CERMET-SNRE堆芯物理计算分析

核火箭发动机功率高、寿命长、比冲大,在执行深空探测和星际航行任务时具有不可替代的优势。小型化是核火箭发动机的一个重要趋势,基于此提出了一种使用钨基金属陶瓷燃料的小型核火箭发动机（CERMET-SNRE）堆芯方案,并采用蒙特卡罗程序（MCNP）进行了精确建模,计算了相关物理参数。计算分析结果表明：CERMET-SNRE堆芯能谱硬,燃耗浅,后备反应性足够,功率分布合理,控制鼓与安全棒价值足够,发射掉落事故下有效增殖因数小于0.98,堆芯方案合理,满足设计要求。     

直流伺服电机的最佳开关控制频率

桥式开关功率放大器广泛地用于伺服系统以驱动直流电动机。本文从桥式放大器的基本方程式出发,分别对单极性(Unipolar)输出和双极性(Bipolar)输出两种不同控制方法进行了分析。提出与开关控制频率有关的放大器的动态损耗和伺服电机的附加损耗的计算公式。以“开关放大器——伺服电机”组的效率最高为准则,给出最佳开关控制频率的计算方法,并附以计算实例。功放级采用开关放大器的直流伺服系统,它的性能和电气指标受开关频率的影响。正确地选择开关频率,可以提高功放级的效率,而性能与连续系统并无差别。选择开关频率时,有许多互相矛盾的因素需要考虑。其中主要是电机的利用率和功放级的效率。为提高电机的利用系数,降低电枢回路的附加损耗,应尽量提高开关控制频率。而为提高功放级的效率,减小开关过程中功放级的动态损耗,应尽量降低开关控制频率。因此,对于功率为数百瓦的调速系统和随动系统,常以两者合成损耗最小为最佳开关控制频率。     

核热推进堆芯方案的发展

核热推进利用核裂变能加热工质,比冲可达化学火箭的2倍多,在空间活动中有广阔的应用前景。在美国和俄罗斯的研究过程中,对多个核热推进堆芯方案进行了较深入的研究。本工作介绍了这些堆芯方案的情况,详细说明了其设计特点,并总结了堆芯方案的发展趋势。     

双极性接法的A/D、D/A转换问题

为了用单板计算机实现某种控制作用,时常要在其上配以A/D、D/A转换器。一般要求转换器是双极性的,即A/D、D/A转换器的输入、输出模拟量具有正负极性。这就存在着如何处理好A/D、D/A的转换问题。它是使用好具有双极性接法的A/D、D/A转换器关键所在。     

基于广义最小二乘法原理的中子能谱解谱程序开发及验证

中子能谱是反应堆的一项重要参数,为验证理论计算,常使用阈探测器活化法对中子能谱进行实际测量。为解决由于活化片数量小于能群数量而引起的解谱问题并获得较高的解谱精度,基于广义最小二乘法原理开发了解谱程序NSAGLS。使用IAEA给出的例题进行了验证,结果表明该程序能够得到正确的解谱结果。该程序可用于反应堆中子能谱的解谱,并能够考虑输入谱、核反应截面及测量活度不确定度信息对解谱结果的影响。     

用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器的反应堆光致缓发中子参数

在介绍单群扩散方程基础上,引入堆芯和反射层的中子价值,根据考虑了光致缓发中子及其价值因素的点堆动态方程,建立了利用现有计算程序进行计算和分析的方法,分析了医院中子照射器光致缓发中子的特性参数,在原有6组缓发中子基础上增加了9组光致缓发中子,为进一步进行用于硼中子俘获治疗的医院中子照射器反应堆的点堆动力学研究提供了重要参数。     

ASME规范316H不锈钢高温蠕变本构方程解析与讨论

ASME 2021版规范提供了316H不锈钢的高温蠕变本构方程。基于正确使用本构方程进行高温设备应变和蠕变损伤评价的目的，本文解析了其各项的物理意义，分析了其关键参数对温度和应力的敏感性，对比了其预测值与ASME规范等时应力应变曲线数据。结果表明：该本构方程由快速瞬态、瞬态和稳态蠕变项来描述蠕变第一、第二阶段，其适用性受蠕变第三阶段起始时间和应力范围的限制，同时方程中快速瞬态蠕变速率常数存在勘误；方程在1 000℉(华氏温度)下所得应变较规范等时应力应变曲线更大，致使应变预测结果相对保守。因此，在满足ASME规范316H不锈钢高温蠕变本构方程适用性的前提下，可采用其评价高温设备在950、1 050、1 150℉下的结构完整性，而1 000℉下的相对保守。     

TOPAZ-Ⅱ反应堆慢化剂正温度效应研究

TOPAZ-Ⅱ空间核反应堆电源采用热离子静态热电转换方式，系统输出电功率为5 kW,寿命可达3 a,是当前可迅速工程化的最先进的空间核电源系统之一。然而TOPAZ-Ⅱ反应堆的慢化剂温度系数是一个较大的正值，并导致了全堆的温度系数也是正值，这对反应性控制系统的可靠性提出了很高要求，因而有必要对其产生的机理进行详细的研究。采用MCNP程序构建了TOPAZ-Ⅱ反应堆堆芯三维精确几何模型，从中子能谱的变化、中子平衡关系的变化以及中子循环因子的变化3个方面详细分析了TOPAZ-Ⅱ反应堆慢化剂正温度效应产生的原因。通过设计验证算例验证了分析的正确性，并找到了可减小慢化剂正温度效应的方法，为未来热离子反应堆的优化设计提供了一个指导方向。