选择性优化条件为超声振荡时间60min、磁力搅拌时间60min、氧化铝百分占比0.06%,最佳条件下预测稳定时间为17.667d。与验证实验中稳定时间平均值17.6d相比,二者偏差较小,表明模型准确,优化方案可信。     

基于闪烁体的快离子损失探针的设计研究

基于闪烁体的快离子损失探针是用于测量托克马克装置中损失快离子的重要诊断设备。它能对损失快离子的能量和俯仰角进行同时测定,得到损失快离子通量随时间演化的信息,对研究快离子的约束输运行为有重要意义。针对HL-2A对损失快离子诊断的具体需求,对用于HL-2A的快离子损失探针的闪烁体屏尺寸、闪烁材料种类以及准直系统做了研究设计。同时对适用于ITER的闪烁材料种类进行了分析讨论。     

贵金属材料基因工程数据库建设策略

贵金属，尤其是其中的铂族金属因极度稀缺、价格昂贵，又具有难以替代的物理化学性能，被称为“第一高技术金属”和“工业维他命”，是国防军工高精尖领域不可替代、高新技术领域不可或缺的重要原材料。新材料研发主要采用传统的“试错法”依靠经验累积，存在贵金属消耗大、价格太高而“用不起”，应用性能要求太高、研发周期长而“效率低”两难问题。数据驱动的材料基因工程研究方法通过“大数据+人工智能”技术预测材料性能和设计新材料，再通过实验验证和开发新材料，可大幅缩短研发周期、降低研发成本，为有效解决贵金属新材料研发的两难问题提供了新思路。     

贵金属三效催化剂空燃比特性的全智能分析方法

空燃比特性是衡量贵金属三效催化剂性能的关键指标之一，其测试的准确性、时效性、经济性在一定程度上制约高效催化剂的研发。在借助测试成本相对低廉的实验室模拟评价测试的基础上，提出了基于模拟退火算法的空燃比特性全智能分析方法。该方法可自动识别O2以及CO浓度最优的第一个突变点，进而计算其余突变点的位置，同时获取NO、NO2、CO等物质的初始浓度和实时浓度。在计算氧过量系数(λ)和A/F时，充分考虑O2、NO、NO2、CO等物质的浓度对空燃比的影响。研究结果表明:采用智能方法可获得与常规手动数据处理方法相当甚至更优的结果，单组数据的处理周期从50 min直接降低至0.2~2 s。