摘要：为了提升碘吸附器在生产及应用过程中性能检测的安全性、适用性和自动化程度,以气流闭式循环设计、精准自调控技术为突破,研制出具有多功能特点的自动化循环式碘吸附器性能检测系统装置,对装置的密封性及运行稳定性进行了测试,过滤部件及系统的密封性均满足相关标准要求;装置可实现运行风量400-1400m3/h范围内任意设定值下的精确调节控制,且气流参数控制精度高、稳定性好,可实现1200m3/h风量连续循环运行24h风量变化小于3.75%,露点温度差最大不超过0.75℃,提升了实验及产品检测的准确性和安全性。在开放工况和循环工况下分别进行机械泄漏率和吸附放射性甲基碘效率试验,结果具有一致性和稳定性。

摘要：针对计算流体力学(CFD)与三维精细化建模方法应用于反应堆燃料组件热工水力分析时普遍面临计算量较大和计算效率较低的问题,本文基于搅混翼对流场及温度场的阻流、导流、搅混与换热强化等方面的影响机理,通过建立搅混翼的虚拟体积力数理模型来考虑搅混翼对热工水力的影响。以两通道模型为研究对象,将虚拟体积力模型以动量源项的形式加入无翼片通道中,获得了带搅混翼通道的热工水力特性。该方法避免了直接对燃料组件中的复杂搅混翼结构进行贴体网格建模,可显著简化建模过程、降低计算量及提高计算效率。通过与实验数据及传统贴体网格建模结果的综合对比分析,验证了模型的有效性。研究结果表明:搅混翼对棒束通道流场及温度场的综合影响,可等效为结构对流体施加的某种作用力改变了流体质点运动规律,从而表现出特殊的热工水力现象;虚拟体积力动量源模型所计算的流速、压降及换热系数等关键热工水力参数,与实验数据及传统贴体网格计算结果吻合良好,并能适应不同流速工况。

摘要：为研究空间反应堆系统液体层辐射换热器的换热特性,本文运用STAR-CCM+软件进行了几何、物理建模,通过改变几何尺寸、形状、发射端温度及工质种类,对不同形式液体层的辐射换热特性进行数值计算和分析,得到了上述各因素的影响规律和作用机理。结果表明:改变矩形液体层模型的形状使比传热面积增加,可改善液体层的辐射换热性能;矩形和三角形液体层形状变化的灵活度较高,能达到更优的辐射换热性能;提高液体层的发射端温度可减小液体层质量,大幅改善液体层辐射换热性能,但需考虑升温带来的工质蒸发速率加快的影响;密度小而发射率大的工质性能更优,综合考虑蒸发和造价因素,高温下液态锡更适合作为辐射换热器的工质。研究结果为空间液体层辐射换热器的优化设计提供了一定的理论支撑和科学依据。

摘要：为提高双钩波形板汽水分离器的分离性能,采用计算流体力学方法建立波形板内的两相流动模型,并对不同结构疏水钩的波形板汽水分离器进行研究。通过数值计算得到了波形板内的速度云图和液滴运动轨迹,并分析了不同进口速度下疏水钩结构对压降和分离效率的影响。结果表明:大部分液滴在前两级通道被分离,进口速度为0.922 m/s时其质量份额可超过50%;疏水钩通过影响流场的局部流速和湍流强度进而影响压降和分离效率,疏水钩对液滴的直接拦截作用有利于提高分离效率。综合考虑分离效率和压力损失获得了综合性能良好的双钩波形板汽水分离器结构型式。

摘要：为深入研究Cr涂层对锆合金包壳管力学行为的影响,采用电弧离子镀膜技术在锆合金包壳表面制备了厚度为15,25,35μm的Cr涂层,利用室温与400℃拉伸试验,对比了不同厚度涂层在室温和高温下的拉伸性能;通过涂层断口及表面微观形貌表征和EBSD微观组织分析,阐述了温度及涂层厚度对Cr涂层开裂和塑性变形行为的影响机制。结果表明:随涂层厚度增加包壳管屈服强度和抗拉强度增加但延伸率下降。与室温拉伸相比,高温下涂层厚度与包壳管拉伸性能的相关性降低。室温下,涂层呈脆性断裂,塑性较差,表面生成环向裂纹,且裂纹数量随厚度增加而增加;高温下,涂层滑移所需临界分切应力降低,晶粒发生更大程度的变形和取向变化,伴随多个滑移系开动后的交滑移行为,涂层塑性显著提升,不同厚度的涂层表面均无裂纹生成。

摘要：为深入研究Cr涂层对锆合金包壳管力学行为的影响,采用电弧离子镀膜技术在锆合金包壳管表面制备不同厚度(15,25,35μm) Cr涂层,通过环向拉伸与环向压扁2种应变形式的力学试验,对比无涂层与具有不同厚度Cr涂层的锆合金包壳管抗拉强度与延伸率等力学性能的差异;通过拉伸断口与压扁截面的宏观及微观表征,分析不同厚度涂层的开裂行为。结果表明:涂层影响锆合金包壳拉伸断口的扩展路径及基体初始裂纹的萌生,并以此导致抗拉强度的上升与延伸率的下降。较厚的涂层断口扩展路径更短,延伸率降幅更大。综合涂层对包壳管抗拉强度、延伸率及断裂行为的影响规律,Cr涂层厚度在低于25μm的范围内具有更好的力学性能。

摘要：采用无压烧结SiC作为母材,SiC基SiC-Al_(2)O_(3)-Y_(2)O_(3)粉末作为中间层,使用放电等离子扩散连接SiC陶瓷。通过金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、电子背散射衍射分析、剪切试验等手段对SiC接头的微观组织和力学性能进行了表征评价。微观组织表征结果表明,SiC接头界面结合质量较高,各个位置中间层厚度均匀。接头的主要相组成为β-SiC和Y-Al-Si-O-C,中间层SiC为细小的β-SiC晶粒,母材与中间层处晶粒没有表现出明显的择优取向。由于放电等离子扩散连接的快速连接过程,接头处未发生明显的β→α相变。同时,由于接头为近同质SiC接头,界面处未出现明显应力集中。通过剪切试验,对比不同温度热处理前后的接头剪切强度。SiC接头的初始室温剪切强度为219.9 MPa,在经过800ºC/2 h的空气中热处理后接头强度升至320.8 MPa,进一步提高热处理温度至1300ºC,接头强度升至389.1 MPa,接头断裂主要发生在母材,断口呈现河流状花样,为脆性断裂。接头强度的上升归因于热处理过程中产生的SiO2与Y-Al-Si-O-C的交互作用愈合了中间层两侧母材中存在的微裂纹等缺陷。

摘要：为支撑我国热液型铀矿深部探测需求,结合我国自然γ能谱测井技术发展现状,研究了直径Φ59 mm的小口径γ能谱深测井探管耐高温技术。重点介绍探管材料、一体化机械结构、真空隔热技术及相变吸热技术,实测了γ能谱测井探管内部电路的热功耗,通过理论计算设计了耐高温探管连续工作15 h的相变材料体积。并在我国相山铀矿科学深钻CUSD1实际应用,结果表明在井下近110℃坏境下探管内部监测温度为64.19℃,满足γ能谱探管工作温度要求。

摘要：同位素产品生产专用机械总装工序是决定设备性能的关键环节。针对该设备总装报告自动化生成技术需求,明确了设备总装报告的内容结构设置,设计了自动化生成总体技术方案。采用MATLAB软件开发了Word文件格式报告的自动化生成系统,完成了程序流程、软件界面及系统操作流程设计。对开发系统进行了实际应用,给出了总装报告自动化生成示例及系统应用效果评价情况。该系统对于专用机械总装工艺质量和标准化水平提升具有现实意义。

摘要：实验确认治疗束的谱源项参数是硼中子俘获治疗(BNCT)物理剂量学研究的重要环节之一,全面细致地掌握相关信息,对精准制定临床治疗计划进而准确评估患者的给予剂量十分重要。为验证理论计算源项光子能谱的可靠性,设计适用于BNCT治疗束特点(宽能量范围、高强度n/γ混合束)的新型光子谱仪。通过蒙特卡罗模拟方法优化探测器内的中子注量率、光子计数率及次级光子占比(次级光子计数率/初级光子计数率)三个重要参数,在降低辐射强度以避免探测器的辐射损伤和死时间过大的同时,尽可能抑制中子诱导次级光子的产生,将次级光子占比降至5.45,以实现BNCT治疗束光子谱的快速准确测量。同时,开展谱仪对不同能量光子响应的校准方法研究,以便得到准确的响应函数,为光子谱的解谱工作奠定基础。