检索结果-南通市图书馆

基于棒束传热实验的COSINE系统程序验证与确认

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核动力工程 2024年第1期45卷 19-26页

作者：段秉祺赵萌张昊柴翔杨燕华上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为进一步提升软件计算的稳定性和准确性,对COSINE软件中重要的核心模型进行确认、评估与改进,本文采用热工水力软件包COSINE中的系统安全分析程序cosFlow,对核电厂大破口失水事故中堆芯再淹没阶段的热工水力物理过程进行了建模与计算,... 详细信息

为进一步提升软件计算的稳定性和准确性,对COSINE软件中重要的核心模型进行确认、评估与改进,本文采用热工水力软件包COSINE中的系统安全分析程序cosFlow,对核电厂大破口失水事故中堆芯再淹没阶段的热工水力物理过程进行了建模与计算,计算建模根据棒束传热(RBHT)实验进行,并用RBHT实验结果对系统安全分析程序进行检验。计算结果表明,棒束壁面温度变化趋势与实验数据趋势基本契合,即cosFlow能够较为准确地分析大破口失水事故的骤冷前沿过程;但骤冷前沿的推进速度与RBHT的实验结果相比,前期更快后期更慢,推测原因为加热棒轴向温度梯度较大,原程序未加入轴向的热传导模块,因此后续的程序开发与研究将对骤冷前沿的热质传输模型进行改进。

关键词： COSINE软件包再淹没骤冷前沿壁面温度

基于反应状态原位测试的空冷型燃料电池运行参数分析

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上海交通大学学报 2024年第3期58卷 253-262页

作者：陈敏学邱殿凯彭林法上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

空冷型质子交换膜燃料电池内部反应状态是影响电池输出性能和稳定性的关键因素.通过研制空冷燃料电池反应状态的原位测试装置,实现电池温度和电流密度的实时测量,揭示氢气出口脉排间隔、氢气入口气压和阴极风速对电池性能的影响机制.研... 详细信息

空冷型质子交换膜燃料电池内部反应状态是影响电池输出性能和稳定性的关键因素.通过研制空冷燃料电池反应状态的原位测试装置,实现电池温度和电流密度的实时测量,揭示氢气出口脉排间隔、氢气入口气压和阴极风速对电池性能的影响机制.研究表明:空冷电池中温度和电流密度分布不均,平均电流密度为500 mA/cm^(2)时,电池内温度极差达到20℃,电流密度极差达到400 mA/cm^(2).氢气出口脉排间隔越短、入口气压越大,氢气出口区域性能越好,分布均匀性越好,电流密度波动也越小,输出稳定性提高.如果阴极风速过低,电池局部温度高,温度分布均匀性降低;风速过高则导致生成水被吹走,质子膜含水量下降,电流密度分布均匀性变差.

关键词：质子交换膜燃料电池空气冷却运行参数原位实验

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降雨入渗下非饱和土边坡浅层破坏机制分析

中南大学学报（自然科学版） 2024年第7期55卷 2701-2711页

作者：王骜洵蒋函静许帅徐永福上海交通大学土木工程系上海200240

通过孔隙表面分维描述土的孔隙结构,应用分形模型确定非饱和土的水力特性。选取基质吸力变化分布作为评价指标,通过二维渗流计算获取降雨-蒸发循环作用下非饱和土边坡的扰动程度和大气影响深度。进一步分析土的孔隙表面分维、进气值和... 详细信息

通过孔隙表面分维描述土的孔隙结构,应用分形模型确定非饱和土的水力特性。选取基质吸力变化分布作为评价指标,通过二维渗流计算获取降雨-蒸发循环作用下非饱和土边坡的扰动程度和大气影响深度。进一步分析土的孔隙表面分维、进气值和饱和渗透系数及降雨强度与非饱和土边坡的浅层破坏形式的相关性。研究结果表明:降雨-蒸发循环作用引起的边坡土层的基质吸力变化比体积含水率的变化显著;土的孔隙表面分维、进气值和饱和渗透系数均与大气影响深度呈正相关,降雨强度影响较小;基质吸力可以作为边坡扰动程度和大气影响深度的评价指标;非饱和土边坡浅层破坏形式受土的孔隙表面分维、进气值和饱和渗透系数控制,与降雨强度相关性低。本研究可为非饱和土边坡浅层破坏及相关工程地质问题研究提供参考。

关键词：孔隙表面分维非饱和土浅层破坏降雨入渗

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考虑增材制造填充结构强度的拓扑优化方法

上海交通大学学报 2024年第3期58卷 333-341页

作者：王辰刘义畅陆宇帆赖章龙周明东上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

提出了一种针对给定薄壁外形的内填充结构拓扑优化方法,用于设计具有优化结构强度、满足增材制造几何要求的轻量化多孔填充结构.基于p范数函数计算结构最大应力近似值,并以最小化该值为优化目标,以提升填充结构强度.通过在优化模型中考... 详细信息

提出了一种针对给定薄壁外形的内填充结构拓扑优化方法,用于设计具有优化结构强度、满足增材制造几何要求的轻量化多孔填充结构.基于p范数函数计算结构最大应力近似值,并以最小化该值为优化目标,以提升填充结构强度.通过在优化模型中考虑局部体积约束,获得多孔填充构型,并进一步提出局部体积上限动态调整策略,提升优化过程稳定性,避免优化过程约束过强导致结构构型和应力响应突变甚至优化失败.此外,考虑了自支撑约束,保证优化所得填充结构自支撑,且支撑给定薄壁外形的悬空区域.引入了基于两场公式的优化模型,确保优化所得填充结构满足增材制造最小尺寸要求.数值算例表明,所提方法优化结果与以最小化柔度为目标的填充结构拓扑优化结果相比,在相同质量下结构强度得到了显著提升.在此基础上,在优化模型中考虑了柔度约束,讨论了填充结构刚度、强度的相互影响规律.

关键词：填充结构强度拓扑优化增材制造 p范数应力

火焰法与喷雾干燥法共合成固体氧化物燃料电池阴极La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_(3–δ)–Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(2–δ)的微观结构与性能分析

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硅酸盐学报 2024年第6期52卷 1810-1819页

作者：王天齐相龙凯高展张毅然倪娜屠恒勇朱磊黄震上海交通大学国家电投智慧能源创新学院上海200240 上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

实现阴极结构的纳米化以提升电极三相界面长度,是提升固体氧化物燃料电池(SOFC)性能的有效途径。基于火焰喷雾热解法和喷雾干燥法,分别一步法合成纳米级和亚微米级的La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(2-δ)复相材料。将2... 详细信息

实现阴极结构的纳米化以提升电极三相界面长度,是提升固体氧化物燃料电池(SOFC)性能的有效途径。基于火焰喷雾热解法和喷雾干燥法,分别一步法合成纳米级和亚微米级的La_(0.6)Sr_(0.4)CoO_(3-δ)-Ce_(0.8)Gd_(0.2)O_(2-δ)复相材料。将2种粒径范围材料按照不同质量比混合,制成氧化钇部分稳定氧化锆电解质支撑的固体氧化物燃料电池的阴极,并系统分析电池性能与结构特征。结果表明,喷雾干燥合成材料与火焰喷雾热解合成材料的质量比为70:30时,SOFC电化学性能最优,850℃时最大功率密度为0.47 W/cm^(2),面电阻为0.62Ω·cm^(2),相应的欧姆阻抗和极化阻抗为0.36Ω·cm^(2)和0.26Ω·cm^(2)。实验证明,混合不同粒径颗粒制成的SOFC阴极,可有效构建电子–离子导通网络,并形成更多的三相界面和反应活性位点,从而获得较好的电化学性能。本研究为固体氧化物燃料电池阴极材料微观结构和性能优化提供了新的思路。

关键词：固体氧化物燃料电池火焰喷雾热解法喷雾干燥法阴极弛豫时间分布法

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MORPHY程序在铅冷快堆中的应用

强激光与粒子束 2024年第6期36卷 138-149页

作者：李金洲张滕飞何东豪潘清泉刘晓晶上海交通大学核科学与工程学院上海200240

铅冷快堆在燃料增殖和核废料处理方面的优势明显,针对欧洲铅冷系统(ELSY),基于“两步法”,使用蒙特卡罗软件产生少群组件参数,经过截面修正后,传递给确定论程序MORPHY进行堆芯计算。分析截面修正处理、角度展开阶数对计算精度的影响,量... 详细信息

铅冷快堆在燃料增殖和核废料处理方面的优势明显,针对欧洲铅冷系统(ELSY),基于“两步法”,使用蒙特卡罗软件产生少群组件参数,经过截面修正后,传递给确定论程序MORPHY进行堆芯计算。分析截面修正处理、角度展开阶数对计算精度的影响,量化比较ELSY堆芯的有效增殖因数、归一化通量水平以及控制棒组的控制棒价值。对于不同算例,采用输运修正和中子倍增效应修正,堆芯计算采用S4阶展开条件下,有效增殖因数偏差最大为38×10^(−5),控制棒价值计算偏差在45×10^(−5)之内,归一化中子通量密度最大绝对偏差为9.73%,平均绝对偏差在2%以内,初步验证MORPHY程序在铅冷快堆物理分析中具备可行性。

关键词： MORPHY程序铅冷快堆 Serpent 程序应用

气隙对燃料板矩形通道鼓泡工况流动传热行为的影响研究

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核技术 2024年第9期47卷 163-170页

作者：刘传栋许巍何辉刘晓晶上海交通大学核科学与工程学院上海200240

利用Fluent软件针对核反应堆板状燃料组件出现的鼓泡现象进行了数值模拟研究,通过动网格技术模拟气体和固体鼓泡的换热流动特性,并对比了裂变气体鼓泡和以往研究中固体鼓泡的区别。研究发现:气体鼓泡会导致局部温度升高,并且相较于固体... 详细信息

利用Fluent软件针对核反应堆板状燃料组件出现的鼓泡现象进行了数值模拟研究,通过动网格技术模拟气体和固体鼓泡的换热流动特性,并对比了裂变气体鼓泡和以往研究中固体鼓泡的区别。研究发现:气体鼓泡会导致局部温度升高,并且相较于固体鼓泡,会显著提高局部热通量密度,其中鼓泡周围热通量密度提高3倍,但燃料板整体热通量变化较小;鼓泡的形成会使局部换热能力提高约10%,鼓泡侧热通量提高约4%;在高流速条件下,鼓泡的存在会导致燃料板两侧流体产生较大的压力差,使得燃料板发生变形,甚至堵塞流道。这些发现为核燃料板的设计和安全评估提供了重要依据。

关键词：板状燃料气隙鼓泡流动传热特性矩形通道数值模拟

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一种铜基逆流连通微通道的沸腾实验研究

工程热物理学报 2024年第7期45卷 2111-2117页

作者：王东玉洪芳军张朝阳上海交通大学机械与动力工程学院工程热物理研究所上海200240 上海交通大学巴黎卓越工程师学院上海200240

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、... 详细信息

两相微通道热沉具有极高的传热性能,是解决小空间、高功率电子器件高热流散热问题的有效解决方案之一。本文设计验证了一种铜基逆流连通微通道,通过建立泵流体两相流体回路系统进行验证两相微通道热沉的和换热均温性能,考察不同流量、过冷度下的影响规律。实验发现逆流连通微通道在传热性能上的优异表现是主要是因为其能促进相邻通道不同干度流体的掺混,提高流量会提高均温性,而提高过冷度会导致热沉的均温性变差。

关键词：微通道连通沟槽流动沸腾均温性

基于复合动态采样的自动驾驶矿车节能路径规划方法

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汽车工程 2024年第4期46卷 588-595,642页

作者：丁志杰王亚飞章翼辰邬明宇王亦乐上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 上海交通大学汽车动力与智能控制国家工程研究中心上海200240

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规... 详细信息

近年来,考虑安全与效率的自动驾驶矿车路径规划方法已逐渐成熟,并在多种矿山场景落地应用。与此同时,产业界和学术界也开始关注如何利用路径规划提升矿车的燃油经济性。针对这一需求,本文提出了一种矿山场景下的自动驾驶矿车节能路径规划方法,其主要特点是根据车速、道路坡度及障碍物进行S-L(进度-偏离)和S-T(进度-时间)的复合动态采样。针对矿山典型地形场景,建立了矿车燃油消耗指标,提出了安全性-运行效率-能耗综合路径评价模型;为了防止评价模型的各项权重陷入局部最优,设计了基于模拟退火策略的粒子群自适应优化方法。在矿山实际场景的测试中,本研究提出方法较现有方法在燃油经济性指标上平均提升了11.28%。

关键词：智能汽车自动驾驶燃油经济性局部路径规划