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PM_(2.5)粉末样品中不同组分的氧化潜势及影响因素

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中国环境科学 2024年第4期44卷 1957-1965页

作者：彭勤李丹罗玉彭泽志孙健 Tomoaki Okuda 沈振兴西安交通大学环境科学与工程系陕西西安710049 庆应义塾大学科学技术学院日本神奈川县横滨市223-8522

基于大流量旋风式冲击采样器在西安市采集了四季大气PM_(2.5)粉末样品,分别测定其水溶和非水溶相的氧化潜势(OP)､无机元素､水溶性离子､金属组分､碳组分和有机官能团,揭示水溶相/非水溶相的化学组分对OP的影响.结果显示,西安市PM_(2.5)... 详细信息

基于大流量旋风式冲击采样器在西安市采集了四季大气PM_(2.5)粉末样品,分别测定其水溶和非水溶相的氧化潜势(OP)､无机元素､水溶性离子､金属组分､碳组分和有机官能团,揭示水溶相/非水溶相的化学组分对OP的影响.结果显示,西安市PM_(2.5)粉末样品总OP的趋势为秋冬(秋7.24μmol/(min·mg),冬5.19μmol/(min·mg))显著高于春夏季(春2.06μmol/(min·mg),夏3.15μmol/(min·mg));春夏季PM_(2.5)粉末样品的OP以水溶相OP为主(70.0%),秋冬季以非水溶相为主(73.9%).水溶性金属Ni､Pb､Ba､Mn､Cu､Ti(0.60

关键词： PM_(2.5) 粉末样品 ROS 氧化潜势氧化应激化学组分

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近存计算架构AI芯片中子单粒子效应

物理学报 2024年第13期73卷 378-385页

作者：杨卫涛胡志良何欢莫莉华赵小红宋伍庆易天成梁天骄贺朝会李永宏王斌吴龙胜刘欢时光西安电子科技大学微电子学院西安710071 西安交通大学核科学与技术学院西安710049 散裂中子源科学中心东莞523803 空军工程大学航空工程学院西安710000 西安电子科技大学空间科学与技术学院西安710071

利用中国散裂中子源大气中子辐照谱仪,对某款16 nm FinFET工艺制造的近存计算架构人工智能AI芯片进行了大气中子单粒子效应辐照测试研究.辐照测试中,在累积中子注量为1.51×10^(10)n/cm^(2)(1 MeV以上)情况下,共探测到5类共计35个软错误... 详细信息

利用中国散裂中子源大气中子辐照谱仪,对某款16 nm FinFET工艺制造的近存计算架构人工智能AI芯片进行了大气中子单粒子效应辐照测试研究.辐照测试中,在累积中子注量为1.51×10^(10)n/cm^(2)(1 MeV以上)情况下,共探测到5类共计35个软错误,尤其是探测到不同于传统冯诺伊曼架构芯片单粒子效应的计算与存储单元同时发生单粒子效应新现象.基于所探测到的两类功能单元同时单粒子效应新现象,结合蒙特卡罗仿真模拟,初步给出了近存计算架构AI芯片内物理布局上,核心功能单元间可降低同时发生单粒子效应的安全间距建议.该研究为进一步探究非传统冯诺伊曼架构芯片单粒子效应提供了参考与借鉴.

关键词：近存计算 AI芯片散裂中子源大气中子单粒子效应

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联合经验模式分解和混沌理论的稳态视觉诱发电位脑电识别

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西安交通大学学报 2024年第6期58卷 34-42页

作者：郭晓冰徐光华李辉谢杰仁江翰立张四聪西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学精密微纳制造技术全国重点实验室西安710049 西安交通大学第一附属医院西安710061

针对多目标稳态视觉诱发电位(SSVEP)信号识别准确率低、线性识别方法抑制噪声的同时也会抑制信号本身特征等问题,基于经验模式分解对信号的降噪特性、达芬混沌系统对微弱周期信号的敏感性及噪声的免疫特性,提出了一种非线性多目标SSVEP... 详细信息

针对多目标稳态视觉诱发电位(SSVEP)信号识别准确率低、线性识别方法抑制噪声的同时也会抑制信号本身特征等问题,基于经验模式分解对信号的降噪特性、达芬混沌系统对微弱周期信号的敏感性及噪声的免疫特性,提出了一种非线性多目标SSVEP信号识别算法。首先,采用共平均参考算法将多通道SSVEP信号融合成单通道信号,通过傅里叶变换求得SSVEP信号的相位谱,为达芬混沌系统周期策动力添加相位;接着,采用经验模式分解降噪,将获得的第一个本征模函数输入到达芬混沌系统中,利用基于频谱差异的混沌系统状态判别方法,求解各目标的刺激频率幅值;最后,根据最大刺激频率幅值确定刺激目标,实现了对多目标SSVEP信号的识别。研究结果表明:相较于典型相关分析法,所提非线性信号处理方法的平均识别准确率提高了7.3%,平均信息传输速率提高了3.84bit/min。该研究为探究非线性SSVEP信号解码算法提供了新方向。

关键词：稳态视觉诱发电位达芬混沌系统非线性信号处理经验模式分解

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应用于新型环路热管的两相引射器数值模拟

化工学报 2024年第1期75卷 268-278页

作者：周尧杨小平倪一程刘继平魏进家严俊杰西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室陕西西安710049 西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室陕西西安710049

环路热管是一种高效被动式相变传热装置,广泛应用于高热流电子器件散热等领域。前期研究发现将小型两相引射器与平板式环路热管耦合,可大幅提高传热性能。然而,小型两相引射器内部流动及传热机理尚不清晰,难以对新型环路热管进行正向设... 详细信息

环路热管是一种高效被动式相变传热装置,广泛应用于高热流电子器件散热等领域。前期研究发现将小型两相引射器与平板式环路热管耦合,可大幅提高传热性能。然而,小型两相引射器内部流动及传热机理尚不清晰,难以对新型环路热管进行正向设计与理论建模。通过数值模拟研究了汽水参数和混合腔结构对两相引射器性能及内部流场分布的影响。结果表明,喉部下游存在凝结激波,随着背压增加,其位置逐渐向喉部移动;其强度与背压、蒸汽产量、混合腔长度呈正相关,与水温呈负相关。引射器最大工作背压在40~125 kPa,与蒸汽产量和水温呈正相关,与混合腔长度呈负相关。通过大量模拟,得到了设计功率下水温和混合腔长度对引射器工作模式和压比的影响规律。

关键词：环路热管引射器传热两相流凝结激波数值模拟

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兆瓦级高效紧凑型核动力系统运行特性研究

核技术 2024年第2期47卷 93-108页

作者：张明辉苟军利王政单建强西安交通大学核科学与技术学院西安710049

为研究兆瓦级高效紧凑型核动力系统的运行特性,使用自主开发的热管堆瞬态分析程序TAPIRS(Transient Analysis code for heat Pipe and AMTEC power conversion space Reactor power System)和超临界二氧化碳布雷顿循环的瞬态分析程序SCT... 详细信息

为研究兆瓦级高效紧凑型核动力系统的运行特性,使用自主开发的热管堆瞬态分析程序TAPIRS(Transient Analysis code for heat Pipe and AMTEC power conversion space Reactor power System)和超临界二氧化碳布雷顿循环的瞬态分析程序SCTRAN/CO_(2)(Super Critical reactors Transient Analysis code/Carbon Dioxide)的耦合程序对其反应性、负荷、冷却水温度和流量等扰动进行了开环动态响应分析,并据此进行了控制系统设计。在此基础上,对线性变负荷、阶梯式变负荷以及甩负荷这三种变负荷运行工况进行了计算分析。结果表明:该核动力系统的转速对扰动的变化较为敏感,需要加以控制;低负荷下旁通会使压缩机流量上升,需对压缩机流量加以控制;系统在控制方案下能以6%FP(Full Power)·min^(−1)的速度实现0%~100%的负荷变动,且可以在任意负荷水平下运行;甩负荷下系统的波动时间变长,但是仍可达到新的稳态进行工作,且各参数处于安全范围内。本研究可为新型核动力系统的概念设计提供参考。

关键词：兆瓦级高效紧凑新型核动力系统开环动态响应控制系统设计变负荷运行

新型兆瓦级紧凑核动力装置的非能动余热排出系统设计分析

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核技术 2024年第1期47卷 115-123页

作者：袁乐齐吴和鑫苟军利单建强西安交通大学核科学与技术学院西安710049

热管堆具有结构简单、布局紧凑、固有安全性高的特点,是无人潜航器的理想堆型之一。针对采用热管堆的新型兆瓦级高效紧凑核动力装置,设计了一种利用自然循环冷却热管绝热段的非能动余热排出系统。使用计算流体力学方法对不同几何参数的... 详细信息

热管堆具有结构简单、布局紧凑、固有安全性高的特点,是无人潜航器的理想堆型之一。针对采用热管堆的新型兆瓦级高效紧凑核动力装置,设计了一种利用自然循环冷却热管绝热段的非能动余热排出系统。使用计算流体力学方法对不同几何参数的余排系统的排热能力进行模拟分析,使其保守满足最大余排功率的需求。结果表明:热管管束周围设计围板导流有利于降低流体最高温度,围板进出口宽度几乎不影响换热能力,而延长围板下部不利于自然循环;3.5兆瓦热管堆的应急冷却舱轴向长度为160 mm时可以保守满足最大余排功率,并在5~25℃的环境温度下均可正常工作。

关键词：热管堆无人潜航器非能动余热排出系统高温热管数值模拟

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采用两步式数字校准的低温漂松弛振荡器

西安交通大学学报 2024年第8期58卷 166-174页

作者：裴磊韩佳利张程跃齐欢欢张杰许江涛王晓飞张鸿西安交通大学微电子学院西安710049

针对传统片上振荡器设计面临的时钟频率难以实现高精度校准的问题,提出基于二分搜索法的数字校准方法,实现了振荡频率校准并提高了校准的线性度。校准算法采用了粗校准加细校准的两步式校准过程,大大增加了频率校准范围。针对振荡频率... 详细信息

针对传统片上振荡器设计面临的时钟频率难以实现高精度校准的问题,提出基于二分搜索法的数字校准方法,实现了振荡频率校准并提高了校准的线性度。校准算法采用了粗校准加细校准的两步式校准过程,大大增加了频率校准范围。针对振荡频率的温度漂移问题,提出了新的温度补偿方案,在传统一阶温度补偿的基础上,增加了亚阈值电流自补偿的高阶补偿机制,大大降低了温度变化对输出频率的影响。在校准电路的设计中,合理设置开关电阻阵列的温度系数以保证输出频率的校准不影响输出频率的温度稳定性。对振荡器版图提取了寄生参数,并进行了仿真,仿真结果表明:经过所提频率校准和温度补偿方案,典型情况下振荡频率误差小于0.04%;在-40~125℃温度范围内频率误差小于±0.12%;2.5~5.5 V电源电压范围内频率随电源电压变化误差小于±0.13%;电路工作电流为47.6μA,完成一次校准时长不超过2.7 ms。该振荡器可用于物联网、处理器等应用,可以取代片外晶体振荡器,能够降低系统成本和体积。

关键词：松弛振荡器高精度两步式数字校准高阶温度补偿

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堆芯燃料组件域横流轮系结构与特性研究

原子能科学技术 2024年

作者：陈广亮章汉琦陶文铨哈尔滨工程大学核科学与技术学院西安交通大学能源与动力工程学院

反应堆冷却剂流动与传热状态的空间差异性易致局部高温，在平均温度安全的条件下引入烧毁熔融风险，堆芯精细化计算流体动力学计算分析能够细致识别堆芯亚毫米级的流体速度、压力、温度等参量极值与分布状态，然而传统研究多对流阻、热... 详细信息

反应堆冷却剂流动与传热状态的空间差异性易致局部高温，在平均温度安全的条件下引入烧毁熔融风险，堆芯精细化计算流体动力学计算分析能够细致识别堆芯亚毫米级的流体速度、压力、温度等参量极值与分布状态，然而传统研究多对流阻、热阻、流动交混等状态进行线、面、体宏观积分来衡量，堆芯千万级或亿级网格的精细化数据被转化为数百或数千数量的集总数据，物理状态由三维降低到二维或一维，空间分辨率从亚毫米级降低到分米级或更低，精细数据不能有效、充分利用。为此，本文开展堆芯精细流动特性研究，探究了流体的自发构形特性，并参考机械齿轮系原理，设计了基于流轮系的精细流动分析方法；探究了堆芯组件域的轮系结构在储能、减阻、降低能量品质蜕变速率、自发优化、维持大域流动交混等特性。结果表明，堆芯燃料组件搅混翼下游流动通过自发构形，使轮系结构逐渐成熟，流动的湍流秩序逐渐协调，经量化分析确认该过程更有利于减缓横流动能的衰减速率；同时堆芯5×5棒束燃料组件等小域流动在反映流动轮系结构上存在偏差，致使质动能交混研究存在一定的局限性。

关键词：反应堆热工水力交混流轮系

CaO/CaCO_(3)流化床反应器释能动态特性研究及敏感性分析

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西安交通大学学报 2024年第9期58卷 19-29页

作者：醋文凯方嘉宾魏进家郭晓蝶郑楠西安交通大学化学工程与技术学院西安710049 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室西安710049

为了获得CaO/CaCO_(3)流化床反应器释能过程的动态特性、提高其系统设计与安全调控水平,基于有限体积法,构建了MW级的可用于sCO_(2)热发电系统的CaO/CaCO_(3)流化床反应器的动态仿真模型。研究了该反应器系统在典型扰动下的动态响应特性... 详细信息

为了获得CaO/CaCO_(3)流化床反应器释能过程的动态特性、提高其系统设计与安全调控水平,基于有限体积法,构建了MW级的可用于sCO_(2)热发电系统的CaO/CaCO_(3)流化床反应器的动态仿真模型。研究了该反应器系统在典型扰动下的动态响应特性,并就不同关键参数对CaO/CaCO_(3)流化床反应器释能过程中传热传质的影响进行了敏感性分析。研究结果表明:改变吸热侧sCO_(2)的进口流量和温度,会显著影响出口温度;相较于改变放热侧颗粒的进口温度,改变其进口流量对吸热侧sCO_(2)出口温度的影响更为明显,10%的放热侧颗粒进口流量阶跃扰动可导致吸热侧sCO_(2)出口温度变化可达17.5℃,而相同比例的进口温度扰动最高只能使吸热侧sCO_(2)出口温度产生3.9℃的变化;增加管数、减少管径和减小粒径有助于提高CaO/CaCO_(3)流化床反应器的热效率和转化率,且增加管数的影响最为明显,当管数从20增加至40根时,反应器的热效率和CaO颗粒转化率分别提高了2.9%和2.4%。该研究结果可用于指导CaO/CaCO_(3)热化学储能和太阳能热发电系统的集成与设计。

关键词：太阳能热发电 CaO/CaCO_(3) 流化床反应器动态特性