摘要：设计了用于水平磁场中锂膜流动铺展性及磁流体动力学效应研究的实验装置,介绍了所用磁铁、锂循环回路、动力系统、回路温控系统和测量系统五个组成部分。各部分加工完成,进行现场组装与回路调试,最后加入锂锭熔融后完成实验台搭建工作。利用该实验台研究了锂膜在不锈钢表面的铺展情况、锂膜表面形态与流动雷诺数的关系,以及磁场对液膜表面形态的影响等方面。结果发现液态锂膜在充分锂浸润的不锈钢表面能够完全铺展,水平磁场对锂膜流动有致稳作用,并且可以抑制磁场方向的表面波动。

摘要：通过数值模拟及实验研究了润湿性及磁场对液态金属膜流流动状态的影响。首先,通过数值模拟研究了润湿性对膜流流动状态的影响。结果表明,当润湿性不好时,液态金属膜流容易发展为溪状流而不能完全覆盖底壁,入口膜厚较薄时更易发展为溪状流;在入口膜厚及其它情况相同时,密度越小越易发展为溪状流。其次,研究了磁场对膜流流动状态的影响。结果表明,槽道与流体润湿性不好时,有磁场情况下液态金属膜流覆盖底壁的区域较无磁场时增加,强磁场对膜流的湍流有抑制作用。最后,液态金属膜流实验结果表明,润湿性不好时,镓铟锡合金膜流容易收缩发展为溪状流,这与数值模拟的结果是一致的。上述研究结果对磁约束聚变堆液态第一壁的设计具有指导意义。

摘要：包层是磁约束聚变堆中实现氚增殖和能量导出的重要部件,针对包层模块中,由于复杂的串并联流道结构所导致的冷却剂流量分配不均匀问题,采用一维热流体流动分析软件Flowmaster,建立了水冷固态增殖包层子模块的冷却剂流道结构模型。对运行工况下包层冷却剂流量分配进行模拟,并与相关试验以及模拟结果进行比对。模拟结果表明,所建立的子模块一维模型各部分冷却剂温升和压降均与设计值吻合,模型能够准确的描述包层冷却剂流动特性。在稳态运行工况下,包层子模块侧壁支管出现较为明显的流量分配不均匀现象,流量最大值与最小值偏差达到5%。位于侧壁上下两端的集合管对流量分配均匀性起重要作用,保持矩形集合管横截面积不变,横截面长宽相等时流量分配最为均匀。当集合管采用不同形状设计时,圆形管道流量分配均匀性要好于矩形管道。

摘要：文章针对水下机器人运行环境的特殊性,设计并构建了一款轻型水下机器人;对其控制系统进行了总体设计,并搭建了以STM32微控制器为核心的软硬件平台;根据该机器人的结构特点和运动特性,分别设计了单级和串级比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器对机器人进行深度及姿态控制,将姿态控制器和深度控制器计算得到的控制量并联输出,作为脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)调节量对电机调速;最后通过水下试验验证了控制算法和控制系统的有效性和可靠性。

摘要：为了解决CFC与Cu Cr Zr合金的冶金连接问题,以二元合金Cu_(62)Mn_(38)(at.%)为基础成分,采用低熔点Ga作为主要合金化元素和微合金化元素Cr和Si,设计了系列固溶体钎料合金Cu_(62)Mn_(37-x)Ga_(x)Cr_(0.5)Si_(0.5)(x=0~10,at.%)。利用电弧熔炼、铜模吸铸和冷轧制备了100μm厚的钎料箔带。采用Cu_(62)Mn_(31)Ga_(6)Cr_(0.5)Si_(0.5)钎料在不同工艺条件下(875~900℃,保温15~25min)制备了无氧铜和Cu Cr Zr合金钎焊接头。通过热分析和X-射线衍射分析了钎料熔化行为和相组成;采用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和力学性能拉伸机对接头的组织形貌、成分分布和力学性能进行了分析。结果表明,在880℃/保温25min钎焊工艺下可获得无缺陷CFC/Cu Cr Zr接头结构,焊缝的Cu固溶体基体内有少量不连续分布的粒状纳米Cr_(3)Si析出相;在室温抗拉试验中,此接头的抗拉强度为215MPa,断后延伸率40%,断裂模式为韧性断裂。该钎料和焊接工艺已应用于HL-2M偏滤器制造中碳纤维复合材料和Cu Cr Zr合金的连接加工。

摘要：中子学分析对聚变堆尤其是其氚增殖包层的设计和安全运行具有重要意义,基于蒙特卡罗方法的模拟是聚变中子学分析的常用手段。以中国聚变工程试验堆(China Fusion Engineering Test Reactor,CFETR)为研究对象,研究蒙特卡罗程序GEANT4在聚变中子学分析中的应用,开展截面库基准测试计算,验证G4NDL截面库在聚变中子学分析中的适用性。采用编程方式和借助McCAD转换方式在GEANT4中分别建立CFETR一维柱壳模型和三维模型,并设置中子源和计数方式,实现了GEANT4中CFETR中子学分析模型的建立。在GEANT4中自主开发了新的物理过程,设置反射面边界,计算获得了中子壁负载。结果表明:GEANT4与MCNP计算结果差异小于1%,验证了反射面设置的有效性和GEANT4在聚变中子学工程分析中应用的可行性。

摘要：因设备简单、镀层致密、成分和厚度可控、绕镀性强等优点,电沉积涂层技术在管件(特别是异形件)的内壁改性和防护方面得到了广泛应用。然而,相对于外表面,管件内壁电沉积技术面临更大的挑战,具有阴/阳极面积比大、内角难以涂覆、涂层厚度不均匀、存在局部过热或温度梯度等技术难点。工程上,常采用精细化象形阳极设计及合理的前处理方法优化电沉积工艺参数(如电流密度、电流效率、镀液温度、搅拌速率等),以获得均匀致密的涂层。鉴于此,本文简要分析和评述了管件内壁电沉积的技术特点、影响因素及工程化应用,以期能为相关基础研究和工程实践提供参考和指导。

摘要：中国双功能锂铅实验包层模块(DFLL-TBM)是中国计划在国际热核实验堆(ITER)进行氚增殖包层实验的两个候选概念之一。实验包层系统(TBS)与ITER界面设计关系到TBS能否在ITER装置有限空间内安装和实验,是ITER国际组关注的重点。本文根据ITER对TBS的设计要求、DFLL-TBS概念设计,结合中国与印度TBS在实验窗口的功能、安全和空间分配的定义,利用CATIA三维设计软件进行了DFLL-TBS在ITER窗口塞、管林区、窗口室的界面设计,初步设计可以满足ITER实验窗口空间要求。

摘要：采用超高压力下通电烧结技术制备了钨体积分数为0%、25%、50%、75%和100%的钨铁功能梯度材料.研究了材料组分和工艺参数对W/Fe功能梯度材料的显微形貌及力学性能的影响.结果表明:当施加压力为9 GPa,通电功率为11 kW,通电时间60 s时可以获得相对密度大于98%的钨铁功能梯度材料,其组分分布与设计成分保持一致.

摘要：中国氦冷球床包层(CH HCSB TBM)初步采用Li4SiO4陶瓷小球作为氚增殖材料,实验研究了Li4SiO4陶瓷小球的中子辐照产氚性能。将冷冻成型法制备的Li4SiO4陶瓷小球置于反应堆中辐照100min,然后在离线释氚实验平台上进行退火行为研究。实验结果表明,在用He+1%H2为载气,流速为100mL·min-1,升温速率为5K·min-1的实验条件下,氚气(HT+T2)是Li4SiO4陶瓷小球的主要释氚形态,占总氚的70%左右(不包括自由氚中的氚气),在400℃～70 0℃范围内出现两次释氚峰;氚化水(HTO+T2O)所占比例小于20%,主要在300℃～50 0℃的低温段进行释放;氚在800℃前基本释放完,小球退火后的残氚量小于1%。冷冻成型干燥法制备的Li4SiO4陶瓷小球在300℃～70 0℃范围内有较好的释氚性能,氚残留量低,在聚变堆固态氚增殖包层设计中具有一定应用价值。