矩形回路铅铋自然循环稳定性研究

为了对矩形回路铅铋自然循环流动稳定性进行分析,得到影响自然循环流动的因素及其作用规律,采用时域法,开发一维系统程序FRTAC对铅铋自然循环进行数值计算,分析处理动态时序判定其稳定特性,获得了铅铋自然循环在相关工况条件下的稳定域与稳定性边界、铅铋自然循环回路的流动稳定性特性,以及影响因素与规律。研究表明,增大回路加热段长度会使系统的稳定性增强,而增大流道直径以及冷热段心位差均会使系统稳定性裕量降低,稳定性减弱。     

铅基反应堆严重事故下燃料迁徙行为机理实验研究

在铅基反应堆严重事故中,燃料颗粒在堆内迁徙过程中可能导致堆芯堵塞,存在重返临界的风险。为了获得液态铅铋合金（LBE）夹带金属颗粒的流动迁徙行为特性,本研究设计了石英玻璃可视化实验段,搭建了液态LBE夹带颗粒流动凝固行为可视化实验装置Eirene,开展了LBE在圆形通道内的流动凝固实验和LBE夹带不锈钢颗粒的流动凝固实验,获得了液态LBE流动凝固动态特性的影像数据、LBE进出口温度和管壁温度数据。由实验结果可知,颗粒球床的存在会严重阻碍LBE在玻璃管内的流动,且在球床密集区域极易形成凝固堵塞,大量颗粒停留在实验段中段,由外至内逐步形成堵塞。实验结果可为铅基反应堆严重事故分析模型验证提供支持。     

直通道PCHE内S-CO2与铅铋合金耦合换热特性数值分析

针对超临界二氧化碳(S-CO₂)与液态铅铋合金在印刷电路板换热器内耦合换热问题,本文建立了“1对2型”直通道印刷电路板换热器换热单元三维模型。采用数值模拟方法对S-CO₂与液态铅铋合金耦合换热特性进行了研究。结果表明：冷侧S-CO₂对流换热热阻远大于热侧液态铅铋合金热阻,即印刷电路板换热器整体换热更受制于S-CO₂的影响,且S-CO₂侧的换热强度决定了整体换热的下限。改变S-CO₂侧入口质量流速比改变液态铅铋合金侧入口质量流速对印刷电路板换热器换热器单元功率影响程度更大。S-CO₂侧入口质量流速每增加1 kg/s,换热功率增加335.77 kW。本文研究结果可为后续液态铅铋合金与S-CO₂耦合换热研究和印刷电路板换热器设计提供参考。     

PW12/Bi2WO6复合材料的制备及光催化性能的研究

采用两步法合成新型可见光驱动的PW₁₂/Bi₂WO₆复合材料,利用XRD、SEM、TEM、IR、EDX表征技术对复合材料进行物理和光学性质的分析,并以亚甲基蓝(MB)为模拟污染物对其催化剂活性进行测试。实验结果显示,与纯Bi₂WO₆相比,引入PW₁₂的催化剂光催化活性显著提升。当m(PW₁₂)/m(Bi₂WO₆)=2∶8、复合催化剂煅烧温度为400℃、MB浓度为10 mg/L、复合催化剂投加量为0.1 g时,PW₁₂/Bi₂WO₆的光催化活性最佳,光照1.5 h后对MB的去除率达90.87%,2 h后可达99.71%。     

非对称紧凑式换热器内超临界二氧化碳与液态铅铋合金耦合换热特性研究

超临界二氧化碳布雷顿循环与铅冷快堆的结合被认为是最为理想的动力循环之一,系统通过中间换热器传递热量,其性能影响着整个发电系统的高效与安全运行。由于超临界二氧化碳和液态铅铋合金（LBE）物理性质和热输运性质差异显著,对称式结构无法匹配两侧工质的换热要求,构建了1种非对称式紧凑式耦合换热器,采用数值模拟方法研究了超临界二氧化碳与液态铅铋合金耦合换热特性。结果表明：提升冷侧流体入口速度会显著增强换热;增加热侧LBE入口速度时,总换热系数先降低后增加;提升换热器冷热流体入口温度,换热器的换热系数先减小后增大,存在最优值;在拟临界区内,强浮力作用会大幅提升冷侧换热,而加速效应则抑制换热。     

Bi2O3-Bi2WO6直接Z-scheme异质结的制备、表征及光催化还原U(Ⅵ)的性能

根据能带理论,以Bi(NO3)3.5H2O为铋源,采用水热煅烧法制备了Bi2O3-Bi2WO6复合光催化材料,SEM、XRD、XPS、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)、电化学阻抗(EIS)等表征手段对材料进行表征与分析,以U(Ⅵ)为目标污染物,在可见光下进行光催化还原U(Ⅵ)的性能研究.结果 表明:与纯Bi2WO...     

Reppe法合成1,4-丁炔二醇浆液态催化剂分离过滤器改造和应用

1,4-丁二醇(简称BDO)生产过程中,1,4-丁炔二醇(BYD)作为中间产品,采用甲醛和乙炔气在浆液态铜铋催化剂的作用下合成产生,该反应为炔化反应.为了维持炔化反应的效果,需保证铜铋催化剂的活性,需要定期对系统中的部分催化剂进行置换.具体方式为:定期通过添加一部分新鲜铜铋催化剂,同时再排出一部分使用中的铜铋催化剂浆液,催化剂浆液通过高精度的圆盘过滤器滤盘进行分离.为保证圆盘过滤器的运行质量,对滤盘的结构形式和工艺操作进行研究和应用.     

BiOBr-BN光催化氧化NO及其抑制毒副产物的机理研究

光催化去除一氧化氮(NO)是一种新兴的空气净化技术, 但极易生成毒副产物二氧化氮(NO₂), 限制了其实际应用。为解决这一问题, 本研究以氮化硼(BN)纳米片为模板, 用原位生长法在其表面形成溴氧铋(BiOBr)纳米片, 成功构建二维-二维(2D-2D)可见光催化剂BiOBr-BN。根据X射线光电子能谱及第一性原理计算结果, BiOBr通过界面作用将电子转移至BN, 形成内建电场, 有效促进光生载流子的分离。BiOBr作为NO氧化的活性面, 增强氧气(O₂)的吸附和活化, 抑制NO₂的生成。可见光催化氧化NO性能测试结果表明, 5%BiOBr复合BN后, NO去除率从24.6%提高到39.5%, NO₃^-的氧化选择性从36.6%提高到82.7%。