基于BEAVRS全堆基准题的RMC临界计算验证

BEAVRS是基于20世纪60年代美国商用反应堆建立的基准题模型,具有精细的堆芯配置参数和详细的运行测量数据,是新型的反应堆分析工具验证基准题。本研究利用自主堆用蒙卡程序(RMC)对BEAVRS进行建模,计算反应堆在不同硼浓度和控制棒步数条件下的临界有效增殖系数、控制棒价值、温度系数、仪表管里的235U裂变率等一系列重要参数。结果与实测数据及同类软件结果在可接受范围,验证了RMC进行反应堆临界分析的精确性和可靠性。     

添加剂对秸秆成型燃料燃烧特性的影响

生物质成型燃料作为生物质能源的主要利用方式，优化其燃烧性能具有重要意义。在秸秆成型燃料中添加CaO、Ca(OH)₂、SiO₂、Al₂O₃、尿素、粉煤灰等常见添加剂，研究了其对SO₂、NO_x释放规律的影响。研究表明：提高钙硫比且降低含水量，能够降低SO₂、NO_x释放量。Al₂O₃的催化助燃作用增加了SO₂、NO_x的释放，粉煤灰与秸秆熔融烧结增强了异相脱硝。添加SiO₂的成型燃料促进了钙硅酸盐复合物的生成，从而减少SO₂的释放。通过分析不同SiO₂添加量时的燃烧情况发现，添加量5%时，脱硫脱硝效果最好。在成型燃料燃烧15 s后添加尿素，尿素高温热解产生的还原性气体能够与SO₂、NO_x反应从而减少硫、氮氧化物的释放。温度升高促进熔融反应和异相脱硝反应，阻碍了焦炭中N的燃烧使NO_x释放量大幅降低。     

温差热电转换型空间热管冷却反应堆瞬态分析程序开发及验证

热管冷却反应堆采用固态堆芯设计、高温热管传热,具有结构简单、非能动、高可靠性等优点。为研究温差热电转换型空间热管冷却反应堆电源系统的瞬态特性,本文针对该型电源系统中最主要的系统(包括堆本体、高温热管、温差热电转换系统)建立了详细的数学物理模型,并开发了系统瞬态分析程序,其中堆本体模型基于OpenFOAM进行模块开发,耦合了点堆动力学模型和反应性反馈模型。通过文献和试验数据分别验证了高温热管及温差热电转换模型,结果与参考值符合较好,其中温差热电转换模块发电功率与试验值的相对偏差小于2.75%。采用该程序对KRUSTY进行了建模分析,开展了反应性引入、热电转换模块失效、负荷跟踪、主动冷却丧失工况下的瞬态分析,并与试验值进行了对比。结果表明,在上述瞬态工况下堆芯燃料表面温度与试验值的偏差小于4.1 K,程序计算结果与试验值符合较好。     

基于SIMPLEC算法的高温热管启动特性数值模拟

为研究高温液态金属热管的瞬态特性,开发了高温热管瞬态分析程序,程序可模拟高温液态金属热管自凝固状态启动过程中涉及到的复杂的相变、蒸气流动及气液交界面的传质传热特性。热管管壁与吸液芯区域采用纯导热模型,考虑了吸液芯内部工质的熔化和凝固以及气液界面的蒸发和冷凝。蒸气模型采用一维的尘气模型(DGM),该模型可精确描述热管启动过程中不同阶段的蒸气的运动特性。热管启动过程中蒸气为高度可压缩,因此蒸气速度与压力的求解采用可压缩流动的SIMPLEC算法进行计算。最后程序模拟了钠热管的启动过程,并与试验数据进行了比较。结果表明,程序模拟结果与试验数据符合较好。     

Kilopower空间堆掉落事故临界安全问题研究

美国Kilopower空间堆在掉落事故下的k_eff不满足我国现行空间堆掉落临界安全要求。该反应堆在掉落过程中，若反射层外围的B₄C脱落，则存在瞬发超临界的严重安全隐患。针对此问题，本文对反应堆方案进行调整，提出3种解决方案，各方案均可满足掉落临界安全要求。此外，为研究各方案的优劣，从尺寸、质量、物理和热工运行特性等方面对各方案进行综合比较，提出了最优建议方案。     

婴幼儿蔬菜鱼泥罐头的研制

本文研究了婴幼儿蔬菜鱼泥罐头的基本配方和加工工艺。通过感官评定及数学分析，得到西红柿和胡萝卜鱼泥罐头的基本配方：鱼泥６０％，米粉１０％，蔬菜３０％。对按最佳配方生产的产品进行感官、理化及微生物检测，同时对产品进行保温贮藏试验，结果表明：按照该配方该工艺生产的蔬菜鱼泥罐头符合自定的质量标准，贮藏期间没有质量变化。     

FSP系统建模与仿真分析

FSP（fission surface power）是美国经过充分研究论证的一种空间堆。为研究FSP系统的瞬态特性，对FSP系统各部件进行建模，并编写相关程序。该程序对系统稳态工况进行仿真，计算结果和稳态设计值符合良好。该程序对反应性引入以及主泵停止后再启动工况进行了仿真，计算结果趋势合理，证明了模型、建模思想以及建模方法的正确性。结果表明反应性引入时功率以及温度参数的振荡和回路之间温度变化快慢不同有关，且主泵停止后再启动的时间间隔越小越好。该程序可为与FSP相类似的反应堆系统的瞬态分析和安全分析提供参考。     

反应堆蒙特卡罗程序RMC模型可视化功能开发

反应堆蒙特卡罗程序RMC采用构造实体几何技术(CSG),建模过程需要用户输入所有的曲面、栅元等几何单元,其文本形式的建模方法具有高效、精确的优势,但同时存在表现力差、易于引入错误等问题,模型可视化是一项重要功能。本文基于程序的几何定位功能,结合像素化图形技术,研究了RMC的模型可视化方法,开发了程序的画图模块,该模块支持模型的二维或三维、几何或材料信息的可视化显示。对画图功能进行了测试,验证了模型可视化的效果与意义。     

燃料电池在"燃烧学"教学中的应用

"燃烧学"作为能源动力类专业的核心专业学科,相较于其他课程而言,公式、模型较多,概念内容更加抽象难懂,单纯的理论教学方法无法达到预期的教学效果,实践教学具有不可替代的作用。分析了传统的课程教学存在的不足,以"燃烧学"在燃料电池上的应用为例,将燃料电池的制作引入到课程教学中,探讨了"燃烧学"教学改革的内容及方法,从而弥补了燃烧学课程的不足,提高学生的学习积极性。     

婴幼儿青豆鱼泥罐头的研制

研究了婴幼儿青豆鱼泥罐头的基本配方和加工工艺。通过感官评定及数学分析 ,得到青豆鱼泥罐头的基本配方为 :鱼泥 70 % ,米粉 2 0 % ,青豆 1 0 %。对按最佳配方生产的产品进行感官、理化及微生物检测 ,同时对产品进行保温贮藏试验 ,结果表明 ,按照该配方该工艺生产的青豆鱼泥罐头符合自定的质量标准 ,贮藏期间没有质量变化。