有限元SN中子输运模拟的区域分解并行

确定论中子输运方法具有计算速度快、可获取物理量的精细场分布、可高效多物理耦合等优点，随着有限元方法在中子输运模拟中的应用，复杂几何结构、大尺度下的屏蔽问题和临界问题都能得到高保真建模和分析。离散纵标（S_N）法是求解中子输运方程的有效数值方法，基于OpenMP并行机制对各独立离散方向进行并行求解，可提高S_N输运模拟的计算速度，但并行规模较有限。对几何空间进行区域分解并采用MPI并行机制，可实现大规模并行扩展，进而实现对大型问题的高精度快速求解。本文采用并行自适应非结构网格应用框架JAUMIN进行区域分解和进程间通信，通过并行S_N扫描实现了自主有限元输运程序ENTER的高效并行，完成正确性检验后在天河Ⅱ号超级计算机上使用1 440个CPU核完成了1.43×10⁷网格单元、2.81×10⁹自由度规模问题的测试，计算时间约7.4 h。表明该程序具备了有效模拟大型复杂结构中子输运问题的能力，具有一定工程应用价值。     

新型巯基絮凝剂PAM-GSH的合成及除Mn(Ⅱ)性能研究

以聚丙烯酰胺(PAM)为主链骨架,谷胱甘肽(GSH)为接枝单体,依据Mannich反应机理,在甲醛参与下缩合,将GSH接枝到PAM上,合成具有多种配位基团的絮凝剂聚丙烯酰胺-谷胱甘肽(PAM-GSH)。傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜与能谱分析(SEM-EDS)和差热热重(TG-DSC)表征结果表明:PAM-GSH是一种巯基官能团化的PAM,形貌褶皱多孔隙,呈网状结构,增强了其吸附和网捕卷扫能力,并且在26～200℃范围,具有良好的热稳定性。混凝实验研究表明:当PAM-GSH投加量为84.48 mg/L、Mn(Ⅱ)浓度为10.0 mg/L、初始浊度为10.40NTU、初始pH为9.0时,对水样中的Mn(Ⅱ)去除效果最优;K(Ⅰ)、Al(Ⅲ)两种阳离子的存在对Mn(Ⅱ)的去除有抑制作用。Zeta电位分析表明:PAM-GSH絮凝机制主要是螯合作用、吸附架桥和网捕卷扫作用。     

简易气升光生物反应器发状念珠藻培养研究

利用5 L的玻璃抽滤瓶作为光生物反应器对发状念珠藻细胞进行开放及封闭式培养,考察了光强随细胞密度和光路长度的衰减变化.研究了光照强度,光照周期、pH、通气量对发状念珠藻细胞生长和胞外多糖产量的影响.结果表明,发状念珠藻生物量和胞外多糖产量均随着光照强度和通气量增加而提高.此光生物反应器能用于对发状念珠藻开放和封闭式培养,但封闭式培养更利于发状念珠藻生长及胞外多糖的产生.在光照强度60 μmol·m-2·s-1,pH 9.0,通气量0.7VVM的24 h全光照条件下进行封闭式培养,生物量和多糖产量达到最高,分别为1.7 g/L和89.32 mg/L.本研究为采用低成本、易维护的简易装置进行发状念珠藻大规模培养提供了参考依据.     

提高水利投资效益 加速农田水利配套——安徽省寿县农田水利建设三年迈出三大步

寿县地处淠史杭灌区,是全国第一批商品粮基地试点县之一。在商品粮基地建设中,该县以提高水利投资效益为中心,从实际情况出发,加速农田水利配套,使水利建设投资尽快转变成生产力。在提高防洪、除涝、抗旱能力方面三年迈出三大步,收到了事半功倍的效果。寿县是一个大县,人口106万,其中农业人口97.3万,总耕地面积184.4万亩(其中水田131.4万亩,旱地53.02万亩),人均占有耕     

一种通用型粮库智能终端产品设计

粮库信息化领域的物联网终端用途各异,但都没有成型化、系统化、模块化的通用型产品架构设计.本文提出了一种粮库智能终端产品,通过嵌入式智能信息处理技术,实现传感数据采集与嵌入式存储、传感数据分析与预测、数据传输与控制、终端设备远程控制、终端设备可重塑、异质终端自组织组网、终端设备代码更新、多种通信传输方式支持等功能,并进而解决同类系统复制难、成本高的问题.     

小型粘性物料灌装混拌机搅拌桨结构优化设计

目的针对2种粘稠液体物料混拌后定量灌装充填的机械设备,设计使混合效果更加快速和均匀的搅拌桨结构。方法应用有限元方法分析灌装到混拌器中的流体物料三维流场特性,研究不同搅拌桨对相应物料推送、搅拌和灌装的影响。比较各种工况下的连续速度场、压力场、混合效果。结果桨叶的搅拌运动使物料在较短时间内快速均匀混合。轴向错列向前倾斜的推进式桨叶对流体具有混合作用,同时增加输送能力,减低内部流体的压力,降低工艺和结构设计的复杂程度。实测结果验证了模拟计算的合理性。结论获得了搅拌桨优化设计结果预测的有效方法。该研究成果能为小型粘性物料灌装混拌机升级换代提供理论依据和参考。     

发状念珠藻藻蓝蛋白分离纯化及性质研究

采用冻融法破碎发状念珠藻细胞,经过磷酸缓冲液提取、硫酸铵分步沉淀、离子交换层析和凝胶层析分离纯化发状念珠藻藻蓝蛋白,其纯度(A615/A280)达到5.321,纯化因子为7.623。纯化的藻蓝蛋白最大吸收峰为615 nm,其室温荧光发射峰为646 nm,SDS-PAGE电泳显示其α和β亚基的分子质量在14.4～18.4 ku。稳定性实验表明,低温、避光、pH 6～8以及低浓度的蔗糖等条件下发状念珠藻藻蓝蛋白是稳定的。实验结果将为开发利用发状念珠藻藻蓝蛋白提供参考。     

高氚增殖比包层的设计及热工水力分析

本文设计了一种高氚增殖比包层(HBRB),该包层采用多孔U-10Zr合金作为中子倍增剂,Li4SiO4球床作为增殖剂,低活化马氏体(RAFM)钢作为结构材料。在详细研究包层加工工艺、流量分配、中子性能等问题的基础上,完成了包层内部详细结构设计。利用中子学软件分析计算了包层的氚增殖比(TBR)和热沉积分布,并根据计算结果对包层进行热力耦合分析。结果表明:包层TBR较高,且核性能稳定;冷却剂的流量分配情况和压降合理;包层内各组件冷却充分,温度和结构材料热应力不超过限值。     

高功率脉冲加热条件下燃料模块流动传热特性研究

在Z箍缩驱动的聚变-裂变混合堆中,聚变中子源以脉冲形式释放,裂变燃料在释放能量过程中具有强烈的脉冲特性。本文通过对水冷包层中的燃料模块进行抽取与建模,采用Fluent程序与集总参数法分别模拟分析了燃料模块在脉冲加热条件下的流动传热特性。采用Fluent程序对集总参数法模拟脉冲加热的可行性进行了论证,并分析了不同材料热物性对流动传热特性的影响。计算结果表明:集总参数法具有模拟脉冲加热的能力;脉冲加热条件下,流体出口温度与流量将发生振荡,且提高燃料热容与降低压力管热导率可有效降低该振荡。