熔盐堆功率自抗扰控制方法研究

功率控制系统是反应堆的关键控制系统之一,对保证反应堆安全和稳定运行起着极其重要的作用。设计良好的熔盐堆功率控制器应具有及时的瞬态响应特性,需要简单可靠的控制方法以保证控制器的响应速度和安全性。本文基于线性自抗扰控制(Linear Active Disturbance Rejection Control,LADRC)理论设计了应用于熔盐堆(Molten Salt Reactor,MSR)的反应堆功率控制器,导出了用于自抗扰控制器设计的相对功率的二阶线性微分方程和对应的线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)。最终,通过仿真得到的结果表明:该控制器模型适用于熔盐堆功率的控制,具有较快的调节速度和精度,且对测量噪声不敏感,有良好的抗扰效果。     

网格结构受屈曲影响压杆套管加固法研究及工程应用

大跨屋盖体系中存在大量的正在服役使用的网格结构,其鉴定、诊断、加固、维修技术已成为加固技术研究的热点之一。网格结构加固中常常会遇到杆件的强度满足要求而稳定性不满足要求的问题。常规的替换杆件加固法或焊接增大截面加固法均存在施工风险大、工期长的问题。为减少对建筑使用功能影响,负载条件下进行加固并尽量减少施工现场作业成为网格结构压杆稳定性加固中亟待解决的问题。结合某屋盖网格结构加固工程,课题组提出了一种解决网格结构压杆稳定性不足的套管加固法,采用屈曲-接触力学理论推导和试验校核相结合的方法,针对加固后不同的破坏机理,建立相应的力学模型,分析内管及套管的屈曲变形特征、接触传力机制及套管与内管的共同工作机理。在此基础上提出套管加固后压杆稳定承载力的计算公式,为工程应用及规范制定提供科学依据。套管加固法减少了网架结构加固中的杆件拆除及焊接作业,降低施工风险,缩短施工作业时间,取得了良好的社会与经济效益,可为类似改造工程提供借鉴。     

考虑多种耦合效应的多维多点反应谱研究

准确计算结构在非一致性地震输入下的响应,需要考虑地震动的特性,如多维及空间相关性等;也需考虑结构响应的复杂性,如需要将地震动响应分解为动力响应及拟静力响应等。以上因素非独立,具有耦合性。为此,根据选定的地震动功率谱模型,利用虚拟激励法,推导了基于位移谱的多点多维反应谱公式,该公式可以同时考虑多种耦合效应,包括多维(含方向交叉向)、多点(含行波效应和相干性效应)地震动及动力与拟静力的耦合等多种因素。为了便于在实际工程中应用,公式根据GB 50011-2010《建筑抗震设计规范》中的加速度谱选定了对应位移谱,且公式中的参数也与之相对应。同时,采用反应谱法对一个单层网壳结构在多维多点地震动输入下的反应特性进行了分析,结果表明动静耦合的影响随着视波速的增加而减小,考虑部分相干性效应的柱底面内弯矩最大值比完全相干条件下增加了10%~20%。     

中国空间结构的创新与实践

对中国空间结构学科近年来的发展情况进行了系统的介绍,总结了空间结构在理论研究、应用技术、新材料和新体系、加工制作和施工安装技术等方面的创新与实践,对未来空间结构学科发展的重点进行了展望。     

简化间隙泄漏结构对离心压缩机性能影响研究

针对流量系数为0.196的大流量系数离心压缩机模型级,采用CFD方法,研究其在简化动静间隙泄漏结构时替换壁面旋转区域大小对离心压缩机流场及性能的影响。计算结果表明:叶轮出口替换间隙壁面的旋转长度小于23.33%间隙高度时预报结果相差较小,与实验值较为吻合,超过该值计算得到的多变效率与旋转壁面长度呈线性增长趋势。这主要由于旋转壁面长度小于23.33%间隙高度时,静止壁面的粘性阻力作用强行将叶轮出口盖侧高速区减速,产生了较大损失,而超过该高度时,该高速区域的形态基本发展完整,从而使得额外旋转壁面对流体做功直接增加了轮盖侧流体的总压值,增加了轮盖侧流体气流角,提高了整级性能。设计工况下,当叶轮出口旋转壁面长度等于6.67%间隙高度时,计算得到的扩压器进口周向平均气流角与考虑间隙结构时结果基本一致,得到的多变效率比考虑间隙泄漏结构时高1.56%,总压比高1.82%。由此说明不考虑动静间隙泄漏时,合理选取叶轮出口替换间隙物面的旋转长度能够保证计算结果的可靠性。     

鲜猪肉水分近红外光谱在线检测方法研究

本研究目的在于应用近红外光谱技术对冷鲜猪肉深层水分含量进行在线检测方法研究。根据稳态空间分辨光谱技术设计了具有多个检测器的传感器,以750nm、805nm、850nm和970nm的LED作为光源,检测器距离为30-48mm之间,用于检测肉块样品一定深度和范围内的水分含量,从而为无损、快速地给出鲜猪肉水分含量提供一种可靠方法。实验中针对猪背最长肌进行检测,获得184个样品,其水分含量在71%-78%之间,采用多元校正预测模型计算肉块水分含量。所建模型相关系数（r）为0.783,呈显著相关,建模集标准残差（RMSEP）为0.988,验证集标准残差（RMSEP）为1.037。由此得出结论,在短波近红外范围内,利用稳态空间分辨光谱技术能够对猪肉水分含量进行在线检测。     

吸附还原法降低稀燃汽油机NOx排放的研究

为了使稀薄燃烧这一汽油机节能技术导致的NOx排放量过高问题得到解决,介绍了传统燃烧方式汽油机上的三效催化转化技术、工业中的NOx的直接催化分解技术和柴油机上使用的NOx选择性催化还原技术,分析了它们在稀燃汽油机上使用时存在的问题.在此基础上,探讨了NOx的吸附还原催化技术,并根据基本催化反应机理,对吸附还原剂的活性组分、储存组分和载体进行优化改进,设计了高效净化NOx的技术方案.     

天然胶乳和硅橡胶气囊导尿管的成型工艺与应用

气囊导尿管广泛应用于临床医疗,对比天然胶乳与硅橡胶气囊导尿管的性能、成型工艺和应用。天然胶乳具有优异的综合性能,采用多次浸渍工艺可制作各种规格和型号的气囊导尿管,但天然胶乳制品生物相容性差,天然胶乳气囊导尿管临床上存在过敏症、亚硝胺诱导致癌和残留硝酸钙刺激等安全风险。硅橡胶气囊导尿管临床上生物相容性和安全性较好,置留时间较长,但价格相对偏高。两种气囊导尿管各有市场需求,预计硅橡胶气囊导尿管将逐渐替代天然胶乳气囊导尿管。     

集中式砂岩型热储地热资源开采井网优化与实践

近年来人们对中深层砂岩型地热资源开发越来越重视,集中开采逐步成为常态。在集中式砂岩型地热井井群部署过程中,井距、井网不仅决定地热井多年后温度和水位变化,也影响着地热项目的寿命及经济性。文章以冀东曹妃甸新城2.3×106 m²地热供暖项目为例,研究了集中式砂岩型地热开采井网优化。在研究区地热勘查的基础上,利用采灌试验确定地热井开采量为100 m³/h、回灌量为80 m³/h。采用数值建模优化地热采灌井井距为450 m,地热采灌井井网按交错式排状部署。采用多井先导试验验证地热井开采量、回灌量的合理性,并制定地热井采灌运维制度,实现100%自然回灌。利用井群多年采灌生产数据建模,预测热储渗流场水位与温度变化。为规模化地热资源开发提供技术支持。     

延145-延128井区致密储层单砂体分布特征及开发潜力

针对鄂尔多斯盆地延145-延128井区主力气层山₂段、山₁段、盒₈段产量递减快,开发效果不佳的问题,利用精细地质研究手段,对主力气层的地质特征以及砂体接触关系开展储层综合评价,进一步明确储层沉积微相展布特征,刻画优质单砂体储层分布范围,落实井位部署潜力区。研究结果表明：延145-延128井区储层为三角洲前缘亚相沉积,砂体基本上呈现连片发育特征,厚度一般为4～6 m;多层叠加砂体垂向厚度和横向规模较大,砂体连通性较好;孤立型砂体垂向厚度和横向规模有限,砂体连通性一般;横向上单砂体存在孤立型、叠加型等接触关系,对于孤立型砂体,未射孔动用则基本为原始气藏状态,剩余气富集,孤立型砂体可以作为下一步重点挖潜对象;根据剩余气分布特征,可采用加密、补孔、扩边等措施提高储量动用程度,计划部署加密井12口、扩边井15口,补孔36井次,预计增加可采储量83×10⁸m³。该研究可为同类气藏的开发调整提供重要的参考依据。