基于主动学习与贝叶斯深度神经网络的高维多输出不确定性传播方法

针对实际工程中存在的具有多个输出响应的高维问题,提出一种基于主动学习与贝叶斯深度神经网络的高维多输出不确定性传播方法。利用多个输出响应对应同一组输入变量的特点,对输入变量进行一次性采样,从而构造初始训练样本集。采用贝叶斯深度神经网络初步构建高维多输出问题的代理模型。贝叶斯深度神经网络能够同时求解多个预测输出响应的不确定性估计,基于该特点发展了一种针对高维多输出问题的主动加点策略,通过主动学习的方式进一步构建具有较高精度的高维多输出代理模型。然后,利用蒙特卡罗采样方法以及高斯混合模型求解多个输出响应的联合概率密度函数。研究结果表明,所提方法不仅能够避免分别对多个输出响应进行独立求解的复杂过程,而且能够利用多个输出响应之间的关联,主动筛选关键样本点进行建模,在一定程度上提高了高维多输出问题的求解效率。最后,通过几个数值算例验证了所提方法的有效性。

自动取送样系统换向器设计研究

为保证取送样系统换向器长期高效稳定运行,防止放射性物质外泄,针对取送样系统换向器的机械密封结构开展相关研究,从技术方案和换向工作原理分析,到结合工程需要对机械密封结构研究设计,再到测试验证,最终研制出符合工程各项要求的换向器。在换向器核心密封结构设计上,采用了波纹管密封结构,以适应换向器管道与人口管道相对转动;轴承采用双列角接触球轴承,可以承受径向负荷和作用在两个方向的轴向负荷;同时,波纹管座与管道间预留了0.1mm间隙的小凸缘,防止在转动换向的过程中使波纹管产生疲劳。试验前后各管道对接单体气密性稳定,保证15min内的泄漏率小于10%;试验过程中21L容积下,30min压力下降1kPa左右,满足气密封要求,研究成果已在核化工工程项目的取送样系统中应用,并获得了正向反馈。

俄罗斯热堆-快堆二元循环体系技术路线分析

俄罗斯一直将核燃料闭式循环作为核能发展的基本国策,长期以快堆闭式循环为远景目标,近中期基于本国工程现实和技术发展状态,以VVER系列热堆和BN钠冷系列快堆二元闭式循环为现实目标。通过热堆-快堆二元闭式循环体系,用VVER热堆经济性中和BN快堆高发电成本,又通过快堆高增殖比弥补热堆钚的降级,以实现体系中钚材料自持、经济性优化和废物最小化管理。文章对俄罗斯向热堆-快堆二元循环体系过渡的验证条件、拟采取的技术路线、现状和趋势进行详细梳理分析,厘清俄罗斯热堆-快堆二元循环体系的技术攻关重点及发展路径,为我国构建热堆-快堆二元循环体系提供参考。

乏燃料后处理湿法工艺铀-钚混合共沉淀转化技术初步研究

通过调查研究所收集的材料并进行分析探讨,本文分别从COEX工艺与PUREX工艺流程的对比、锕系元素草酸沉淀技术和扩展改进后的草酸共沉淀技术研究、锕系元素共沉淀晶体构造与沉淀产物的分解方法、以及COEX流程最终氧化产物的特性对MOX燃料元件制作产生的影响等方面较为系统的阐述了乏燃料后处理湿法工艺中“铀-钚混合共沉淀转化技术(COEX)”的技术特点。通过对比PUREX工艺的流程,并结合MOX燃料的制作工艺,本文从不同角度总结概括了COEX流程的工艺优势。最后,依据这些年收集到的COEX工艺工业化经验反馈,本文列举了多项目前该技术显现的工程难题。最终本文的结论为:与理想的实验室规模研究相比,COEX工艺工业化仍面临诸多问题和挑战。考虑到要实现更为先进的乏燃料后处理技术,具备稳妥可行的工程方案也是必不可少的条件,所以目前COEX工艺仍不具备成熟的工业化条件。

俄罗斯核燃料闭式循环技术体系发展现状

俄罗斯始终坚持核燃料闭式循环政策,是国际上坚持核能“第二步走”最坚定的国家。其核燃料闭式循环政策近期以将分离钚重新制成铀钚混合氧化物燃料用于快堆和压水堆、将堆后铀主要用于石墨堆为现实任务,远期以实现利用分离的全部铀及超铀元素的一体化快堆燃料循环为根本任务。本文调研了俄罗斯核燃料闭式循环技术路线发展现状,内容包括核燃料循环前段、核电及后段,为理解俄罗斯核燃料闭式循环技术发展方向提供参考。

高温热油泵机械密封的热特性数值分析

针对高温热油泵机械密封的失效问题,研究其在不同工况和结构参数下的热特性。通过ANSYS建立由机械密封动环、静环和静环座组成的三维热-结构耦合模型,并使用MATLAB计算端面热流密度插值函数;采用UDF函数对插值函数进行加载,求出每一个单元的热流密度,进而分析高温热油泵机械密封在不同转速、材料和相关结构参数下的传热特性和端面温升。分析结果表明:高温热油泵机械密封运转过程中,接触端面处温度最高;端面热量主要是通过动环传导出去,改变O形圈的支撑位置可以优化端面温升;随着端面宽度的增加及载荷系数的增大,端面温升均增大;机械密封在稳态运转的情况下,端面不会发生相变。

高温热油泵机械密封流固热耦合特性研究

高温热油泵具有输送介质温度高、传导热量大等特点,采用现有热量估算方法对其机械密封热量进行计算有较大的误差。利用FLUENT软件采用流固热耦合的方法研究了高温热油泵机械密封的传热特性及其热源热量;经对比分析,高温热油泵机械密封的热量主要来源于轴和腔体传导热。分析了不同轴径对高温热油泵机械密封传导热、摩擦热和搅拌热的影响规律;计算了高温热油泵机械密封热平衡冲洗量。针对高温热油泵机械密封的高温工况,提出了一种机械密封传导热系数的修正拟合方法,经算例验证,拟合公式计算结果与模拟值接近,最大误差为2.4%。

木质纤维素喷爆过滤数值模拟的研究

本文采用Fluent计算流体力学软件,对喷爆过滤过程进行了数值模拟,得到了流场的压力、速度、固相浓度的变化规律。研究结果表明,滤网中心处压力最大,最大值先增加再缓慢降低;除过滤区外,固液两相在喷爆过滤过程中速度分布基本一致,但同一位置固液两相速度并不相同;滤饼含水率降低,固相浓度由中心向外围逐渐升高。

放化设施真空抽吸气动送样系统设计及验证

放化设施放射性样品气动传输是放射性物料取样分析的重要环节,分为压空气动送样系统和真空抽吸气动送样系统,目前国内放化设施均采用压空气动送样,国外则采用安全性和可靠性更高的真空抽吸气动送样系统。本文根据放化设施真空抽吸气动送样系统需求,确定了系统设计原则、系统流程、工作过程以及关键零部件组成,并搭建典型工况试验台架进行了系统验证,样品瓶空瓶、半瓶和满瓶的传输平均速度均≥10 m/s,满足传输安全设计要求,可应用于大型放化设施、核电厂及有特殊需求的化工行业。

高放废液的流体输送设备选型研究

由于后处理厂的高放废液具有高放射性的特点,输送过程中不允许泄漏,不允许工作人员直接维修,因此,合理地选择输送设备对后处理厂的安全稳定运行至关重要。以某项目高放废液处理设施为例,高放废液从接收槽到供料槽,高放蒸发器的供料和卸料,以及高放蒸残液输送至高放废液贮槽,这些过程都涉及到高放废液的输送。本文根据所输送废液的特性、输送要求以及输送条件,通过对比分析,最终,确定高放废液的主要输送设备如下:高放废液从接收槽至供料槽输送采用RFD泵,高放蒸发器供料采用真空辅助二级空提,高放蒸发器卸料采用真空辅助一级空提,高放蒸残液去高放废液贮槽采用蒸汽喷射泵。

模糊综合评价法在放射性废物处理技术评价中的应用

为评估我国当前放射性废物处理技术的发展水平,采用模糊综合评价法开展放射性废物处理技术的评价工作。首先,根据一定的原则建立放射性废物处理技术的多级评价指标体系,然后采用层次分析法计算评价指标的权重、设置模糊评价等级集、根据评价指标的类型计算其单因素评价集并基于此构建不同评价对象各自评价指标的模糊评价矩阵、选用“乘与和算子”开展逐层递归的模糊合成运算,最终得到设备、系统、设施、全厂对不同评价等级的隶属度。将模糊综合评价法应用于放射性废物处理技术的评价工作将为后续放射性废物处理乃至核化工技术的发展和项目的管理提供指导。

放射性废物处理工艺设备技术成熟度评价方案的建立

为评估当前我国放射性废物处理工艺设备技术的发展水平、掌握我国放射性废物处理工艺设备技术的发展现状,引入技术成熟度评价方法开展放射性废物处理工艺设备技术的评价工作。基于放射性废物处理工艺设备技术的特点,建立起有针对性的技术成熟度评价方案是开展技术评价工作的前提。因此,以制定放射性废物处理工艺设备技术成熟度评价方案为牵引,给出技术成熟度评价流程、明确技术成熟度等级的划分及定义、制定技术成熟度评价细则。本方案可为后续放射性废物处理工艺设备技术成熟度评价工作的开展提供指导、为放射性废物处理工艺设备技术成熟度等级的判定提供依据。

自动取样系统放射性料液循环模块的台架水力学研究

为实现对放化设施安全、可靠、便利地取样,基于真空辅助空气提升原理和装置为放射性物料自动取样系统设计了放射性料液循环模块,并对该模块开展了台架水力学研究试验。试验探究了不同浸没度、吹气压空和引射压空的不同开启顺序对料液循环量的影响,给出了先开启引射压空、待系统内形成稳定负压后再开启吹气压空的建议。本工作对设计和操作放射性物料自动取样系统的料液循环模块具有参考价值。