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蒙特卡罗中子物理计算代理模型研究

哈尔滨工程大学学报 2025年

作者：王毅箴王迎飞崔梦蕾郭炯张汉李富清华大学核能与新能源技术研究院

针对蒙特卡罗中子物理计算代理模型建模中输出响应的随机效应处理问题，本文研究了基于随机Kriging方法的蒙特卡罗中子物理计算代理模型建模方法。以球型燃料元件的单球kinf计算不确定性量化问题为研究对象，基于中子物理蒙特卡罗程序Op... 详细信息

针对蒙特卡罗中子物理计算代理模型建模中输出响应的随机效应处理问题，本文研究了基于随机Kriging方法的蒙特卡罗中子物理计算代理模型建模方法。以球型燃料元件的单球kinf计算不确定性量化问题为研究对象，基于中子物理蒙特卡罗程序OpenMC提供的有限个计算结果，建立用于替代OpenMC预测kinf的随机Kriging代理模型，并将该模型用于单球kinf计算不确定性量化。结果表明：随机Kriging代理模型预测的kinf相较于OpenMC计算结果具有偏差在±85×105以内，具有较高的预测精度。kinf的经验概率分布与采用OpenMC计算的结果保持较高的一致性，并且kinf的各项统计量具有一致的估计结果。本文模型可处理蒙特卡罗中子物理计算输出响应中的随机效应，建立的代理模型能够应用于蒙特卡罗中子物理计算不确定性分析中以有效减少计算代价。

关键词：蒙特卡罗中子计算随机Kriging方法代理建模抽样统计不确定性分析

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基于VOF方法的同轴气泡聚并数值模拟研究

原子能科学技术 2025年

作者：郝文杰韩晋玉刘瑶赵陈儒薄涵亮清华大学核能与新能源技术研究院

气液两相流动广泛存在于反应堆堆芯以及蒸汽发生器等设备中。气泡聚并、破碎等气泡动力学行为直接影响相关设备的热工水力性能。群平衡模型（PBM）是多相流系统中处理多组分粒子平衡问题的重要方法。气泡聚并核函数是PBM主要核函数之一... 详细信息

气液两相流动广泛存在于反应堆堆芯以及蒸汽发生器等设备中。气泡聚并、破碎等气泡动力学行为直接影响相关设备的热工水力性能。群平衡模型（PBM）是多相流系统中处理多组分粒子平衡问题的重要方法。气泡聚并核函数是PBM主要核函数之一，用于描述两个或多个气泡在碰撞过程中聚并为一个较大气泡的概率，其准确性直接影响欧拉-欧拉框架下的气泡动力学行为研究及热工水力性能的预测。排液模型是当前应用最为广泛的聚并效率模型，是聚并核函数的重要部分。通过将流体体积法（VOF）与连续表面力模型（CSF）相结合对两同轴气泡聚并过程开展了2D数值模拟，并根据模拟结果定量获得气泡聚并过程的排液时间，通过研究不同黏度下气泡的聚并，定量描述了气泡开始排液的接触时刻，讨论了初始液膜厚度与气泡直径、形变比以及黏度之间的关系，对文献中已有的4个排液时间模型的适用性及准确性进行系统评价。研究结果表明，接触时刻的定义，初始液膜厚度的预测，以及黏性力和惯性力作用的综合考虑和评估对于提高排液时间模型的准确性，扩展其适用范围，进而提高PBM方法的计算准确性有重要的意义。

关键词： VOF方法气泡聚并接触时刻初始液膜厚度排液时间

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基于滑速比的空泡份额预测模型综述与评价

原子能科学技术 2025年第1期59卷 92-99页

作者：何雯韩晋玉赵陈儒李彦霖薄涵亮清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

空泡份额是气液两相流中的一个重要参数,与流场的流型、压降、换热等都有密切联系。空泡份额的预测方法很多,其中基于滑速比的预测方法应用最为广泛。然而,实验上很难准确获得滑速比的变化规律,相关的理论研究也较缺乏,使得预测模型间... 详细信息

空泡份额是气液两相流中的一个重要参数,与流场的流型、压降、换热等都有密切联系。空泡份额的预测方法很多,其中基于滑速比的预测方法应用最为广泛。然而,实验上很难准确获得滑速比的变化规律,相关的理论研究也较缺乏,使得预测模型间的准确度相差较大。因此,有必要结合多项指标对现有的滑速比模型开展综合评价。基于此,本文整理了8个滑速比模型,收集了380组空气-水的两相流实验数据,采用误差分析法和灰色关联法对这些滑速比模型的整体性能进行综合评价,评价指标包括平均绝对误差、均方根误差、误差频率分布和灰色关联度。结果表明,对于空气-水气液两相流,在空泡份额的全范围(0<α<1)内,Chisholm公式的整体性能最好。受流型的影响,不同空泡份额范围内各公式的性能存在差异,低空泡份额范围(0<α<0.3)内现有公式的准确度均较低,不推荐基于滑速比模型去预测空泡份额,而在中等空泡份额范围(0.3<α<0.7)内Lockhart&Martinelli公式的整体性能更好,高空泡份额范围(0.7<α<1)内Chisholm公式的整体性能更好。

关键词：空泡份额滑速比灰色关联度误差分析流型

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欧洲Sinology:汉学抑或中国学?

中央民族大学学报(哲学社会科学版) 2025年第01期 135-147页

作者：沈卫荣清华大学人文与社会科学高等研究所

在18世纪末和19世纪初，Sinology形成一个学科，并逐渐发展，但其涵盖的范围远不止于对汉语言文化和历史的研究。早期的“Sinology”不仅包括汉语文学，还涉及蒙古语、满语、藏语等与彼时欧洲共时的清代中国的多语言文化。因此，将Sinol... 详细信息

在18世纪末和19世纪初，Sinology形成一个学科，并逐渐发展，但其涵盖的范围远不止于对汉语言文化和历史的研究。早期的“Sinology”不仅包括汉语文学，还涉及蒙古语、满语、藏语等与彼时欧洲共时的清代中国的多语言文化。因此，将Sinology等同于“汉学”,这种理解是对其内涵的简化与误解。18世纪末、19世纪初，随着西方民族语文学和东方学的兴起，Sinology作为西方东方学的一支而兴起，它是对清代中国多民族语言、文献、文化的研究。尽管在当代人文学科的分化中，Sinology逐渐失去其作为独立学科的地位，但在中国，Sinology却经历了一次重生，近40年来受到越来越多学者的重视。但中国学者在引入西方汉学成果时，常常忽视了Sinology与现代的“中国研究”之间的根本差异，我们今天对西方汉学的理解缺乏对其历史发展轨迹的考察。

关键词： Sinology 汉学中国学区域研究语文学

规模制备Janus聚合物单链@纳米颗粒杂化体

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高分子学报 2025年第1期56卷 114-123页

作者：李枫霖杨雅静孙大吟叶一兰杨振忠清华大学化学工程系高分子研究所北京100084

非对称Janus聚合物单链与纳米颗粒杂化体系具有精细结构及功能耦合特性,其规模制备具有重要意义.以三嵌段瓶刷聚合物为基础,基于静电介导单链分子内交联方法同时实现Fe_(3)O_(4)原位负载,规模合成了Janus纳米复合颗粒,最高合成浓度达150... 详细信息

非对称Janus聚合物单链与纳米颗粒杂化体系具有精细结构及功能耦合特性,其规模制备具有重要意义.以三嵌段瓶刷聚合物为基础,基于静电介导单链分子内交联方法同时实现Fe_(3)O_(4)原位负载,规模合成了Janus纳米复合颗粒,最高合成浓度达150 mg/mL.该复合颗粒两侧的聚合物链可分别改性获得官能团,为组装和荧光染色观察提供了条件.在纳米复合颗粒表面通过溶胶-凝胶反应包覆SiO2并引入溴丙基,为终止活性阴离子聚合物提供位点.基于空间位阻效应,可在纳米复合颗粒表面顺次键接两根活性阴离子聚合物链,其结构与组成可控,获得了表面具有4根不同聚合物单链的多价态Janus聚合物单链@纳米颗粒功能杂化体,为组装构筑超结构提供重要材料.

关键词：瓶刷聚合物静电介导分子内交联 Janus 纳米复合颗粒

LHCb实验上核物质效应的重味探针研究进展

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科学通报 2025年第1期70卷 70-82页

作者：陈缮真朱相雷中国科学院高能物理研究所北京100049 清华大学工程物理系北京100084

相对论重离子碰撞实验的首要物理目标是产生极端高温高密的夸克胶子等离子体新物态并研究其性质.重味强子是碰撞中产生的热密核物质性质和强相互作用非微扰特性的重要实验探针.与之相关的多个实验观测量,比如核修正因子和粒子产额比,表... 详细信息

相对论重离子碰撞实验的首要物理目标是产生极端高温高密的夸克胶子等离子体新物态并研究其性质.重味强子是碰撞中产生的热密核物质性质和强相互作用非微扰特性的重要实验探针.与之相关的多个实验观测量,比如核修正因子和粒子产额比,表现出对热密核物质效应的敏感性.然而,基于它们来定量提取热密核物质性质还需要对碰撞中的冷核物质效应进行定量限定.LHCb实验参与了LHC上重离子碰撞数据获取,在其独特的前向快度区系统地测量了质子-铅核等碰撞中多种粲、底强子和重夸克偶素的核修正因子以及多种重味强子的产额比,对核物质效应和重味夸克强子化机制进行了深入研究.本文将介绍LHCb实验在这些研究中取得的新进展和未来研究方向.

关键词：大型强子对撞机 LHCb实验相对论重离子碰撞夸克胶子等离子体核物质效应重味

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国家关键领域科技领军人才成长的田野研究:以核能领域为例

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高等工程教育研究 2025年第1期 11-18页

作者：李曼丽杨芊芊清华大学清华大学教育研究院

工程实践创新力是培养卓越工程师之肯綮,工程实践性知识则是工程实践能力的根基。研究以清华大学核研院为个案,综合应用深度访谈法、实地观察法、档案法等,基于工程实践性知识的生成机理,深入剖析国家关键领域科技领军人才的成长规律。... 详细信息

工程实践创新力是培养卓越工程师之肯綮,工程实践性知识则是工程实践能力的根基。研究以清华大学核研院为个案,综合应用深度访谈法、实地观察法、档案法等,基于工程实践性知识的生成机理,深入剖析国家关键领域科技领军人才的成长规律。通过总结不同阶段的核人才持有和运用工程实践性知识的方式与关键特征,研究提出核人才成长路径——EIIS模型。在新手阶段,通过接受部分被外化的工程实践性知识,形成基本的工程认知图式;在熟手阶段,在以“传帮带”为核心的学徒制中,通过内化模式获得即时性实践智慧;在专家阶段,在牵头负责大型工程科研项目中,通过整合模式逐渐发展出适应性专长;在领军阶段,不断积累的实践性知识获得从经验到理论、从技艺到信念、从操作层面到战略层面的深化和拓展,并集中表征为工程实践创新能力。

关键词：核能领域科技领军人才拔尖创新人才工程实践性知识人才成长规律

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气泡幕对水中声波衰减作用的数值模拟研究

力学学报 2025年第1期57卷 31-42页

作者：张勇龙曹顺翔清华大学深圳国际研究生院广东深圳518055

利用气泡幕实现水下声波屏蔽一直是海洋和环境工程领域的重要研究课题.近年来,通过创新方法对气泡幕屏障技术进行优化引起了学术界和工业界的广泛关注.文章基于开源代码Multi-Component Flow Code,采用集合平均多相流模型,考虑气泡与周... 详细信息

利用气泡幕实现水下声波屏蔽一直是海洋和环境工程领域的重要研究课题.近年来,通过创新方法对气泡幕屏障技术进行优化引起了学术界和工业界的广泛关注.文章基于开源代码Multi-Component Flow Code,采用集合平均多相流模型,考虑气泡与周围流体的相互作用,模拟了气泡幕在不同参数配置下的动力学行为及其对水下声波的屏蔽效果.其中,重点关注气泡大小分布、气泡体积分数、气泡幕厚度和环境压力对屏蔽效果的影响.同时,探索了气泡幕对不同幅值与频率声场的峰值衰减效果.模拟结果表明,声波能量的衰减效果与气泡的体积分数呈正相关;气泡幕在低幅值、高频率声场中展现出更为优越的声波屏蔽性能;在一定的阈值范围内,通过增加气泡幕的厚度可有效增强声波的衰减效果;存在气泡的初始半径及其标准差的最优值使得声波峰值衰减率最大,多分散气泡分布状态下的声波峰值降低但有限;随着环境压力的增加,声波能量的衰减效果减弱,当水深超过一定阈值时,气泡幕的衰减率趋于极小并保持稳定.为气泡屏障技术的设计与优化提供了重要的理论依据和参考.

关键词：气泡幕水下声波多相流模型数值模拟

氨基羟基脲与Nd(Ⅲ)及Tb(Ⅲ)的配位化学研究

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原子能科学技术 2025年第2期59卷 282-291页

作者：陈少康杨琪张士博杨雅婷周今郝轩杨素亮田国新中国原子能科学研究院放射化学研究所北京102413 清华大学核能与新能源技术研究院北京100084

4-羟基氨基脲(HSC,本文化学式或结构式中以HL表示)可在Purex流程中作为钚的还原剂使用。本文通过吸收光谱滴定法确定HSC与Nd(Ⅲ)在水溶液中可形成金属离子与配体比例为1∶1、1∶2、1∶3的3种配合物Nd(HL)^(3+)、Nd(HL)_(2)^(3+)和Nd(HL)... 详细信息

4-羟基氨基脲(HSC,本文化学式或结构式中以HL表示)可在Purex流程中作为钚的还原剂使用。本文通过吸收光谱滴定法确定HSC与Nd(Ⅲ)在水溶液中可形成金属离子与配体比例为1∶1、1∶2、1∶3的3种配合物Nd(HL)^(3+)、Nd(HL)_(2)^(3+)和Nd(HL)_(3)^(3+),获得了配合物的稳定常数,并通过电位滴定法对中性分子配位模式进行了验证。采用溶剂挥发方法分别制备了配体、质子化配体的高氯酸盐,以及配体与Nd(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)的1∶3配合物(金属离子∶配体)的单晶,并采用X射线衍射单晶结构分析方法测定其结构。在Nd(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)配合物晶体中,HSC中性分子的羰基氧原子以及肟基氧原子以螯合的形式与中心金属离子形成五元环配位构型。羰基氧原子和肟基氧原子与中心金属离子配位键键长比较的结果表明,晶体中Nd(HL)_(3)^(3+)配合物HSC分子配位肟基氧原子上的质子未发生解离。通过水溶液中配合物的吸收光谱、[Nd(H_(2)O)_(3)(HL)_(3)]·3ClO_(4)晶体漫反射光谱及其乙腈溶液吸收光谱的比较,结合[Tb(H_(2)O)_(3)(HL)_(3)]·3ClO_(4)晶体及其乙腈溶液的荧光光谱及荧光寿命的测定结果,可推测水溶液中HSC与Nd(Ⅲ)、Tb(Ⅲ)形成的配合物中肟基均不解离质子。

关键词： 4-羟基氨基脲 Nd(Ⅲ) Tb(Ⅲ) 配位化学单晶结构分析荧光寿命测定