基于DMOS管的电荷灵敏前置放大器设计

提出了一种由DMOS场效应管构成的电荷灵敏前置放大器,可用于硅,Si(Li),CdZnTe及CsI探测器。该前置放大器采用不同于传统的阻容反馈式的电路结构,完全使用MOS管搭建,该前放的设计完成为设计实现ASIC电路准备了技术基础。由Multisi m仿真结果看出该电荷灵敏前置放大器输出信号上升时间小于15ns,并且具有很好的稳定性。     

用于GaAs半导体探测器的电荷灵敏前置放大器的设计

介绍了一种用于GaAs半导体探测器,以场效应管和集成运放为主要器件的低噪声的电荷灵敏前置放大器的设计.设计性能指标达到:电荷灵敏度2×1012 V/C,等效噪声电荷＜100(电子-空穴),上升时间＜10 ns.     

精密低噪声前置放大电路的设计

介绍了一种中、低频低噪声前置放大电路的设计方案。理论分析影响低噪声前置放大电路的因素;采用抑制噪声和直流漂移电路减小噪声干扰;并对设计电路进行测试和分析。测试表明其等效输入噪声失真率≤0.04%(输出9.5 rms时);在1~100 kHz范围内,频率稳定度≤0.01%。     

基于CFD方法的核级轴流泵水力性能研究

以核级轴流泵为研究对象,采用计算流体动力学(CFD)方法对其内部流场进行数值模拟,应用k-ε模型对三维流场进行计算。采用以扭矩计算轴功率、以扬程和流量计算有效功率等方法,得到该泵水力性能的分析结果。将扬程、轴功率、效率的计算结果和试验结果进行比较,最大偏差分别为6.3%、4.9%、2.2%,最小偏差分别为3.4%、1.4%、1.0%,两者吻合良好。计算结果表明所使用的计算方法在对核级泵性能分析方面的应用是可行的,可以应用于核级泵的设计及优化。     

CZT Frisch栅探测器前置放大器的设计

CZT Frisch电容栅器件采用两个平面电极,侧面金属层与阴极相连,与晶体之间有薄绝缘层隔离。根据Frisch电容栅探测器的结构和前置放大器的参数指标,采用交流耦合,选取结型耗尽型高跨导场效应管作为输入级以及反馈电容和泻放电阻组成的电荷灵敏放大器,成功地设计制造了低噪声、高性能的CZT Frisch栅探测器的前置放大器。并给出了测试结果。     

便携式X荧光分析仪前置放大器的设计

介绍了一种新型高速低噪声器的电荷灵敏前置放大器,该放大器已应用于便携式X射线荧光分析仪中,它具有电路结构简单、性能可靠、线性度较好、输出信号上升时间快、噪声低等特点,有较好的性能价格比。     

新型低噪声电荷灵敏前置放大器设计

为满足Topmetal-S芯片研制需求,设计了一种低噪声电荷灵敏前置放大器。该电荷灵敏前置放大器在0.35 μm商业标准工艺上完成设计,采用单端折叠共源共栅结构,其等效输入电荷噪声约为56.47 e,电荷转换增益为223.40 mV/fC,上升时间为633.30 ns;开环增益为75.07 dB,线性度在3.70%以内的输入电荷范围为0～6.50 fC。     

基于orCAD的电荷灵敏前置放大器仿真设计

叙述了使用orCAD软件仿真电荷灵敏前置放大器的方法,半导体辐射探测器的电荷仿真信号源的设计,讲述了一个仿真设计实例。结果说明软件仿真精度能够满足设计要求,可以代替大部分实验。     

CAP1400核主泵导叶和叶轮匹配数研究

为研究导叶和叶轮之间匹配对核主泵性能的影响及作用在叶轮上的径向力分布情况,采用CFD技术对不同方案下的核主泵进行非定常数值模拟,并进行试验验证。研究结果表明：核主泵扬程和效率的计算曲线与试验曲线基本吻合,效率相对误差在2.5%左右,扬程相对误差在4%左右;叶轮叶片数和导叶叶片数对核主泵性能影响较大,对其进行合理匹配能有效地提高泵性能;叶轮和导叶的不同匹配使叶轮径向力分布规律具有很大差别,作用在叶轮上的径向力呈周期波动,脉动频率以叶轮通过导叶频率为主;小流量工况下,随着流量的减小,叶轮的径向力及其脉动幅值增大,而变化速率减小;大流量工况下,随着流量的增加,叶轮的径向力及其脉动幅值增大。     

对旋式轴流泵叶轮水力性能的研究

为探讨前置叶轮与后置叶轮的设计方法及外特性,定义了对旋式轴流泵的比转数,提出了在原始设计参数中适当提高后置叶轮的设计扬程。通过对设计工况与非设计工况下前置叶轮与后置叶轮的进出口速度三角形的分析,提出了求解速度三角形的“耦合”条件．给出了求解公式。本文还基于速度三角形,运用升力法设计了前置叶轮与后置叶轮的几何参数,定性的分析了设计结果,预测了水力性能。设计实例表明：当前置叶轮与后置叶轮采用等扬程设计时,后置叶轮与前置叶轮相比,进出口相对速度的平均值较大,而叶栅安放角较小,并且扬程曲线要陡得多。     

核电站冷凝泵首级叶轮与导流壳内流瞬态特性

为研究核电站冷凝泵首级叶轮与导流壳内流瞬态特性,建立叶轮与导流壳的水体模型并进行了数值模拟,得到不同工况下扬程波动的曲线、叶轮受到的径向力矢量分布以及设计工况下叶轮与导流壳内压力脉动的时域和频域特性。计算结果表明：大流量下的扬程振幅略高于小流量下的扬程振幅,当叶片出口掠经隔舌处时,扬程达到谷值,当叶片出口逐渐远离隔舌时,扬程达到峰值;从叶轮进口向叶轮出口压力脉动幅值递增;叶轮出口处,从叶片工作面向叶片背面压力脉动幅值递减,导流壳内部压力脉动主频接近叶频,导流壳隔舌附近的压力脉动振幅较大;叶轮在设计工况下径向力平均绝对值较小,且其指向大致与导流壳隔舌呈90°,当偏离设计工况时径向力产生明显的偏向。     

基于CFD数值模拟的复合叶轮核主泵压力脉动特性研究

为了降低核主泵在不同工况下运行时的压力脉动,采用数值模拟对核主泵3种不同进口直径的短叶片进行对比。结果表明：短叶片进口直径的改变并未改变叶轮的主频,但随着短叶片进口直径的增加,背面高频值逐渐减小,而工作面高频值却逐渐增大。在小流量工况下不同进口直径的短叶片的压力脉动幅值均较大;在设计工况下叶片背面各监测点在低频区与高频区域的波动能量明显大于叶片工作面各监测点在低频区和高频区的波动能量;大流量工况下叶片背面附近各监测点的低频区带宽及高频区的脉动能量明显增加,叶片工作面附近各监测点的脉动幅值出现较大的增加,短叶片背面附近各监测点的脉动幅值明显高于长叶片背面的脉动幅值。分析结果表明：短叶片进口直径为0.72D₂时,压力脉动在各种工况下运行最小。     

控制棒导向管外流道旁流特性实验研究

冷却剂流经核反应堆堆芯时,绝大部分通过燃料组件内部流过,带走裂变能量。另外一小部分作为旁流经过燃料组件外侧流道、控制棒导向管外侧及内侧流道流出。为确保反应堆在正常运行工况下的安全性,必须限制堆芯旁流流量。本文通过开展导向管外侧流道阻力特性实验研究,在不同流量工况下获得了分段压差,并进一步拟合了雷诺数与阻力系数的关系式。实验结果表明,导向管外侧流道压力损失主要集中在堆芯下栅格板处,当反应堆额定工况运行时,单组导向管外侧流量仅为0.196 m³/h。     

核主泵水力性能数值预测的缩比效应研究

为提高核主泵的整体水力性能,实现与屏蔽电机的最优匹配,基于缩比模型换算法,选取RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,对核主泵进行非定常数值预测及外特性试验。结果表明:在0.4Qd~0.7Qd流量工况下,扬程-流量曲线较为平坦;额定工况下,扬程预测值较额定值高5%,叶轮扬程最大值在0.4Qd工况点,水力效率最大值在0.9Qd工况点,叶轮水力效率模拟值较试验值高5%;小流量工况下,导叶水力损失呈以0.4Qd工况点为中轴线的正态分布,水力损失最大值在0.4Qd工况点;大流量工况下,导叶水力损失最小值在1.1Qd工况点。压水室水力损失符合正弦波分布规律,波峰在0.4Qd工况点附近,波谷在0.9Qd工况点附近。     

导叶扩散度对核主泵水力性能影响的数值分析

CFD分析和试验表明,导叶对核主泵水力性能影响显著。为提高核主泵的整机效率,在最优比面积的基础上,提出了导叶扩散度的概念。选取控制扩散度大小的三因素及两水平,基于正交试验方法,获得了导叶几何参数的最佳匹配关系。研究表明：在叶轮 导叶比面积恒定的条件下,导叶扩散度对上游叶轮性能的影响较小,对导叶及下游蜗壳的水力性能的影响较显著。当导叶扩散度从零开始逐渐增大时,泵的效率先增大后减小,扩散度为0.025时泵的效率最高,此时导叶和蜗壳内的水力损失最小,导叶叶片的载荷分布合理。通过调整导叶扩散度提高整机水力效率的方法,将为核主泵的水力设计提供理论参考。     

核反应堆冷却剂循环泵全流道三维数值模拟及性能预估

为实现核反应堆冷却剂循环泵（核主泵）的设计自主化及制造国产化,通过CFD数值模拟软件FLUENT,应用RNGk-ε湍流模型及SIMPLE算法对某核主泵进行全流道三维数值模拟,获得了在不同工况下的叶轮内部流动情况,分析了压力和速度分布规律,并进行了性能预估。结果表明,稳态工况下叶片的工作面与背面的压力分布与速度分布合理;泵段压力总体上由进口端至出水端呈递增趋势且在叶轮段出现最大值;在设计工况点得到了较为理想的泵效率与扬程值;随着流量的增加,核主泵的轴功率也逐步增加。模拟结果有助于认识核主泵在运转状态下的内部流场变化情况,为核主泵的国产化前期探索和理论研究提供支持。     

基于正交试验的核主泵导叶水力性能数值优化

为提高核主泵整机水力性能,实现叶轮、导叶与环形压水室的最优匹配,以AP1000核主泵为研究对象,保持叶轮与蜗壳几何参数不变,选择导叶进口冲角、导叶包角和导叶出口角为正交试验方法的3个因素,并根据各因素的值确定取值范围。基于雷诺时均N-S方程、RNGk-ε湍流模型和SIMPLEC算法,应用CFD技术对核主泵进行了正交试验和数值优化。正交试验和因素显著性分析表明:额定工况下,优化后的模型泵较原模型泵扬程提高0.55m、效率提高0.66%;小流量工况下,优化后的杨程和效率提升更加明显;导叶包角和导叶出口角对泵水力性能的影响较为显著,导叶流道扩散程度决定了导叶流道的水力损失;导叶进口冲角、导叶出口角和导叶包角之间的相互作用对泵水力性能的影响不显著,可忽略。对导叶包角的研究表明,在小流量工况下,导叶包角与泵的效率呈正比,在大流量工况下,导叶包角与泵的效率呈反比。     

基于CFD的辅助给水泵叶轮裂纹故障特性研究

为研究辅助给水泵叶轮裂纹故障特性,基于计算流体动力学(CFD)探究不同叶轮裂纹长度下辅助给水泵泵壳测点的压力脉动响应规律,并结合辅助给水泵在有无叶轮裂纹时泵壳测点的振动监测数据对CFD结果进行验证。研究表明泵壳测点的压力脉动响应能较好地反映辅助给水泵叶轮裂纹故障特性;辅助给水泵叶轮存在裂纹时,泵壳测点的振动频谱中叶片通过频率附近会出现明显的宽度为转频的边频带。