摘要：“空间环境地面模拟装置”是“十二五”国家重大科技基础设施项目,针对其子项目“低能电子加速器及束线”中辐照加速器的要求,在原有二极电子枪基础上增加了控制栅极。使用CST Particle Studio仿真研究了电子枪部分结构参数变化对引出束流强度的影响,设计出产生50 mA高品质束流的电子枪,并用PBGUNS(Particle Beam GUN Simulation)软件对设计结果进行验证。最后在电子枪实验平台上检验了电子枪结构参数变化对引出束流强度的影响规律,并对电子枪结构进行了优化。结果表明优化后的电子枪能够以阴极初级加热电压作粗调、栅极电压作细调的方式引出1μA~50 mA高品质电子束。

摘要：设计基于熔盐堆的间冷回热式氦气轮机循环系统并建立数学模型,介绍以布雷顿循环为原理的系统运行流程。使用控制变量法分析了关键因素:压缩机/透平效率、回热器性能、温比、低压压缩机入口压力对系统总效率的影响。分析结果表明:相较于压缩机效率,同幅度的透平效率提升使系统总效率值更高;换热端差和流动阻力都为系统的循环带来了一定程度的负担;存在使系统效率值最大的温比;计算发现,在特定情况下,系统最高温度越高,系统效率越高。总结、量化了这些因素对系统效率的影响。

摘要：作为核能创新技术,高温熔盐屏蔽泵(简称熔盐屏蔽泵)可用于第四代熔盐反应堆,通过水力优化设计提升泵的水力性能对第四代核电技术的发展有重要意义。本文利用ANSYS CFX软件对熔盐屏蔽泵进行数值模拟,基于响应面法(Response Surface Methodology,RSM)建立了显著参数与优化目标之间的近似模型,以效率和扬程为优化目标,通过第二代非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic AlgorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)分别对熔盐屏蔽泵开展熔盐和水工质下的水力优化设计。结果表明:相比于水工质,熔盐工质下泵的优化空间更大;两种工质下的优化模型效率相同时,熔盐优化模型叶轮进口直径和叶片出口安放角较小,叶轮出口宽度和导叶喉部平面宽度较大;与初始模型相比,熔盐优化模型效率提高了1.26%,扬程提高了1.40%,水优化模型效率提高了0.92%,扬程降低了0.64%。研究成果可用于指导熔盐屏蔽泵的水力结构设计。

摘要：自然循环氯盐冷却快堆具有结构简单、固有安全性高和经济性好等特点,是一种非常具有发展潜力的第四代先进核能系统。采用全自然循环驱动的45 MWth小型自然循环氯盐冷却快堆(Small Natural Circulation Chloride Cooled Fast Reactor,SN3CFR)一回路设计,由于系统分析程序堆芯热工模型较为简化,无法模拟堆芯内部详细的紊流交混和横流混合等三维热工流体现象。为了更加精确和高效地开展一回路自然循环热工安全特性研究,基于熔盐冷却快堆子通道分析程序ThorSUBTH和系统分析程序RELAP5-TMSR,开发了适用于熔盐冷却快堆多尺度热工流体耦合程序。通过水平圆管算例和简单闭合循环回路算例开展了耦合程序验证;为进一步评估其适用性,针对SN3CFR自然循环一回路主冷却系统,建立了多尺度模型,计算了反应堆稳态运行参数,分析了反应性引入事故瞬态。结果表明:多尺度热工耦合程序算例计算值与参考结果吻合良好,验证了程序正确性;SN3CFR在额定功率工况下计算值与设计值符合良好,在反应性引入事故工况下各关键热工参数均满足设计限值,验证了耦合程序的适应性。多尺度热工流体耦合程序能够为自然循环熔盐冷却堆的系统设计、优化和安全分析提供有效的计算和分析工具,具有重要的工程意义。

摘要：复杂曲面光学元件应用于光学系统中可以增大系统设计自由度,同时减少系统所需元件数量,有利于实现光学系统的紧凑化、轻量化,被誉为现代光学系统的变革性元件,被广泛应用于空间光学、光刻系统、汽车照明等领域,极大推动了航天、国防及高科技民用事业的发展。然而,复杂曲面光学元件对面形精度要求较高,如何对其面形进行高精度检测从而指导加工成为限制该类元件大范围应用的瓶颈。文章对10余种常用的复杂曲面光学元件面形检测方法进行了分类梳理,按照是否采用干涉原理,将检测方法分为非干涉检测法和干涉检测法两大类,分别介绍了各种检测方法的原理和适用范围,回顾了各方法的发展历程,着重分析了几种典型方法进行面形检测的特点,并对未来复杂曲面光学元件高精度面形检测技术的发展趋势加以展望。

摘要：液态燃料熔盐堆具有较高的经济性、安全性及燃料在线处理等多种特点。紧急排盐非能动余热排出系统(Emergency Draining Salt Passive Residual Heat Removal System,EDS-PRHRS)是液态燃料熔盐堆独有的余热排出系统设计,其中排盐罐中熔盐能否安全导出余热是EDS-PRHRS设计的基础。为了研究EDS-PRHRS排盐罐运行过程中的瞬态特性,本文以30 MW熔盐堆紧急排盐罐为研究对象,通过计算流体力学分析软件Fluent对EDS-PRHRS排盐罐进行熔盐耦合换热元件的余热排出瞬态数值模拟,并针对排盐罐相关参数进行敏感性分析。分析结果表明:余热排出过程中换热元件外壁面和熔盐热点温度随时间变化存在峰值,且通过提高换热元件轴向高度、增强气隙层壁面发射率可以显著降低温度峰值,延后排盐时间可以略微降低峰值,此外采用三角形排布可以延缓局部凝固时间。研究结果可为EDS-PRHRS提供设计参考。

摘要：以海洋一号C/D卫星中国水色水温扫描仪[COCTS (HY-1C/D)]的光学薄膜研制为例,介绍了海洋水色定量化遥感中应用的光学薄膜技术。在单片基片的不同通道区域依次镀制多块滤光膜以抑制杂散光的产生,充分研究了光束空间角频率分布带来的光谱及偏振影响,实现了5%带宽的定位精度,将通道滤光膜对偏振灵敏度的影响降到0.3%以下,采用双离子束溅射工艺来保证膜层的可靠性和光谱性能。此外,通过光学薄膜元件的偏振调控设计以及元件间的偏振补偿,实现了系统偏振灵敏度达到国际先进水平,0°扫描角时的平均偏振灵敏度小于1%。光学薄膜技术的应用有效提升了海洋水色的定量化遥感质量,结合大气校正,COCTS (HY-1C/D)获得的水色产品数据量化精度与美国的中分辨率成像光谱仪(MODIS)和可见光红外成像辐射仪(VIIRS)相当。

摘要：热管熔盐堆堆芯倾角对堆芯温度分布和局部热点具有重要影响。为获得堆芯在不同倾角下内部熔盐的自然对流换热特性、优化堆芯设计和提高系统安全性,对堆芯进行三维建模,通过Fluent软件进行数值模拟,对横置和竖置放置2种情况下堆芯内熔盐自然对流的温度场和流场进行了分析,同时讨论了堆芯倾角变化对堆芯温度场及局部热点的影响。研究结果表明:局部热点始终出现在堆芯上部,相对于竖置,横置时堆芯温度场及流场更加不稳定。当倾角在5°~10°范围内,局部热点温度最高,竖置时热点温度最低。模拟结果揭示了堆芯内熔盐的自然对流特性,并为热管熔盐堆热工方面的概念设计提供了一定参考。

摘要：HTS(Heat Transfer Salt)熔盐高温试验回路中球床传热实验装置旨在研究熔盐与燃料球的传热特性,其 中的石墨球床区域采用中频感应加热提供内部热源,模拟燃料球在堆芯内的释热。为了得到更好的加热效果, 采用有限元方法对实验装置的电磁感应加热进行了数值模拟,通过分析实验装置不同石墨球数量和线圈参数 情况下涡流功率的分布,得到不同设计参数对电磁感应加热性能的影响规律,并与实验结果进行了对比。模拟 结果表明,线圈边缘附近的石墨球涡流功率明显偏小,加热器感应线圈导线截面积为 40 mm2、绕制匝数为 31 匝 时加热效果可以满足实验需求,当前实验金属密封结构与线圈的距离较近容易产生涡流功率,造成功率损失。 与实验数据对比分析表明,在考虑实验中装置漏热的情况下,数值模拟能够较好地预测实验工况内的结果,并 对当前实验装置的优化提出了意见。研究结果为使用电磁感应加热相关的实验研究提供了设计参考。

摘要：针对空间滤波测速(SFV)中的速度解算算法和系统设计参数优化问题,使用计算机仿真的方法研究了基于对数加权平均的速度解算新算法,设计了计算机仿真计算实验,得到线列图像传感器采集的特征目标的图像和速度解算精度。在运动物体的速度范围为0.1~100m/s内,设计的SFV均可以解算出物体的运动速度,解算速度相对误差的均值偏差为-0.250%,相对误差的标准差为0.623%。使用Monte Carlo仿真的方法研究了基于对数加权平均的速度解算算法中功率阈值对速度测量精度的影响,以物体运动速度100m/s为例,解算得到的运动速度的误差由功率阈值为0dB时的1.065m/s降低至功率阈值为-5dB时的0.381m/s,即相对误差由1.065%降低至0.381%。