高温气冷堆石墨构件的碰撞力学行为研究

高温气冷堆的反射层和隔热层主要由数量庞大的石墨砖和碳砖组成,在地震或冲击载荷作用下,部件之间可能发生滑移和碰撞,影响其结构完整性。简化的数值分析模型是研究这种大规模散体结构的重要手段,而其中模拟碰撞的非线性连接单元参数对分析的收敛性和结果的准确性至关重要。本文对高温气冷堆中石墨构件的3种典型碰撞形式进行了实验研究,测量得到了各碰撞模式下碰撞时间和恢复系数与碰撞速度的关系。针对碰撞实验中边界条件与堆内实际构件的差别,采用商业有限元分析软件ABAQUS对不同碰撞形式进行了数值分析,进一步获得了更为准确的碰撞特性,并通过改进的Hertz碰撞模型对实验和数值结果进行分析,得出了非线性碰撞连接单元的等效刚度系数和等效阻尼系数。最后利用数值分析方法进行了与堆内构件设计相关的质量和间隙尺寸对碰撞单元等效刚度系数和等效阻尼系数的详细研究,为高温气冷堆石墨和碳堆内构件的设计提供参考。     

三相异步电动机智能节能控制器研究

异步电机在工农业生产中应用非常广泛。在电机起动时,会产生较大的电流,对系统本身以及电网都会产生较大的影响;当电机的负载低于额定负载的75%时,效率较低,造成了能源浪费。经过理论分析,本文设计了一种电机智能节能控制器,用于电机的节能、软起动和运行保护。     

湿粕脱溶系统改进优化的研究

湿粕脱溶效果直接影响着成品豆粕的溶剂残留。本试验利用蒸汽喷射增压器将湿粕脱溶系统的传统烘干方式改变为真空烘干,通过单因素试验考察各烘干工艺参数对豆粕残溶含量的影响,并利用响应面分析对湿粕脱溶的各烘干工艺参数进行优化,得到最佳烘干工艺参数:料层高度为257 mm,真空度为7 kPa,烘干时间为6 min,烘干温度为95℃。改进后的湿粕脱溶系统每天可节约蒸汽用量16%,同时减少了间接蒸汽和冷却水的用量,在最佳烘干工艺参数下湿粕脱溶后豆粕残溶含量为78 mg/kg,有效降低了豆粕残溶含量。     

ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件微观组织的数值模拟

以长江三峡水轮机叶片所用材料为研究对象,浇铸了两种类型的大型试件。用金相显微镜和SEM观察了试样铸态微观组织形态,测定了奥氏体晶粒尺寸以及奥氏体晶粒内马氏体板条束个数和马氏体板条间距。结合相图分析了ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件的凝固相变过程,提出了适于数值模拟的物理和数学模型。将数值模拟结果与实验结果进行了对比,从实验和模拟计算两个方面进一步阐明了ZG0Cr13Ni4Mo不锈钢铸件凝固时的相变过程。     

水性隔热保温建筑涂料的研究

采用非离子型/阴离子型/两性型复合乳化剂制备了有机硅改性的丙烯酸酯乳液。考察了聚合温度、乳化剂配比、乳化剂用量及有机硅用量对乳液稳定性能的影响。以自制的改性硅丙乳液为成膜物质,在水性涂料配方的基础上加入中空玻璃微珠,制得隔热保温性能优良的水性隔热涂料,并考察了玻璃微珠用量对涂膜隔热保温性能的影响。     

ZG0Crl3Ni4Mo不锈钢铸件微观组织的数值模拟

以长江三峡水轮机叶片所用材料为研究对象，浇铸了两种类型的大型试件。用金相显微镜和SEM观察了试样铸态微观组织形态，测定了奥氏体晶粒尺寸以及奥氏体晶粒内马氏体板条束个数和马氏体板条同距。结合相图分析了ZGOCr13Ni4Mo不锈钢铸件的凝固相变过程，提出了适于数值模拟的物理和数学模型。将数值模拟结果与实验结果进行了对比，从实验和模拟计算两个方面进一步阐明了ZGOCr13Ni4Mo不锈钢铸件凝固时的相变过程。     

HTR-PM侧反射层结构相似模型抗震试验与分析

采用石墨键榫系统连接固定的HTR-PM堆芯在地震下表现出非线性特征。为研究HTR-PM堆芯的非线性响应,清华大学核能与新能源技术研究院开展了堆芯侧反射层结构的1∶3相似模型抗震试验。试验模型由石墨砖、碳砖、石墨圆榫、方键和燕尾键组成。试验分下筒无球、下筒有球和全模型有球3种工况。每种工况分别施加白噪声、OBE、SSE等多种载荷。通过试验获得了侧反射层模型的模态、加速度动态响应、位移动态响应等结果。试验加载符合安全标准,堆内构件在地震载荷下的完整性得到验证。     

一种负载均衡的网格在线调度算法

任务调度是网格领域的一个核心问题。针对网格资源及任务高度异构环境下的负载失衡问题,设计一种负载均衡的在线任务调度算法BOS。BOS算法在进行任务调度时,综合考虑任务到达频率、任务计算量、任务的完成时刻以及任务开始执行时刻等因素。任务周转时间由执行时间和等待时间2个部分组成。对于长任务,执行时间占更大比重。而对于短任务,等待时间的影响更大。算法根据长任务和短任务的各自特点,引入适应度的概念来指导调度。实验结果表明,与MCT算法相比,BOS算法的调度跨度、任务周转时间、响应比更小,资源利用率更高,负载也更加均衡。     

空间核反应堆本体参数最优化研究

空间技术是具有重大潜在前景的技术,对国家的科学、国防、政治、经济具有重要意义。为了满足空间条件及发射条件的要求,并使空间核反应堆经济性最大化,对空间核反应堆本体的结构设计方案和参数最优化进行了研究。在调研多种国外空间核反应堆方案设计的基础上,提出了空间核反应堆堆型与堆本体结构设计方案。建立了堆本体数学模型,将设计最优化的工程学问题转化为求解非线性整数优化的数学问题,采用编写Matlab程序语言的方法,利用数学软件求解了最优化问题,在理论上得到了所建立模型的最优化参数设计并探讨了旋转控制鼓数量变化与堆芯燃料半径变化对堆本体总质量的影响。堆本体总质量较初始模型下降了14.3%,为今后完成更进一步的空间核反应堆设计提供了参考。     

无线加速度传感器在石墨堆芯结构抗震实验中的应用研究

提出一种用于地震条件下石墨堆内构件的动力学响应检测的无线加速度传感器,并且能够对地震条件下石墨结构的完整性做出明确的评价。检测结果表明,在满足抗震实验各种工况条件下对无线加速度传感器的检测结果与有线加速度传感器检测的结果是一致的。该无线检测技术避免了传统的基于有线网络的石墨结构检测系统的安装费用高、可靠性差、安全性差等缺点。