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航天器用钾热管传热性能的敏感性分析和优化

航天器工程 2024年第2期33卷 48-54页

作者：韩冶张亚坤柴宝华王泽鸣牟玉鹏刘剑术姚良李小斌李凤臣中国原子能科学研究院北京102413 天津大学机械工程学院天津300350 天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350

碱金属热管在空间核电源系统中具有重要应用,是航天器辐射散热器的重要组件。文章研究钾热管对充液率、吸液芯层数、吸液芯丝网目数及热负载功率的敏感性,并对上述多参数耦合下钾热管传热性能进行优化。分析结果表明:钾热管温差随充液... 详细信息

碱金属热管在空间核电源系统中具有重要应用,是航天器辐射散热器的重要组件。文章研究钾热管对充液率、吸液芯层数、吸液芯丝网目数及热负载功率的敏感性,并对上述多参数耦合下钾热管传热性能进行优化。分析结果表明:钾热管温差随充液率和吸液芯丝网目数的增加而降低,随吸液芯层数和热负载功率的增加而升高,且钾热管的整体温度和蒸气流速随热负载功率的增加分别升高和降低。钾热管性能对吸液芯层数和热负载功率敏感,优化得到最优参数组合为充液率1.0时7层350目吸液芯和712.475 W的热负载功率。文章采用的分析和优化方法对热管式辐射散热器的工程应用设计具有工程参考价值。

关键词：航天器用钾热管敏感性分析传热性能性能优化

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一种钠钾合金自动阻塞计的实验研究

核科学与工程 2022年第5期42卷 1053-1058页

作者：王泽鸣柴宝华龙俞伊冯波韩冶中国原子能科学研究院北京102413

阻塞计可以在液态金属工质充装前和系统运行期间实现非金属杂质含量的定量测量和实时监测,目前我国仅开展了钠阻塞计的相关实验研究工作,为满足钠钾合金系统的杂质测量需求,本文分析了阻塞孔内的流动特性和杂质的析出过程,总结出了阻塞... 详细信息

阻塞计可以在液态金属工质充装前和系统运行期间实现非金属杂质含量的定量测量和实时监测,目前我国仅开展了钠阻塞计的相关实验研究工作,为满足钠钾合金系统的杂质测量需求,本文分析了阻塞孔内的流动特性和杂质的析出过程,总结出了阻塞孔的设计理论依据,并引入响应滞后系数,完成了钠钾合金自动阻塞计工程样机的设计制造,在高温电磁泵回路上完成了该阻塞计的实验研究,对照冷阱的运行温度验证了阻塞温度的准确性,研究还表明本台阻塞具有较好的工作稳定性,阻塞温度的随机误差不超过1%。此后通过测量实验独立分析了流速和降温速率对阻塞温度的影响,建议阻塞孔内流速大于0.7 m/s,降温速率在1.5~2.5℃/min。

关键词：自动阻塞计钠钾合金非金属杂质

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数字化变电站技术在城市轨道交通的应用研究

电气应用 2013年第12期32卷 45-48页

作者：韩冶中铁第四勘察设计院集团有限公司

数字化变电站技术是建立IEC 61850通信规范基础的现代化变电站技术，涉及智能化一次设备、网络化二次设备和自动化运营管理系统，数字化变电站技术已成功应用于国内电力系统领域。介绍了数字化变电站的主要关键技术，通过分析城市轨道... 详细信息

数字化变电站技术是建立IEC 61850通信规范基础的现代化变电站技术，涉及智能化一次设备、网络化二次设备和自动化运营管理系统，数字化变电站技术已成功应用于国内电力系统领域。介绍了数字化变电站的主要关键技术，通过分析城市轨道交通供电环网的特点及面临的问题，提出将GOOSE通信组网技术应用于城市轨道交通供电环网，提升了环网继电保护的选择性和速动性。

关键词：数字化变电站城市轨道交通 GOOSE网络环网电缆保护

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融入医学知识的医学影像分析算法研究

融入医学知识的医学影像分析算法研究

作者：韩冶大连理工大学

学位级别：硕士

近年来,数据驱动型算法逐渐成为了计算机医学影像分析方法的主流。目前的数据驱动算法主要侧重于学习输入数据与输出结果之间的映射关系,未能有效利用高层次的知识信息。在医学影像分析领域,高层次知识包括医生多年总结的诊断经验、人... 详细信息

近年来,数据驱动型算法逐渐成为了计算机医学影像分析方法的主流。目前的数据驱动算法主要侧重于学习输入数据与输出结果之间的映射关系,未能有效利用高层次的知识信息。在医学影像分析领域,高层次知识包括医生多年总结的诊断经验、人体器官形状知识、解剖特征点位置知识等,这些医学知识对于影像分析具有重要参考价值,却很难通过数据驱动型算法直接学习得到。本论文通过融入医学知识来提升医学影像分析算法的性能,在图像分割、影像诊断和图像配准三个方面进行了探索,初步取得了的良好效果。论文的具体工作内容如下:（1）融入解剖知识的低剂量小鼠Micro-CT图像分割。小鼠Micro-CT影像在临床前的癌症研究中被广泛使用。从小鼠Micro-CT中分割主要脏器是测量药物代谢、定位肿瘤病灶的先行步骤。目前小鼠Micro-CT影像大多采用低X射线剂量,造成软组织器官边界模糊,完全依靠图像本身信息难以实现准确分割,须借助器官解剖知识来提升分割精度。本章设计了一个二阶段深层监督全卷积网络,将器官形状和位置信息作为解剖知识融入深度学习网络。实验验证本章方法对主要脏器的平均分割精度Dice指标达到0.84,各器官的精度比传统方法提升了18%～26%。（2）融入医生诊断知识的非小细胞肺癌PET/CT影像诊断。肺癌影像的深度学习诊断是近年来的研究热点,现有算法大多从影像数据本身学习具有诊断价值的特征,却忽略了医生多年积累的临床诊断知识。本章将医生总结的7类肺癌淋巴结良恶性特征融入算法,首先设计了融合PET和CT的双模态影像特征的深度神经网络,然后将医生总结的特征通过全连接层与图像特征进行融合。本章方法对于非小细胞良恶性判别的敏感性为0.86,曲线下面积（Area Under the Receiver Operator Characteristic Curve,AUC）为0.96,比人类医生诊断敏感性提升了13.8%。（3）融入解剖特征点知识的肝癌核磁图像配准。肝癌手术在随访过程中,经常需要把手术前后的核磁图像进行配准,以便对比观察病灶区域的变化。传统的图像配准算法注重优化两幅图像之间的灰度相似性测度,不能有效地配准医生所关注的解剖特征点。本章将肝脏血管分叉点作为约束条件加入到点云匹配算法中,使血管分叉点的配准平均误差达到1.02mm,比传统的基于灰度的配准方法的平均误差减少了13.51mm。本文通过将医学知识融入现有的医学影像分析算法,有效提升了图像分割、配准和诊断的性能。本研究为医学知识与数据驱动型算法的结合做出了初步的积极探索。

关键词：数据驱动算法深度学习图像分割医学图像诊断图像配准

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城市轨道交通能源管理系统设计方案

铁道标准设计 2013年第6期33卷 157-159页

作者：韩冶中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

城市轨道交通能源管理系统以轨道交通运营消耗的电、水、燃气、燃油、冷(热)量等为主要管理对象,通过在车站、车辆段(或停车场)、控制中心、主变电所的主要耗能设备设置计量表计,利用现场控制网络实现实时在线采集和分类、分项、分户计... 详细信息

城市轨道交通能源管理系统以轨道交通运营消耗的电、水、燃气、燃油、冷(热)量等为主要管理对象,通过在车站、车辆段(或停车场)、控制中心、主变电所的主要耗能设备设置计量表计,利用现场控制网络实现实时在线采集和分类、分项、分户计量。该系统结合其他系统提供的相关信息分析能源利用效率,制定出相应的优化管理措施,达到节能和降低运营成本的目的,提高城市轨道交通能源利用水平。

关键词：城市轨道交通能源管理节能设计方案

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有芯和无芯高温重力钾热管启动性能试验研究

原子能科学技术 2019年第1期53卷 38-44页

作者：韩冶柴宝华卫光仁毕可明冯波龙俞伊中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究部北京102413

为研究有芯和无芯高温钾热管在重力状态下的启动性能,开展了相关对比与敏感性试验研究。得到有芯热管试验中的最优充液量为17.5 g,此充液量能避免充液量不足导致的启动升温较慢、末端温度低,也可避免充液量过大时间歇沸腾和过渡沸腾;无... 详细信息

为研究有芯和无芯高温钾热管在重力状态下的启动性能,开展了相关对比与敏感性试验研究。得到有芯热管试验中的最优充液量为17.5 g,此充液量能避免充液量不足导致的启动升温较慢、末端温度低,也可避免充液量过大时间歇沸腾和过渡沸腾;无芯热管在启动和升温过程处于间歇沸腾工况,剧烈程度随充液量减少而降低,试验中最优充液量为9 g。在工程范围内,倾角对热管传热性能的影响可忽略。在试验状态下有芯钾热管启动性能优于无芯钾热管。

关键词：钾热管重力热管热管启动充液量间歇沸腾吸液芯

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钠热管传热极限过渡数值模拟分析

航天器工程 2023年第6期32卷 123-129页

作者：刘剑术牟玉鹏李小斌张红娜李凤臣韩冶王泽鸣柴宝华天津大学先进内燃动力全国重点实验室天津300350 天津大学机械工程学院天津300350 中国原子能科学研究院北京102413

钠热管在空间核电源领域具有广泛应用。文章以2 m长钠热管为研究对象,通过引入动量源项描述毛细力,模拟钠热管遭遇不同传热极限过渡时管内的相变流动过程。钠热管在主要工作温度范围内,主要受到黏性极限、声速极限、夹带极限和毛细极限... 详细信息

钠热管在空间核电源领域具有广泛应用。文章以2 m长钠热管为研究对象,通过引入动量源项描述毛细力,模拟钠热管遭遇不同传热极限过渡时管内的相变流动过程。钠热管在主要工作温度范围内,主要受到黏性极限、声速极限、夹带极限和毛细极限的影响,因此存在3个过渡点。模拟分析结果表明:黏性极限与声速极限过渡时,热管蒸发段未出现液体团聚和蒸气阻塞现象;声速极限与夹带极限共同作用时,既出现了蒸气阻塞和液体夹带现象,又伴随着新的液体堆积现象;夹带极限与毛细极限共同作用时的现象与各自单独发生时的现象都有所区别。文章研究结果可用于深入理解钠热管工作机理和优化设计,为更加高效的空间核电源系统设计提供科学参考。

关键词：钠热管毛细流动传热极限极限过渡壁温波动

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差动变压器式单点液态金属液位计的研制

原子能科学技术 2014年第S1期48卷 608-611页

作者：毕可明韩冶柴宝华冯波卫光仁龙俞伊中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所北京102413

研制了一种全新的差动变压器(LVDT)式单点液态金属液位计,并对其性能进行了测试。结果表明,该型液位计不受诸多误差因素的影响(如温度效应),其探头可在0~650℃范围内长期工作,其对液面测量误差优于±2mm。该型液位计配合专用的驱动机构... 详细信息

研制了一种全新的差动变压器(LVDT)式单点液态金属液位计,并对其性能进行了测试。结果表明,该型液位计不受诸多误差因素的影响(如温度效应),其探头可在0~650℃范围内长期工作,其对液面测量误差优于±2mm。该型液位计配合专用的驱动机构,可实现液面的连续测量。

关键词：高温液态金属单点液态金属液位计差动变压器单片机

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强迫循环沉淀式冷阱试验与数值模拟

原子能科学技术 2014年第S1期48卷 297-301页

作者：冯波龙俞伊毕可明柴宝华卫光仁韩冶中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所北京102413

对于钠钾合金热传输系统,其传热和机械等性能会因工质中杂质的存在而严重受损,因此必须对杂质浓度加以控制。而冷阱就是承担着净化钠钾合金作用的重要部件。本文选取强迫循环沉淀式冷阱对其流动传热特性进行了分析研究,利用CFX程序对冷... 详细信息

对于钠钾合金热传输系统,其传热和机械等性能会因工质中杂质的存在而严重受损,因此必须对杂质浓度加以控制。而冷阱就是承担着净化钠钾合金作用的重要部件。本文选取强迫循环沉淀式冷阱对其流动传热特性进行了分析研究,利用CFX程序对冷阱的运行工况进行数值模拟,通过试验对比验证,得出其较完整的工作特性曲线,并给出优化建议。

关键词：钠钾合金杂质冷阱流动传热数值模拟