中国原子能科学研究院回旋加速器束流动力学与多物理场模拟技术发展与应用

经过60年的发展,中国原子能科学研究院（CIAE）独立自主地开展了基于PIC技术的强流回旋加速器束流动力学的大规模并行计算的核心算法研究,开发了CYCPIC2D、CYCPIC3D和OPAL-CYCL等强流回旋加速器束流动力学模拟程序,搭建了专用的高性能并行化计算机群PANDA。本文以CIAE已建成及在研的不同类型的回旋加速器为例,总结了回旋加速器基本束流动力学的分析方法和主要计算结果,并介绍了CIAE在回旋加速器束流动力学与多物理场模拟技术方面的发展与应用。     

熔盐实验堆备用停堆方案及其可行性分析

反应性控制系统的设计是反应堆物理设计的主要内容之一。熔盐堆采用熔融的氟化盐混合物作为燃料,由于核燃料的特殊性,熔盐堆在反应堆设计方面与传统固体燃料反应堆有着较大区别。本文鉴于熔盐堆的特殊性,针对2 MW液态燃料钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel,TMSR-LF1),提出多种停堆方式,包括排燃料盐、套管中注中子毒物、改变燃料盐成分、改变堆芯石墨栅元数,并进行了计算分析。分析结果表明:往套管中注入中子毒物是在控制棒失效的情况下很好的替换停堆方式;燃料盐成分可调,是熔盐堆本身具有的特点,因此往燃料盐中添加BF_3、LiF-BeF_2-ZrF_4、LiF-ThF_4,是调节堆芯反应性很好的方式;改变石墨栅元数也可以使反应堆停堆。本研究分析可以为熔盐堆停堆方式提供技术储备和理论参考。     

熔盐实验堆堆芯结构变化对反应性的影响分析

熔盐堆采用液态燃料,由于燃料的流动性,堆芯结构的变化会直接影响堆芯活性区的燃料盐装载量,从而影响堆芯物理特性参数。本文基于蒙特卡罗程序MCNP(Monte Carlo N Particle Transport Code),以2 MW液态燃料钍基熔盐堆(Thorium Molten Salt Reactor-Liquid Fuel,TMSR-LF1)设计模型为参考,系统研究了套管破裂、石墨构件移动、石墨破损、燃料盐浸渗度等因素对堆芯反应性的影响。结果表明:对于堆芯套管破裂,堆芯引入正反应性,破裂位置离堆芯中心越近,引入的反应性越大;对于石墨构件移动,随着扇形石墨构件向外移动,堆芯反应性增加;对于堆芯石墨破损,破损发生后,原燃料盐流道被石墨堵住时,则堆芯反应性减小;对于堆芯石墨破损,破损发生后,新燃料盐流道形成时,当石墨破损半径较小时,堆芯反应性会增加,当石墨破损半径较大时,堆芯反应性会减小。对于堆芯石墨发生燃料盐浸渗,堆芯反应性增加,且燃料盐渗入量越大,反应性变化越大。本研究为2 MW TMSR-LF1安全分析提供参考依据。     

轧制下线温度对15CrNiMo硬度及析氢行为的影响

为了优化牙轮钻头用15CrNiMo圆钢轧制工艺,降低圆钢氢含量及硬度,减少白点缺陷以及应力开裂的质量风险,对比了不同轧制下线温度对圆钢宏观硬度、显微硬度以及显微组织的影响,并采用升温脱氢分析方法(thermal desorption spectroscopy,简称TDS)对圆钢析氢曲线、氢含量等进行了对比分析。结果显示,升高轧制下线温度可以有效提高钢材铁素体组织比例,从而使钢材整体硬度降低,另外也有助于减少钢中的氢含量。     

新一代图像加网技术

本文原文版权属于德国柔印技术协会（DFTA）,受中国印刷技术协会柔印分会委托,恩熙思印刷科技（上海）有限公司经授权翻译后发表于本杂志。     

厌氧-人工湿地组合工艺对生活污水的处理效果分析

为解决当前农村生活污水排放量大、特征各异导致采用单一方法无法保证最终处理效果的问题,在对成都生活污水地区划分研究的基础上提出了生活污水处理工艺选择的原则;然后,以成都农村地区生活污水为例为其设计了厌氧-人工湿地组合工艺,并详细对其中关键结构参数和停留时间进行设计;最后,对生活污水处理后其中COD、TP等离子的去除率测定反映该处理工艺的处理效果。     

树脂法提高煤制乙二醇产品UV值的分析及应用

煤制乙二醇产品含有较多难去除的微量杂质,造成乙二醇产品UV值难以满足聚酯级乙二醇国标要求。为此分析了煤制乙二醇生产中产生杂质的副反应及树脂法提高乙二醇产品UV值的原理,并从工艺流程、树脂装填及活化、系统开停车、树脂再生及置换等方面系统介绍了物理树脂吸附和化学树脂吸附相结合的树脂法精制乙二醇的工艺操作。工业化运行结果表明：乙二醇产品塔侧采后的产品经1#树脂塔与2#树脂塔共同处理后,产品UV均值（220 nm）由57.0%提升至89.0%,提升率56.1%。     

熔体着色聚丙烯高速卷绕丝的结构与性能

由于聚丙烯缺乏染色席次,熔体着色成为工业化生产聚丙烯纤维普遍采用的办法。本文通过本色(纯PP)及着色聚丙烯高速卷绕丝的对比研究,揭示了聚丙烯着色熔体高速纺时纤维结构形成的基本规律。色母粒的加入改变了熔体冷却固化过程。使纺丝张力大大提高。在较低纺速下,着色卷绕丝结晶度增强主要归因于次晶的快速生长;在较高纺速下,结晶度增加主要归因于α晶的快速生长。同时,颜料颗粒的存在,不仅减弱了无定形区的大分子缠结和分子间力,而且使结晶区的折叠链结构更趋松散并使缚结分子易从晶片中滑脱。因此,相同纺速下制取的聚丙烯卷绕丝总是具有较低的强度、较低的屈服应力和较大的延伸度。     

环氧丙烷生产技术的进展

介绍了国内外环氧丙烷生产的技术现状，简要分析了几种新工艺的进展情况，提出了对我国环氧丙烷工业发展的几点建议。     

锅炉排烟余热深度回收利用节能改造工程实测分析

应用防腐型烟气冷凝热回收装置对北京某供暖锅炉房进行了排烟余热深度回收利用节能改造,将烟气作为吸收式热泵的低温热源用于供热。工程跟踪实测表明,采用烟气冷凝热回收装置可将锅炉排烟温度从84～114℃降到27～43℃,提高燃气利用效率(单项节能率)7.2%～13.6%;回收的烟气余热中水蒸气凝结潜热占68%～84%;排烟温度平均每降低10℃,锅炉系统总热效率提高约1.0%～2.3%;单位容量(1t/h)锅炉每天产生0.8～3.0t/d的烟气冷凝水,可回收利用;烟气冷凝水对烟气有显著的净化作用。因此,锅炉低温烟气余热深度利用有较大的节能、节水、减排潜力。