检索结果-南通市图书馆

Wetting property of smooth and textured hydrophobic surfaces under condensation condition

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Science China(Physics,Mechanics & Astronomy) 2014年第11期57卷 2127-2132页

作者： HAO PengFei LV CunJing YAO ZhaoHui niu fenglei Department of Engineering Mechanics Tsinghua University State Key Laboratory of Alternate Electrical Power System with Renewable Energy Sources North China Electric Power University

Static and dynamic wetting behaviors of sessile droplet on smooth,microstructured and micro/nanostructured surface under condensation condition are systematically *** contrast to the conventional droplet wetting on such natural materials by dropping,we demonstrate here that when dropwise condensation occurs,the sessile droplet will transit from the Cassie-Baxter wetting state to the Wenzel wetting state or partial Cassie-Baxter wetting state on the microstructured surface or the micro/nanostructured surface,which leads to a strong adhesion between the droplet and the *** contrast,the apparent contact angle and the sliding angle on the smooth surface changes a little before and after the condensation because of small *** analysis shows that the roughness factor controls the adhesion force of the droplet during condensation,and a theoretical model is constructed which will be helpful for us to understand the relationship between the adhesion force and the geometry of the surface.

关键词： condensation hydrophobic roughness droplet systematically wetting apparent nanotube structured diameters

LOCA工况下事故容错燃料对燃料棒性能影响的初步分析研究

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核动力工程 2024年第5期45卷 99-107页

作者：王泽吉郭张鹏朱奥博欧阳晓平牛风雷华北电力大学核科学与工程学院北京102206 华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206 西北核技术研究所西安710024

事故容错燃料(ATF)包壳材料是在福岛核事故后为了提高燃料元件抵御严重事故的性能而提出的新一代核燃料概念,与目前的Zr-4合金包壳相比,ATF包壳材料能够在较长时间内抵御事故后果,同时还能保持或提高其在正常运行工况下的性能。基于FRAP... 详细信息

事故容错燃料(ATF)包壳材料是在福岛核事故后为了提高燃料元件抵御严重事故的性能而提出的新一代核燃料概念,与目前的Zr-4合金包壳相比,ATF包壳材料能够在较长时间内抵御事故后果,同时还能保持或提高其在正常运行工况下的性能。基于FRAPTRAN-2.0程序,针对两种ATF包壳材料(FeCrAl和SiC),通过改进包壳材料热物性模型、包壳力学行为模型和氧化模型,开发了适用于ATF包壳材料的燃料棒性能瞬态分析程序。以MT-1实验台架的燃料棒为对象,对其失水事故(LOCA)工况进行计算分析,研究了ATF包壳材料在该事故工况下的热工水力瞬态响应特性。结果表明,相比传统的Zr-4合金包壳,ATF包壳材料不仅可以降低LOCA下的包壳峰值温度,还能延缓或防止包壳失效。

关键词：事故容错燃料(ATF) 失水事故(LOCA) FRAPTRAN-2.0 燃料棒性能分析

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Achieving a high-strength dissimilar joint of T91 heat-resistant steel to 316L stainless steel via friction stir welding

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International Journal of Minerals,Metallurgy and Materials 2023年第1期30卷 166-176页

作者： Zhiwei Wang Min Zhang Cong Li fenglei niu Hao Zhang Peng Xue Dingrui Ni Bolv Xiao Zongyi Ma CAS Key Laboratory of Nuclear Materials and Safety Assessment Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang 110016China School of Nuclear Science and Engineering North China Electric Power UniversityBeijing 102206China Shi Changxu Innovation Center for Advanced Materials Institute of Metal ResearchChinese Academy of SciencesShenyang 110016China School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of ChinaShenyang 110016China

The reliable welding of T91 heat-resistant steel to 316L stainless steel is a considerable issue for ensuring the safety in service of ultrasupercritical power generation unit and nuclear fusion reactor,but the high-quality dissimilar joint of these two steels was difficult to be obtained by traditional fusion welding *** we improved the structure-property synergy in a dissimilar joint of T91 steel to 316L steel via friction stir welding.A defect-free joint with a large bonding interface was produced using a small-sized tool under a relatively high welding *** bonding interface was involved in a mixing zone with both mechanical mixing and metallurgical *** obvious material softening was detected in the joint except a negligible hardness decline of only HV~10 in the heat-affected zone of the T91 steel side due to the formation of ferrite *** welded joint exhibited an excellent ultimate tensile strength as high as that of the 316L parent metal and a greatly enhanced yield strength on account of the dependable bonding and material renovation in the weld *** work recommends a promising technique for producing high-strength weldments of dissimilar nuclear steels.

关键词： heat-resistant steel stainless steel friction stir welding dissimilar welding microstructure mechanical property

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高温球床辐射传热中的机器学习模型

清华大学学报（自然科学版） 2023年第8期63卷 1213-1218页

作者：吴浩牛风雷华北电力大学核科学与工程学院北京102206

在高温气冷堆(high-temperature gas-cooled reactor, HTGR)堆芯球床中,燃料球间的辐射换热是重要的传热模式,与堆芯固有安全特性密切相关。该文利用机器学习方法提出了球床颗粒间辐射角系数智能预测方案,其中基础计算模型基于角系数显... 详细信息

在高温气冷堆(high-temperature gas-cooled reactor, HTGR)堆芯球床中,燃料球间的辐射换热是重要的传热模式,与堆芯固有安全特性密切相关。该文利用机器学习方法提出了球床颗粒间辐射角系数智能预测方案,其中基础计算模型基于角系数显式解析表达式,合理描述了球床热辐射特性随球心距变化规律和周围颗粒球平均阻挡作用,用于快速计算球床堆中辐射角系数的核心主导部分。利用高温气冷堆示范项目(HTR-PM)球床堆积结构和光线追踪方法,建立了高温堆球床高精度角系数大数据集,共包含1.66×10^(7)条角系数工况,覆盖了球床各种局部结构。利用大数据训练后的梯度提升决策树模型有效提升了角系数预测精度,综合基础计算模型后角系数回归系数超过0.999。该文成果为高温气冷堆球流传热研究、堆芯优化和热工流体分析提供了高效的辐射传热计算方法。

关键词：高温气冷堆球床热辐射颗粒尺度角系数梯度提升决策树机器学习

饱和氧浓度铅铋共晶合金中Cu/Cu2O型氧传感器性能研究

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核动力工程 2020年第4期41卷 181-184页

作者：许裕恒牛风雷张瑜赵云淦华北电力大学核科学与工程学院北京102206

共晶在池式液态铅铋合金固态氧控实验装置平台上进行了Cu/Cu2O型氧传感器的研发和测试,氧控平台从500℃阶梯式降温到300℃,降温过程铅铋合金中通入95%Ar+5%O2的混合气体令液态铅铋共晶合金(LBE)保持氧饱和状态。结果表明,在300~500℃温... 详细信息

共晶在池式液态铅铋合金固态氧控实验装置平台上进行了Cu/Cu2O型氧传感器的研发和测试,氧控平台从500℃阶梯式降温到300℃,降温过程铅铋合金中通入95%Ar+5%O2的混合气体令液态铅铋共晶合金(LBE)保持氧饱和状态。结果表明,在300~500℃温度区间内,采用Cu/Cu2O作为参比电极的氧传感器从准确性、响应性上都表现出良好的性能;氧传感器能迅速地对因温度变化而带来的氧浓度变化做出响应;氧传感器测量的电动势与理论电动势的相对误差保持在±3%内,氧浓度误差保持在±10%内,信号波动小于1.7 mV。

关键词：液态铅铋共晶合金(LBE) 固态氧控氧浓度氧传感器

LOCA后安全壳碎片对压水堆燃料组件的压降影响试验研究

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核动力工程 2019年第6期40卷 24-29页

作者：王达牛风雷梁瑞仙卓卫乾刘军华北电力大学非能动核能安全技术重点实验室

为研究压水堆核电厂失水事故(LOCA)后杂质在堆芯燃料组件内的沉积现象及压头损失,本试验搭建相应台架,分析了极限工况下碎片在组件中的分布和堵塞情况,定量化评估LOCA后安全壳内碎片对燃料组件压降的影响。结果表明,碎片几乎都堆积在组... 详细信息

为研究压水堆核电厂失水事故(LOCA)后杂质在堆芯燃料组件内的沉积现象及压头损失,本试验搭建相应台架,分析了极限工况下碎片在组件中的分布和堵塞情况,定量化评估LOCA后安全壳内碎片对燃料组件压降的影响。结果表明,碎片几乎都堆积在组件下半段尤其是下管座;碎片量相同时,碎片同时添加方案比依次添加方案造成的压降更大;化学沉淀物对碎片床有压实效应,可造成更显著的压头损失;即使极限工况仍有足够的冷却剂进入堆芯排出余热。

关键词：失水事故(LOCA) 燃料组件碎片床压降压实效应

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氧含量对碳化硅晶体的拉伸性能的影响

华北电力大学学报（自然科学版） 2017年第3期44卷 106-110页

作者：杜晓超牛风雷华北电力大学核科学与工程学院北京102206 三峡大学机械与动力学院湖北宜昌443002

碳化硅具有良好的抗腐蚀和抗氧化性能,是先进核反应堆核燃料包壳的候选材料之一,但杂质元素会对碳化硅材料的机械性能产生重要影响。杂质元素对材料拉伸性能的影响可用第一性原理进行分析。首先构建一个2×2×2的3C-SiC超晶胞结构,使用V... 详细信息

碳化硅具有良好的抗腐蚀和抗氧化性能,是先进核反应堆核燃料包壳的候选材料之一,但杂质元素会对碳化硅材料的机械性能产生重要影响。杂质元素对材料拉伸性能的影响可用第一性原理进行分析。首先构建一个2×2×2的3C-SiC超晶胞结构,使用VASP(Vienna Ab-initio Simulation Package)程序模拟SiC晶体的理想拉伸过程;在不同间隙位增加1个或2个氧原子,构建不同的碳化硅晶胞模型,并计算含氧SiC晶体拉伸强度;通过模拟计算了一个掺杂原子和两个掺杂原子在不同间隙位的拉伸强度,最后总结含氧量对SiC拉伸强度的影响。计算结果表明,掺氧后SiC材料更容易发生脆性断裂,同时氧原子增加后SiC的抗拉强度变小了,说明氧含量对SiC的拉伸性能有明显影响。

关键词： VASP 碳化硅氧含量间隙位拉伸强度

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铅铋合金系统氧控旁路性能数值研究

核动力工程 2021年第5期42卷 189-194页

作者：李小波王译锋朱卉平刘洋牛风雷华北电力大学核科学与工程学院北京102206

为研究通过固态氧控有效调节铅铋合金(LBE)系统氧浓度的方法,本文通过修正液态LBE腐蚀经验公式,结合氧化铅(PbO)溶解模型,基于集总参数法并使用FORTRAN语言自编程序计算LBE系统氧浓度;据此研究主回路流量、质量交换器(MX)内温度、PbO装... 详细信息

为研究通过固态氧控有效调节铅铋合金(LBE)系统氧浓度的方法,本文通过修正液态LBE腐蚀经验公式,结合氧化铅(PbO)溶解模型,基于集总参数法并使用FORTRAN语言自编程序计算LBE系统氧浓度;据此研究主回路流量、质量交换器(MX)内温度、PbO装量对自主设计的小型LBE系统的MX供氧性能的影响;初步建立MX设计准则,获得一定约束条件下MX供氧性能及其氧控旁路设计参数。本研究可为LBE系统氧控旁路的设计和计算提供参考,同时提供一种高效求解LBE系统瞬态氧浓度和腐蚀的计算方法,为建立氧浓度模型预测系统提供新思路。

关键词：集总参数法 LBE 腐蚀 PbO溶解模型

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空间核反应堆冷却剂热物性比较分析

实验室研究与探索 2021年第5期40卷 41-44,242页

作者：刘祥郝祖龙牛风雷华北电力大学非能动核能安全技术北京市重点实验室北京102206

冷却剂是空间核反应堆(空间堆)的重要材料,选择合理、高效的冷却剂对于空间核反应堆的安全运行有重要意义。通过对空间堆常用冷却剂工质钠、钾、锂、钠钾合金、氦气等进行对比分析,得出不同冷却剂工质在密度、比定压热容、热导率、黏度... 详细信息

冷却剂是空间核反应堆(空间堆)的重要材料,选择合理、高效的冷却剂对于空间核反应堆的安全运行有重要意义。通过对空间堆常用冷却剂工质钠、钾、锂、钠钾合金、氦气等进行对比分析,得出不同冷却剂工质在密度、比定压热容、热导率、黏度等热物性参数下的差异。结合反应堆特点及冷却剂性质给出应用不同冷却方式堆型的冷却剂推荐,对于空间核反应堆的设计尤其是堆冷却剂的选取有一定参考价值。

关键词：空间堆冷却剂热物性