摘要：针对PEMFC引射器的性能受结构尺寸影响,且根据主流设计方法所得到的方案存在严重的设计点偏离问题,本文开展引射器优化设计。首先根据索科洛夫经验公式对引射器进行初步设计,确定需要优化的参数;然后采用拉丁超立方试验设计方法确定初始样本点,样本点的响应值均由CFD计算分析得到;接着构造径向基函数代理模型,并对其进行超参数调优提高模型性能;再通过粒子群优化算法对当前代理模型进行优化,获得原优化问题的可能最优解;在优化过程中逐步增加内部样本点,并更新代理模型以提高其在全局最优解附近的精度;最后对优化参数进行相关性分析。使用该方法对某引射器进行优化设计,结果表明:引射器在最优设计点处引射系数提高22.5%;喷嘴出口直径、混合室入口直径、喷嘴距混合室入口间的距离对引射器性能具有较大影响。

摘要：基于射流穿透长度与夹带液滴分数等水力模型,建立了混合气体射流条件下气溶胶惯性碰撞去除模型,通过对注入区空间离散构建了高韦伯数射流流型含气芯夹带特征的气溶胶水洗去除分析方法。采用气溶胶水洗机理实验装置开展的两组蒸汽份额为64%,淹没深度为0.7 m,质量通量分别为217 kg/(m^(2)·s)和120 kg/(m^(2)·s)实验,以及引用淹没深度为0.5 m、质量通量为95 kg/(m^(2)·s)的纯不凝性气体载带气溶胶的RCA2实验结果,对分析方法进行了验证。结果表明:考虑射流水力学特征的气溶胶水洗去除模型的预测结果与实验值符合较好,通过参数分析发现随着射流韦伯数的增加,射流穿透长度和夹带液滴分数均增加,增强了气溶胶与液滴的惯性碰撞作用。

摘要：燃耗数据库的构建决定了燃耗和衰变热计算的准确性,评价核数据库中的燃耗信息过于复杂,导致燃耗矩阵规模大,刚性强,计算效率低。从燃耗数据库的基本组成出发,考虑燃耗数据库中,各核素及其转化关系对中子学计算精度和重要核素核子密度计算精度的影响,并作为燃耗库压缩的依据。对于因裂变产物压缩而损失的衰变热计算精度,通过非线性最小二乘优化算法拟合衰变释热函数,构造伪衰变核代替裂变产物衰变热计算,以保持衰变热的计算精度。验证结果表明,原精细燃耗库中有超过1 500种核素,经压缩后保留不足200种核素。压缩后的燃耗数据库在有效增殖因子计算和核子密度计算中并未引入明显偏差。在衰变热计算方面,伪衰变核对于衰变热计算精度有显著的复原效果,对总功率贡献的计算偏差小于0.5%,满足衰变热计算精度的需求。

摘要：以齿轮啮合接触分析为研究对象,提出了一种既能减振降噪又能使齿面载荷均匀分布的多目标优化设计方法。通过传输误差幅值的对比实验与理论计算,验证了载荷齿面接触分析模型的正确性。在此基础上,给出了齿面载荷分布的计算方法,并进一步提出了齿面载荷均匀分布的判断方法。以扭转方向相对速度最小和齿面载荷均匀分布为优化目标,构造多目标优化函数,得到最优修形参数。在此基础上给出了实例来说明所提出的方法,结果表明优化后沿扭转方向相对速度和左右齿面载荷差得到了大幅降低,验证了优化后的修形效果。

摘要：^(41)Ar是反应堆和加速器运行释放到环境中的主要放射性核素之一,测量其活度浓度对于确保公众健康具有重要意义。由于β-γ符合法能显著降低本底,提高探测灵敏度,为此设计了由BC404和CsI(Tl)组成的β-γ符合闪烁体探测器,用于进行^(41)Ar高灵敏度测量,并建立了以最小可探测活度浓度(Minimum Detectable Concentration,MDC)为优化目标的探测器结构优化方法。首先,运用Geant4对β射线穿过BC404和铝膜沉积到CsI(Tl)中的穿透率进行模拟计算,选择BC404厚度为3 mm,此时穿透率为0.78%;其次,对不同的气体腔尺寸进行模拟,分析计算β射线探测效率、γ射线全能峰效率,以及气体腔体积和取样时间对MDC的综合影响,完成探测器的结构优化;最后,分析了本底计数率和测量时间对MDC的影响。当测量时间为200 min、冷却处理时间为30 min、本底计数率为5×10^(-3) s^(-1)时,优化后的探测器对^(41)Ar的MDC估算值为1.7 Bq·m^(-3)。

摘要：船用反应堆和浮动式核电站由于海洋运动引起的壁面温度波动给两相传热系统的沸腾传热带来挑战。热释电材料钽酸锂(LiTaO_(3),LT)具有高热释电系数、高居里温度(650℃)以及低相对介电常数,温度变化而产生的热释电效应会对传热表面的浸润性造成影响,将其应用于传热表面有望改善传热性能。本研究采用溶胶-凝胶法实现了LT的可控制备,并通过研究羟基自由基含量变化来探讨其对热释电性能及浸润性调控的机理。研究结果表明:LT的粒径随退火温度增加而增大,涂层厚度的增加和粒径的减小均有助于增强热释电性能。荧光光谱分析表明,LT在升温过程中羟基自由基含量随温度的升高而增加,同时LT在经历加热和冷却循环时具有对羟基自由基含量的调控能力。上述结果表明,LT涂层在两相变温传热系统中,具有调控传热表面浸润性的能力。

摘要：流量脉动是轴向柱塞泵输出油液时的固有属性,其诱发的压力脉动直接影响柱塞泵及整个液压系统的工作品质和服役寿命。为阐明轴向柱塞泵流量脉动成因和成分,建立了轴向柱塞泵三维瞬态CFD仿真模型,搭建了轴向柱塞泵出口压力脉动测试平台,验证了仿真模型的有效性。通过调整仿真模型的几何结构参数,解耦出柱塞泵流量脉动中的几何脉动、倒灌脉动、泄漏脉动和死区脉动分量,仿真分析了不同工况下各脉动分量对柱塞泵总流量脉动的幅值贡献率。结果表明,几何脉动和倒灌脉动加剧出口流量脉动,而死区脉动和泄漏脉动抑制出口流量脉动。在出口压力10 MPa和转速1000 r/min工况下,几何脉动和倒灌脉动对出口流量脉动的贡献率分别为9%和214%,死区脉动和泄漏脉动对出口流量脉动的贡献率分别为-35%和-88%。研究结果为轴向柱塞泵出口流量脉动的形成机理及抑制方法提供了重要理论依据。

摘要：针对核电设施退役后水下拆解时,现有的水下切割方法切割效率较低或实施难度较大,难以满足切割需求,设计了水下电弧锯切割装置,用材料去除率作为评价指标,进行部分析因试验设计,对影响水下电弧锯切割效率的显著因子进行研究,并对加工参数进行优化。试验结果显示,影响水下电弧锯切割效率的显著因子为切割深度和脉间时间,切割深度越大,脉间时间越短,电弧锯材料去除率越大。当最优切割参数为电流1 000 A、脉宽4 ms、脉间1 ms、切割深度30 mm、主轴转速800 r/min时,水下电弧锯材料去除率超过13 000 mm^(3)/min。

摘要：研究一类考虑节点隐私保护的分布式优化问题,目标为保护各智能体的隐私信息不被泄露,并最小化所有智能体局部成本函数之和.首先,针对无向连通图,提出一种基于椭圆曲线密码机制的分布式凸优化算法.通过设计底层权重矩阵,将基于椭圆曲线的ELGamal同态加密和数字签名与分布式次梯度算法相结合,克服了椭圆曲线密码机制与分布式一致性策略无法结合的难点.在无第三方或聚合器的场景下,该算法实现了系统的隐私保护.理论分析表明,该算法能够渐近收敛至全局最优解,并适用于时变通信拓扑的动态环境.此外,算法能有效保护智能体的状态和成本函数不受来自诚实但好奇攻击者、外部窃听者和篡改攻击者的威胁.最后,通过数值仿真验证了算法的有效性.

摘要：针对流体运输中的小管径管道检测与维护任务,设计并研制了一种小尺寸软体气动管道爬行机器人。该机器人采用解析隐式三周期极小曲面偏置技术,形成具有厚度的实体结构,并通过调整隐式方程参数实现结构刚度的各向异性。在此基础上,设计了径向和纵向变形驱动器,以满足机器人在管道内的灵活运动需求。为优化机器人性能,提出了一种基于MATLAB、Rhino和ABAQUS的联合参数优化框架,并利用Python脚本实现自动化参数优化流程。通过这一框架,可以有效提高机器人的运动性能和适应性。基于两种变形驱动器,设计了管道爬行机器人的整体结构,并详细阐述了制造方法和运动控制步态。实验结果表明,所设计的管道机器人能够在两种不同姿态以及一定载荷条件下稳定地沿管道运动,验证了联合参数优化框架的可行性。研究成果为后续管道爬行机器人的参数化设计和优化研究提供了有价值的参考,有助于推动软体机器人在小管径管道检测与维护领域的应用发展。