王昌 1,2肖豪 1刘紫静 1,2,*常皓彤 1[ ... ]赵鹏程 1,2
作者单位
摘要
1 南华大学 核科学技术学院衡阳 421001
2 南华大学 湖南省数字化反应堆工程技术研究中心衡阳 421001
燃料组件的几何结构和栅格参数显著影响铅铋反应堆的物理/热工特性,采用不同几何结构燃料组件的堆芯在相同换料周期、热工限值约束下的临界尺寸、燃料装载量存在差异。本文开展小型轻量化铅铋反应堆的燃料组件几何结构研究,通过建立铅铋反应堆堆芯模型,选取棒束型、环形、蜂窝煤型燃料组件方案,比较分析了3种方案在堆芯尺寸、燃料装载量、冷却剂流通面积、包壳和气隙体积相同和在换料周期为10 a、稳态热工安全裕量基本一致条件下堆芯的燃耗特性、反应性系数、稳态热工特性参数。结果表明:相比于棒束型与环形燃料组件,蜂窝煤型燃料组件良好的稳态热工特性与较硬的中子能谱,采用蜂窝煤型燃料组件的堆芯可以实现更小的堆芯尺寸及燃料装载量,具备显著的膨胀负反馈,同时能够有效展平功率分布和降低堆芯压降,是有利于铅铋反应堆小型化及轻量化的燃料组件方案。
铅铋反应堆 燃料组件 小型化 轻量化 Lead-bismuth reactor Fuel assembly Miniaturization Lightweight 
核技术
2023, 46(9): 090606
作者单位
摘要
河南理工大学 土木工程学院, 焦作 454000
为探究高压气体爆破与炸药爆破振动特征差异, 根据压缩气体与水蒸气容器爆破能量法建立了不同气体压力与炸药的当量关系, 设计开展了模拟岩体高压气体爆破与炸药爆破振动试验。基于试验结果对2种爆破振动持续时间和振动速度进行了分析, 并利用小波包变换技术对2种振动信号能量在频域上的分布规律进行了对比分析。试验结果表明:高压气体爆破振动持续时间远大于炸药爆破振动持续时间, 2种爆破振动持续时间均随着距离的增大而减小; 且高压气体爆破振动持续时间随着爆压的增大而减小, 但炸药爆破振动持续时间随当量大增大而增大。高压气体爆破振动速度远小于炸药爆破, 但随着距离的增大, 2种爆破振动的峰值趋于接近, 且高压气体爆破振动速度较炸药爆破振动速度衰减缓慢。随着距离的增大, 高压气体爆破与炸药爆破振动信号主频带向低频转移并且主频带所占能量比例逐渐降低; 与炸药爆破相比, 高压气体爆破振动信号属于更加低窄频的信号、能量在频域上更集中、主频带能量占比较高。
高压气体爆破 振动 持续时间 小波包 能量分布 high-pressure gas cracking vibration time of duration wavelet packet energy distribution 
爆破
2022, 39(4): 0177
作者单位
摘要
1 中铁隧道勘察设计研究院有限公司, 广州 511458
2 中冶集团 武汉勘察研究院有限公司, 武汉 430080
3 河南理工大学 土木工程学院, 焦作 454000
为探究多次爆破作用下, 损伤累积效应对大跨度硐室围岩松动圈的影响规律, 结合某大跨度硐室爆破工程, 采用声波法和钻孔窥视法对其爆破开挖过程中硐室围岩松动圈进行监测, 利用现场试验结果分析大跨度硐室围岩损伤累积及松动圈变化规律。结果表明:随着爆破次数的增加, 超声波波速不断减小; 围岩损伤值增大, 但增长速率不断降低, 最后逐渐趋于稳定。多次爆破作用后, 硐室围岩松动圈半径由原来的2.8 m逐步扩大为3.2 m, 且硐室顶部的松动圈对比边墙处较大。因此, 在大跨度硐室施工中应重点考虑硐室顶部的围岩稳定性, 且在围岩支护和安全防护时应充分考虑多次爆破造成的围岩损伤累积效应对围岩松动圈半径变化的影响。
大跨度硐室 循环爆破 损伤累积 超声波波速 松动圈范围 large span chamber circulation of blasting damage accumulation ultrasonic velocity broken rock zone range 
爆破
2022, 39(1): 0009
陈语葳 1,2,*刘萍 1刘旺 1,2王昌 1[ ... ]涂衡 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院理化技术研究所, 北京 100190
2 中国科学院大学材料科学与光电工程中心, 北京 100049
顺磁盐在超低温制冷方面具有绝对优势, 且在极低温度下使用时往往是其水合盐类晶体, 对水合盐类磁制冷材料的探索意义重大。本工作采用缓慢降温法生长出尺寸为 32 mm×32 mm×20 mm的 CrK(SO4)2·12H2O (CPA)单晶, 分析了生长条件与晶体形貌之间的相互关系, 研究了 CPA的热稳定性和磁热性能。结果表明, CPA在温度为 2K、外加磁场强度为 7T条件下, 表现出大的磁热效应, 磁熵变值达到 29.75 J·kg-1·K-1。在密集排布铜线的密封容器中生长 CPA晶体, 并将其用于 2级单冲程绝热去磁制冷系统中, 空载条件下制冷温度达到 90 mK。
晶体生长 晶体形貌 顺磁盐材料 磁热效应 crystal growth crystal morphology paramagnetic materials magnetocaloric effect 
硅酸盐学报
2022, 50(12): 3270
李琼 1,2刘紫静 1,2,*肖豪 1  1,2[ ... ]于涛 1,2
作者单位
摘要
1 南华大学 核科学技术学院, 湖南 衡阳 421001
2 南华大学 湖南省数字化反应堆工程技术研究中心, 湖南 衡阳 421001
铅铋反应堆广泛应用的需求要求研究人员在现有堆芯方案的基础上开展大量优化设计工作。针对铅铋反应堆多物理、多变量、多约束耦合影响的多维非线性约束优化设计问题,基于Kriging代理模型、正交拉丁超立方抽样和SEUMRE空间搜索技术构建铅铋反应堆智能优化方法,耦合物理蒙卡计算/热工分析程序,开发包含抽样、耦合程序前后处理、反应堆优化分析功能的优化平台,并以铅铋反应堆SPALLER-4,URANUS为原型分别开展最小燃料装载量的方案寻优与参数优化验证。验证结果表明,该智能优化方法用于铅铋反应堆设计方案寻优和堆芯参数优化可行、有效,相比传统蒙卡程序计算寻优,在保证预测精度前提下极大地降低了计算成本,与URANUS初始模型比较,燃料装载量、堆芯总质量、活性区体积、堆芯总体积分别优化10.8%,11.5%,18.1%,17.1%,为基于代理模型的智能优化方法应用于铅铋反应堆的优化设计提供参考。
铅铋反应堆 智能优化 Kriging代理模型 SEUMRE空间搜索 正交拉丁超立方抽样 lead-bismuth reactor intelligent optimization Kriging surrogate model SEUMRE spatial search orthogonal Latin hypercube sampling 
强激光与粒子束
2022, 34(5): 056007
作者单位
摘要
齐鲁工业大学(山东省科学院)激光研究所,山东 济南 250014
分布式光纤声波传感(DAS)技术通过接收相干瑞利散射光的相位信息来探测声波或振动信号,具有灵敏度高、动态范围广等特性,可利用线性定量测量实现对信号的高保真还原。随着实际应用的需求不断提高,光纤入侵检测领域对事件的定位和识别提出了更高的要求,表现为对入侵事件的准确分类,因此将分布式光纤声波传感技术与模式识别(PR)技术相结合是目前研究的热门,有利于推动分布式光纤传感技术的应用发展。本文总结了近年来在分布式光纤入侵检测的模式识别技术中所应用的特征提取和分类算法的研究进展,回顾了几种实现入侵事件信号识别的特征提取方法及其在不同应用场合面临的特征选择难点,同时对特定事件识别算法的优劣进行分析归纳。
分布式声波传感 模式识别 特征提取 分类算法 distributed acoustic sensing pattern recognition feature extraction classification algorithms 
光电工程
2021, 48(3): 200254
作者单位
摘要
齐鲁工业大学(山东省科学院) 山东省科学院激光研究所, 济南 250000
针对油气井下油气水三相流的持气率测量, 设计开发了一种高可靠性的光纤探针。探针敏感探头采用锥形蓝宝石结构, 蓝宝石敏感探头与过渡管, 以及过渡管与保护套管间均采用金基焊料焊接密封。对研制的光纤探针进行了可靠性实验和油气水三相流持气率测试, 结果表明, 该光纤探针可以承受高温(150℃)、高压(100MPa)环境, 具有较高可靠性。管柱内的油气水三相流呈段塞流型, 持气率为46%。该研究验证了光纤探针应用于油气井持气率测量的可行性, 为后续的工程应用推广提供了理论依据和实际指导。
光纤探针 持气率 三相流 油气井 optical fiber probe void fraction three-phase flow oil and gas wells 
半导体光电
2020, 41(5): 673
Author Affiliations
Abstract
1 School of Precision Instrument and Opto-electronics Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China
2 Laser Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China
3 School of Electrical Engineering & Telecommunications, University of New South Wales, NSW 2052, Australia
We propose a new non-intrusive flow measurement method using the distributed feedback fiber laser (DFB-FL) as a sensor to monitor flow in the pipe. The relationship between the wavelength of the DFB-FL and the liquid flow rate in the pipeline is derived. Under the guidance of this theory, the design and test of the flow sensor is completed. The response curve is relatively flat in the frequency range of 10 Hz to 500 Hz, and the response of the flow sensor has high linearity. The flow from 0.6 m3/h to 25.5 m3/h is accurately measured under the energy analysis method in different frequency intervals. A minimum flow rate of 0.046 m/s is achieved. The experimental results demonstrate the feasibility of the new non-intrusive flow measurement method based on the DFB-FL and accurate measurement of small flow rates.
DFB-FL flow non-intrusive measurement energy analysis frequency interval 
Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 021204
Author Affiliations
Abstract
Laser Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250103, China
A fiber Bragg grating (FBG) and Fabry–Perot (FP) cavity cascaded fiber sensing system was manufactured for temperature and pressure sensing. Temperature sensing as high as 175°C was performed by an FBG for the linear variation of an FBG wavelength with temperature. After the temperature was sensed, the demodulation system can find the original FP cavity length and its pressure and cavity length correlation coefficient; thus, the ambient pressure would be calculated. The sensing pressure can be as high as 100 MPa with a repeatability of 1/10,000 and high stability. This kind of fiber sensor has been used in the Shengli Oil Field.
060.2370 Fiber optics sensors 060.3735 Fiber Bragg gratings 050.2230 Fabry-Perot 
Chinese Optics Letters
2019, 17(4): 040603
Author Affiliations
Abstract
1 Shandong Key Laboratory of Optical Fiber Sensing Technologies, Laser Institute, Qilu University of Technology (Shandong Academy of Sciences), Jinan 250014, China
2 School of Electrical Engineering and Telecommunications, The University of New South Wales, NSW 2052, Australia
3 College of Precision Instrument and Opto-Electronics Engineering and Key Laboratory of Opto-Electronics Information and Technical Science, Ministry of Education, Tianjin University, Tianjin 300072, China
We present a high-sensitivity fiber Bragg grating (FBG)-based microphone with a flat response and static pressure equalization. A very high dynamic sensitivity of the microphone is achieved by a pressure sensing structure based on a carbon fiber diaphragm. Static pressure equalization is realized by a balance structure with a capillary glass tube. The resonances of the sensor are suppressed by air damping structures, and a broadened flat response is achieved. An acoustic-solid interaction model was used to analyze the response characteristics of the microphone. An experimental prototype was produced and tested, and the results are well consistent with the design. The tested sensitivity was 10 dB re 1 pm/Pa from 10 Hz to 2.5 kHz with a fluctuation of less than ±1.5 dB. Combined with the phase-generated-carrier-based coherent detection scheme, the microphone can achieve a sound resolution of the milli-pascal level. The static pressure sensitivity is measured to be 0.27 pm/atm, which is 100 dB lower than the dynamic sensitivity.
060.2370 Fiber optics sensors 
Chinese Optics Letters
2019, 17(1): 010601

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