汽阳极多管AMTEC辐射与导热模型的研究

针对研制并改进新一代汽阳极多管碱金属热电转换装置(AMTEC)需要准确计算汽阳极多管AMTEC内的辐射和导热损失,以PX-3A型装置为分析对象,利用RadCAD软件计算了装置内各辐射面之间角系数,角系数计算结果满足完整性要求;以此角系数作为输入数据建立了装置辐射与导热模型,计算了不同负载电阻下装置的输出功率、负载电压和BASE管冷端温度等参数,结果表明计算值与文献实验值相吻合,从而验证了模型的正确性和合理性;最后对不同热端温度对转换效率的影响进行了分析,推荐装置热端运行温度为1123 K。     

气体开关串级环形间隙放电相互影响机制研究

针对中空和非中空触发电极结构的两间隙开关，进行了触发击穿特性实验，对比两个间隙的击穿抖动和通道数，分析了串级两间隙的相互影响机制。实验结果表明：两只开关触发间隙击穿抖动和通道数变化规律基本一致；非中空开关自击穿间隙击穿抖动随工作系数的增大而减小，最小约3 ns，中空开关自击穿间隙击穿抖动始终约1 ns；非中空开关自击穿间隙难形成多通道放电，中空开关自击穿间隙通道数明显多于其他间隙。触发间隙首先放电产生紫外光，通过触发电极中空通孔预先照射自击穿间隙产生初始电子，是自击穿间隙击穿抖动减小、通道数增加的主要作用机制。     

基于协同优化算法的流速仪检定系统设计

提出了一种小型轻便的流速仪检定系统的设计方案,并运用改进的多学科协同优化方法求解各学科设计变量的最优解。首先介绍了算法思想及改进措施,并根据系统设计要求建立了各学科的设计变量、目标函数和约束条件；其次,运用遗传算法求解各学科设计变量的最优解,并根据优化结果完善了系统的设计方案,同时运用计算机仿真等方法验证了优化结果的可行性。结果表明,优化后的检定系统满足流体力学效应、匀速运动时间、系统重量等设计要求,同时证明了协同优化算法解决多学科设计优化问题的有效性。     

电磁脉冲辐射波模拟器双锥-平面线栅天线场分布规律

双锥-平面线栅结构的水平极化辐射波天线对辐射场半宽影响较小且架设方便、易于维护，掌握该型天线场分布规律是确定模拟器场均匀区、开展电磁脉冲效应实验的前提。利用天线理论研究双锥-平面线栅天线的场分布规律，结合数值模拟和实际天线试验对理论分析结果进行验证。结果表明：在天线结构和激励电压确定的条件下，双锥中心正下方辐射电场极化分量仅与测点到源的距离相关，二者呈反比；Oxz平面内以双锥中心为圆心的圆弧上任意一点辐射电场极化分量的幅值相等，并在同一时刻达到峰值；Oxz平面内同一水平线上的测点总辐射场幅值相等，方向沿测点所在圆弧的切线方向；各辐射场分量关于Oxz平面和Oyz平面对称分布；对于实际模拟器，地面反射会使辐射场波形下降沿陡降，导致地面附近辐射场半宽变小；线栅极板会影响附近的场分布，且极板外侧4个角点处的反射相对较强，其他位置辐射场分布与理论分析一致。     

P204树脂和阳离子交换树脂分离Sc与裂变产物

P204对Sc有很好的分离选择性和分离能力，但由于反萃困难限制了其在Sc纯化中的应用。本工作研究了从裂变产物中分离纯化Sc的方法，建立流程如下：首先利用P204树脂对Sc的强萃取能力，将Sc与大量裂变产物分离，再通过灰化方法破坏树脂官能团，解决了吸附在P204树脂上的Sc难以解吸的问题，最后通过阳离子交换树脂实现Sc与残留Zr和Mo的分离，从而实现了Sc与裂变产物的分离。该方法对样品体积和酸度要求低，流程步骤操作简单。通过对模拟样品进行分析，Sc的回收率大于65%，对主要裂变产物的去污因子大于10³，适用于Sc与裂变产物的分离。     

西安脉冲堆反应性测量空间效应修正方法研究

反应性是反应堆重要的物理参数，在西安脉冲堆上增加反应性实时监测功能，能够为操纵员提供反应性实时大小和变化趋势，有利于其安全运行。逆动态方法以其实时性好、能测量任意反应性引入而被广泛应用于反应性测量，但由于控制棒的移动会导致中子注量率空间分布前后不一致，而出现偏差。本文对逆动态方法和静态空间效应因子进行了理论分析，给出了相应的计算方法；以西安脉冲堆为研究对象，使用蒙特卡罗（MCNP）程序计算了探测器三维空间的响应函数，同时计算了归一化节块功率密度，由此得到静态空间效应因子；最后在脉冲堆上进行了不同棒速下插控制棒实验，处理实验数据得到控制棒积分价值曲线。结果表明，进行空间效应修正是必要的，经修正后计算得到的控制棒价值曲线更稳定，计算结果与真实值误差更小。      

用于高功率微波测量的圆极化微带阵列天线

在进行高功率微波(HPM)辐射场测量时,测量天线的极化匹配对测量精度影响较大。为提高测量精度,介绍一种微带圆极化阵列天线,采用功分器作为馈电网络,获得了小于1 d B的轴比,与非阵列圆极化微带天线相比,使轴比降低约1 d B。因此,当采用该圆极化阵列天线测量线极化微波的远场辐射时,使极化失配对测量结果的影响由±13%降至±3.6%左右。     

侧向局部爆炸荷载下钢质方管的损伤破坏及影响因素研究

采用野外实验与数值计算相结合方法,研究了初始条件对钢质方管在侧向局部爆炸荷载作用下损伤破坏效应的影响。将横截面边长均为100 mm的三种壁厚(3 mm,3.5 mm及4 mm)Q235钢方管置于160 g TNT药柱产生的爆炸场中进行冲击实验,分析了装药比例距离Z以及方管结构宽厚比W对结构迎爆面中心点挠度、凹陷变形区径向宽度及轴向长度等重要损伤变形特征参数的影响规律。利用动力有限元程序LS-DYNA及流固耦合算法对方管变形及破坏过程进行数值模拟,计算结果与实验现象吻合较好。基于结构关键节点处的应变-时间曲线,分析了方管迎爆面中心点和中截面直角边处变形经历的不同阶段。研究结论可为方管结构的结构设计和工程防护计算提供重要科学依据。