摘要：为深入分析水平轴潮流能发电装置的水动力性能,文章建立了叶轮和导流罩模型,使用计算流体力学理论(CFD)和流体仿真软件FLUENT对水轮机叶轮与导流罩周围的流场分布进行模拟分析,并对3种叶片数和6种导流罩张角下的水轮机进行数值模拟,模拟结果表明:当叶片数为4,导流罩张角为25°时,水轮机输出功率与获能效率均达到了较为理想的效果。研究结果可为今后新型水平轴潮流能发电装置的结构设计与优化提供参考和依据。

摘要：针对高温气冷堆包覆燃料颗粒生产逐渐规模化大批量发展的趋势,原制备工艺的手动控制体系已不能适应,需发展现代化工业级别的包覆燃料颗粒制备自动化控制系统。针对TRISO型包覆燃料颗粒4层连续包覆工艺进行分析,将包覆炉系统划分为5个子系统,将整个包覆过程分解为9个操作状态,提出建立分布式控制系统(DCS)自动化控制系统的思路。根据对包覆颗粒制备工艺的严格要求提出了控制系统设计原则,包括连锁控制、安全可靠、集成规范、实用易用、开放和易更新原则,并在具体建设过程中实现了这些原则要求,建立起一套完整的包覆燃料颗粒制备工艺自动化控制系统。该系统在我国高温气冷堆示范工程项目辐照样品的生产中投入运行,经实践检验,证明该系统可较好地实现包覆燃料颗粒制备工艺控制,满足工厂规模的生产要求。

摘要：碳纤维具有独特的电热性能 ,碳纤维在高温下以热辐射的方式传输能量。通过对不同环境下处理前后碳纤维表面的 XPS和 SEM分析对比 ,利用瞬时高温法可以彻底除去碳纤维表面的上胶剂。

摘要：TRISO型包覆燃料颗粒可将核裂变产生的气体、固体裂变产物束缚在燃料颗粒内部,是高温气冷堆安全性的重要保障。为满足未来超高温气冷堆在更高温度及更高燃耗条件下对燃料元件的要求,需对传统TRISO颗粒进行优化和改进。基于包覆颗粒的破损机制,设计了两种SiC基新型包覆颗粒,一种采用疏松SiC层替代疏松热解炭层,包覆层由内而外依次为疏松SiC层、内致密热解炭层、致密SiC层、外致密热解炭层;另一种为全SiC包覆结构,包覆层由内而外依次为内层疏松SiC层、SiC过渡层、外层致密SiC层。根据结构设计,采用流化床化学气相沉积法实验探索了疏松SiC的形成机制及包覆工艺条件,并利用SEM、XRD等进行材料分析,最终成功实现了两种新型包覆颗粒的大规模制备。更进一步,提出了全SiC基燃料元件的概念,并制备了球形和柱形全SiC基模拟燃料元件。

摘要：为解决ZrCl4蒸汽法化学气相沉积包覆燃料颗粒ZrC涂层时锆源输送的控制问题,设计制造了锆源输送装置。改装坩埚电阻炉,配备温度控制箱,以满足蒸发器的连接和控温要求;设计不锈钢蒸发器与耐高温、腐蚀压力表以满足腐蚀性气体测压要求;使用加热带和玻璃纤维布以满足ZrCl4蒸汽输送过程保温要求。最后进行ZrCl4蒸汽载带实验。实验结果表明,通过控制蒸发器加热温度和载气流量该装置可以实现ZrCl4蒸汽的定量载带,为ZrCl4蒸汽法沉积ZrC涂层提供了设备基础。

摘要：流化床-化学气相沉积(FB-CVD)技术是一种多学科交叉的材料制备技术,兼有流化床传热传质性能良好以及化学气相沉积均匀、产物单一等优点,在工业生产中有着广泛的应用,但因其属于交叉学科,散见于各种研究,没有进行专门的进展评述。本文拟对FB-CVD的工业应用进行专题综述,分析其发展和研究趋势。首先探讨了FB-CVD的基本原理,分别综述了其在颗粒包覆、一维纳米材料、多晶硅制备、颗粒表面改性及粉体制备等方面的应用,介绍了FB-CVD的过程模拟及反应器结构优化方面的研究进展。通过以上讨论,梳理了FB-CVD研究的科学内涵。可以看出,该过程具有明显的多尺度特征,即材料制备的微观层次、颗粒流化均匀性的介观层次以及反应器结构设计的宏观尺度。总结得出:FB-CVD技术的未来发展取决于3个尺度的耦合分析,其研究重点也应关注尺度间的相互影响效应,如材料制备的均相成核、非均相成核和颗粒流化及运动规律的相互耦合等。

摘要：高温气冷堆使用的TRISO型包覆燃料颗粒采用流化床化学气相沉积法制备。实验研究发现,在包覆燃料颗粒的生产过程中,化学气相沉积过程的压力显著影响包覆燃料颗粒的性能指标。研究了包覆过程中反应压力的变化对包覆层的显微形貌及密度的影响规律。基于对化学气相沉积反应压力的控制需求,进行生产线全系统压力监测及分析,获得整个生产线压力平衡及稳定操作的值。对生产线进行了系统优化,提出从后端调节压力的方法,通过系统的压力平衡,实现了对反应压力的有效控制,保证了生产过程稳定性。研究结果指出,全系统压力平衡分析是一种有效的生产线评估手段,可用于故障分析排除、分级连锁设计以及系统优化等。

摘要：燃料元件是核反应堆的核心部件,其性能指标直接影响反应堆的安全性和经济性。目前轻水反应堆中存在的锆合金腐蚀、吸氢、芯-壳反应等问题以及第四代核能系统燃料元件对材料的特殊要求,使以碳化硅(SiC)为包壳或基体材料的新型燃料元件的概念设计和制备成为了核燃料元件领域的一个新的热点。基于目前的研究进展,综述了SiC及SiC基复合材料在轻水反应堆、高温气冷堆、熔盐堆以及气冷快堆中的应用。重点阐述以SiC为包壳或基体材料的不同堆型燃料元件的设计理念、结构形式、制备方法及相关性能表现,并在此基础上总结了堆用SiC材料的特性和共性问题,展望了SiC材料在核燃料元件中的应用前景和重要发展方向。

摘要：对汽车碰撞过程中,加速度冲击脉冲问题进行了研究。为解决汽车碰撞中冲击能量和复杂冲击加速度曲线难以表达的问题,文章通过对汽车碰撞冲击脉冲的时域与频域分析,提出一种构造复杂冲击加速度曲线的方法,建立了相关数学模型,并给出了构造生成的加速度冲击脉冲与实际碰撞加速度冲击脉冲波形精度评估公式。经实验证明:该方法能够从能量的角度来分析冲击加速度时域与频域上的参数,对比碰撞的冲击能量大小,便于仿真分析,也能够评价碰撞的冲击过程与特征。该方法为汽车实际碰撞的冲击加速度曲线的产生与控制,以及汽车碰撞有限元仿真分析提供了很好参考价值。

摘要：我国10MW高温气冷堆采用全陶瓷型包覆颗粒球形燃料元件。TRISO型包覆燃料颗粒由燃料核芯、疏松热解碳层、内致密热解碳层、碳化硅层和外致密热解碳层组成。采用丙烯和乙炔混合气体制备致密热解碳层以及四层连续包覆的新工艺,开展生产工艺条件试验,系统地研究了生产工艺和性能之间的关系,摸索出最佳生产工艺条件。用化学气相沉积方法在150mm流化床沉积炉系统中批量生产出TRISO型包覆燃料颗粒。用扫描电镜观察分析了包覆燃料颗粒的微观结构,包覆燃料颗粒的制造破损率为3.4×10-6,冷态性能达到我国10MW高温气冷堆设计要求。包覆燃料颗粒辐照考验结果(放射性裂变产物释放率R/B为1×10-6左右)表明,包覆燃料颗粒的质量可以满足10MW高温气冷堆安全运行的要求。