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存在旋转圆跳动的轧辊表面的送丝激光熔覆工艺研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第4期55卷 1332-1339页

作者：张财宝刘继常曾俊喆湖南大学机械与运载学院湖南省机械装备绿色再制造工程技术研究中心湖南长沙410082

为解决轧辊旋转时产生的圆跳动影响送丝激光熔覆轧辊修复的问题,对轧辊旋转圆跳动对于丝材尖端与轧辊面位置及激光熔覆过程的影响规律进行理论分析,并针对激光功率和光斑直径对存在圆跳动的轧辊激光熔覆修复工艺的影响进行试验研究。研... 详细信息

为解决轧辊旋转时产生的圆跳动影响送丝激光熔覆轧辊修复的问题,对轧辊旋转圆跳动对于丝材尖端与轧辊面位置及激光熔覆过程的影响规律进行理论分析,并针对激光功率和光斑直径对存在圆跳动的轧辊激光熔覆修复工艺的影响进行试验研究。研究结果表明:在熔覆过程中,由于圆跳动的影响,前沿送丝成形的熔覆道高度过低,后沿送丝成形的熔覆道易出现大量毛刺,但中间送丝成形的熔覆道表面形貌相对较好;在小光斑、低功率工艺状况下,中间送丝成形的熔覆道也会出现孔隙以及毛刺,增加激光功率和光斑直径可以减少此现象。在圆跳动误差不大于0.6 mm情况下,当激光功率P为2 400 W、指示红光直径为6.5 mm时,几乎不会出现缺陷。采用小搭接率进行多道搭接试验时,圆跳动会影响第1道熔覆道的实际成形位置,搭接率为40%时成形的熔覆道受影响不明显。

关键词：丝材激光熔覆轧辊修复圆跳动丝材尖端激光光斑直径

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线性积分方程原函数变换深度学习求解方法

计算物理 2024年第5期41卷 651-662页

作者：刘东陈奇隆王雪强中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室四川成都610213 中国核工业集团核能软件与数字化反应堆工程技术研究中心四川成都610213 中国核工业集团有限公司科技委北京100045

针对深度学习数值计算方法求解积分方程,提出求解线性积分方程的原函数变换深度学习方法,通过被积函数的原函数变换,将积分方程转化为纯粹的微分方程,并给出原函数定解条件确定方法,以及相应的神经网络损失函数生成方式。通过深度学习... 详细信息

针对深度学习数值计算方法求解积分方程,提出求解线性积分方程的原函数变换深度学习方法,通过被积函数的原函数变换,将积分方程转化为纯粹的微分方程,并给出原函数定解条件确定方法,以及相应的神经网络损失函数生成方式。通过深度学习使得神经网络函数逼近原函数后,将原函数求导并根据积分核的形式进行逆变换,最终得到积分方程未知函数的数值解。通过多种典型算例数值实验证明,本文方法具有良好的精度与适用性,数值计算结果具有连续性的优点。

关键词：深度学习线性积分方程退化核原函数变换损失函数数值验证

中子相互作用对多体系统核临界安全的影响与评估方法研究

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原子能科学技术 2024年第2期58卷 382-392页

作者：吕兴震朱庆福张寅周琦夏兆东张振洋张鹏展成昱廷孙旭中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所北京102413 国家核应急响应技术支持中心北京100160 国家国防科技工业局核技术支持中心北京100070

中子相互作用,即中子在两个或两个以上裂变系统之间的交换,使多体系统的核临界安全问题变得非常复杂。针对核燃料循环领域不断涌现的多体具体场景,提出了一种保守、便捷、适用性较好的评估多体系统核临界安全(反应性变化)的方法。基于... 详细信息

中子相互作用,即中子在两个或两个以上裂变系统之间的交换,使多体系统的核临界安全问题变得非常复杂。针对核燃料循环领域不断涌现的多体具体场景,提出了一种保守、便捷、适用性较好的评估多体系统核临界安全(反应性变化)的方法。基于立体角法建立了距离因素与反应性变化之间的定量关系;通过反照率来评估单体之间、单体与屏蔽体之间的中子散射贡献;通过容器壁效应函数考虑容器壁材料与厚度的影响。利用中国原子能科学研究院的临界装置,通过临界实验对本方法进行了验证。本方法在评估距离效应实验时,与实验结果最大偏差不超过0.12Δk/k,评估屏蔽效应实验时,与实验结果最大偏差不超过0.035Δk/k,对比结果能够证明本方法的可行性与安全性。

关键词：核临界安全多体系统中子相互作用临界实验

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管束结构的阻尼控制型流弹失稳特性研究

振动与冲击 2024年第1期43卷 83-90,106页

作者：冯志鹏臧峰刚刘帅黄旋齐欢欢中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

尽管自2012年SONGS事故以来,流弹失稳对管束结构的危害性和重要性再次引起了重点关注,但对导致这种不稳定现象的根本因素仍未确定。为进一步研究流弹失稳的基本物理机制,以压水堆蒸汽发生器通常采用的平行三角形管束为对象,基于开源CFD(... 详细信息

尽管自2012年SONGS事故以来,流弹失稳对管束结构的危害性和重要性再次引起了重点关注,但对导致这种不稳定现象的根本因素仍未确定。为进一步研究流弹失稳的基本物理机制,以压水堆蒸汽发生器通常采用的平行三角形管束为对象,基于开源CFD(computational fluid dynamics)工具OpenFOAM,同时耦合管的动力学方程,求解具有移动边界的非定常Navier-Stokes(uRANS)方程,建立了研究阻尼控制型不稳定机制的数值模型,进而预测管束的流固耦合振动,揭示影响阻尼控制型不稳定机制的关键参数和流动响应;重点讨论了不同质量阻尼参数下,系统的响应特性、能量输入与耗散,升力与位移间的相干性、相位差、相关系数,升力的频谱特性,主导激励机理。进一步揭示了管束流弹系统中占主导地位的激励机理和关键流动现象,有助于理解管束与流体之间的相互作用机理,同时为工程中使用开源CFD工具OpenFOAM预测流弹失稳行为提供了参考。

关键词：流致振动流体弹性不稳定性(FEI) 管束阻尼控制机制 OpenFOAM

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热管堆耦合开式布雷顿循环系统运行特性研究

核动力工程 2024年第1期45卷 237-245页

作者：刘玖松刘承敏易经纬李毅李思广中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

为探究热管堆与开式布雷顿循环耦合的核电转换系统在堆芯功率和负荷变化时的运行特性,基于Modelica语言建立系统仿真模型,包括堆芯模型、热管传热模型和布雷顿循环模型,并验证了各模型的准确性。采用建立的模型对甩负荷工况和升、降功... 详细信息

为探究热管堆与开式布雷顿循环耦合的核电转换系统在堆芯功率和负荷变化时的运行特性,基于Modelica语言建立系统仿真模型,包括堆芯模型、热管传热模型和布雷顿循环模型,并验证了各模型的准确性。采用建立的模型对甩负荷工况和升、降功率过程进行了瞬态仿真和计算。计算结果表明,在瞬态过程中,负荷或堆芯功率的变化将导致转速的改变,需通过旁通调节阀控制涡轮流量使转速恢复稳定。在甩负荷工况中,甩负荷导致堆芯温度下降,反应性反馈将导致堆芯功率升高2.3%、燃料最高温度升高1.7 K。在升、降功率过程中,反应性反馈导致的归一化堆芯功率峰值分别为102.6%和100.7%。本文研究结果可为热管堆与开式布雷顿循环耦合带来的安全风险及其安全分析提供参考。

关键词：热管堆开式布雷顿循环 Modelica 运行特性

基于MOOSE平台的燃料元件锆合金高温氧化行为研究

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核动力工程 2024年第1期45卷 84-89页

作者：邬周志张坤王严培余红星张林何梁唐昌兵中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213

为建立新型N36锆合金高温氧化行为预测方法,使得自主燃料元件性能分析程序FORWARD能适用于失水事故(LOCA)工况。本研究开展了新型N36锆合金高温蒸汽氧化试验,建立了N36锆合金高温氧化模型并对其进行了验证,最后基于FORWARD程序对LOCA工... 详细信息

为建立新型N36锆合金高温氧化行为预测方法,使得自主燃料元件性能分析程序FORWARD能适用于失水事故(LOCA)工况。本研究开展了新型N36锆合金高温蒸汽氧化试验,建立了N36锆合金高温氧化模型并对其进行了验证,最后基于FORWARD程序对LOCA工况下N36锆合金的高温氧化行为进行预测。结果表明,预测得到的N36锆合金的氧化增重与验证试验结果较为符合,且预测的N36锆合金在LOCA工况下的高温氧化行为较为合理。因此,本研究建立的模型和燃料元件性能分析程序能够用于新型N36锆合金高温氧化行为的预测。

关键词： N36锆合金高温氧化 MOOSE FORWARD程序

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堆外核探测器中子灵敏度计算模型研究

核动力工程 2024年第3期45卷 272-278页

作者：刘耀隆陈智黄有骏林超高志宇罗庭芳中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室成都610213 南华大学湖南衡阳421200

本研究以蒙特卡罗方法为基础,提出了一种中子灵敏度计算模型,用于堆外核探测器核性能设计研究。首先,基于探测器物理原理,得到中子灵敏度的影响因素;在此基础上,分析探测器孔道处中子场特性,提出中子灵敏度计算模型;对计算模型进行讨论... 详细信息

本研究以蒙特卡罗方法为基础,提出了一种中子灵敏度计算模型,用于堆外核探测器核性能设计研究。首先,基于探测器物理原理,得到中子灵敏度的影响因素;在此基础上,分析探测器孔道处中子场特性,提出中子灵敏度计算模型;对计算模型进行讨论得到其不确定度分析。最后对模型展开验证,结果表明计算得到的中子灵敏度与实测数据的误差在可接受范围内,验证了模型的可行性。

关键词：蒙特卡罗方法堆外核探测器中子灵敏度不确定度分析

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高含量金属对污泥生物炭磷形态与释放的影响

中国环境科学 2024年第9期44卷 5026-5034页

作者：蒋佳佳万俊力方鑫张子怡聂小保孙士权长沙理工大学水利与环境工程学院湖南长沙410114 洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室湖南长沙410114 湖南省环境保护河湖疏浚污染控制工程技术中心湖南长沙410114

将市政污泥经高含量金属强化预处理后低温热解制备成不同生物炭,采用Pearson相关分析和表征分析方法探讨了高含量金属和热解温度对污泥生物炭磷形态及磷释放的影响.结果表明,污泥生物炭的磷释放量随热解温度升高而降低,内源磷于350℃大... 详细信息

将市政污泥经高含量金属强化预处理后低温热解制备成不同生物炭,采用Pearson相关分析和表征分析方法探讨了高含量金属和热解温度对污泥生物炭磷形态及磷释放的影响.结果表明,污泥生物炭的磷释放量随热解温度升高而降低,内源磷于350℃大量转变为正磷酸盐(ortho-P),强化预处理和pH值更加影响磷释放和金属元素固定,Fe/Al-P与Ca-P竞争共存且Fe/Al-P略占优势,Ca-P则对无机磷(IP)形态影响显著.高含量金属抑制磷释放、促进有机磷(OP)向IP转化以及阻碍HPO_(4)^(2-)向H_(2)PO_(4)^(-)转化的能力排序均为Fe>Al>Ca,钙基和铁基/铝基污泥生物炭的优势磷分别为Ca-P和Fe/Al-P,其中Fe/Al-P被铁铝氧化物包被而更难释放,主要磷释放形态均为Ca(H_(2)PO_(4))_(2).Fe强化预处理对磷形态与释放的影响最大,Ca强化预处理利于提高生物有效磷,可为污泥生物炭的资源化利用提供新思路.

关键词：市政污泥高含量金属污泥生物炭磷形态磷释放

基于深度强化学习的电-气区域综合能源系统安全校正控制决策方法

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电网技术 2024年第3期48卷 1019-1029页

作者：彭寒梅胡磊谭貌李金果苏永新湘潭大学自动化与电子信息学院湖南省湘潭市411105 湖南省多能协同控制技术工程研究中心(湘潭大学) 湖南省湘潭市411105

电–气区域综合能源系统电、气相互耦合与影响,使得其安全校正控制难度大且对快速性要求高,为此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deepdeterministicpolicy gradient,DDPG)算法的安全校正控制决策方法。首先,进行系统多能流与变量分析,... 详细信息

电–气区域综合能源系统电、气相互耦合与影响,使得其安全校正控制难度大且对快速性要求高,为此,提出一种基于深度确定性策略梯度(deepdeterministicpolicy gradient,DDPG)算法的安全校正控制决策方法。首先,进行系统多能流与变量分析,建立安全校正控制的目标与约束条件。然后,构建基于DDPG的安全校正控制模型,设计目标奖励和各种约束条件奖励,提出结合基于综合灵敏度的安全校正知识经验设计目标奖励函数,使调整具有方向性,且目标奖励考虑能量枢纽(energy hub,EH)的经济效益及其可再生能源消纳;通过智能体离线训练,使其能够在线做出实时最优的安全校正控制策略,预先产生专家经验数据集存放于经验回放池,提高训练速度和收敛性。最后,通过含EH电–气区域综合能源系统仿真算例验证了所提方法的有效性。

关键词：电–气区域综合能源系统安全校正控制深度强化学习综合灵敏度能量枢纽