星表核反应堆能量转换系统方案的初步优选与性能分析

为解决星表基地能源供给问题,选用大功率、长寿命的空间核电站作为其供电设备,对核电系统中的关键模块-热电转换的方案进行探究。通过构建多类评价指标建立评价体系,利用层次分析法(AHP)确定了热电转换的基本模型-布雷顿循环系统,在此基础上进行结构改进,建立回热式、再压缩式、预压缩式、简单中间冷却式循环系统的数理模型,推导其效率表达式,并探究系统压缩比、反应堆出口温度、冷却器出口温度、回热度等工况参数在一定变化范围内对不同结构的循环系统效率的影响,综合考虑确定简单中间冷却式布雷顿循环系统为最终的热电转换方案,以上研究可为星表核反应堆电站设计提供相应的理论指导。

声学黑洞环在导弹级间减振隔冲中的应用研究

在导弹系统中,发动机及火工品产生的振动和冲击会严重影响战斗部的打击精度和可靠性。采取有效的减振隔冲措施至关重要。声学黑洞(acoustic black hole,ABH)作为一种新型的波操纵技术,利用结构阻抗的变化,使结构中传播的波相速度和群速度发生变化,在结构局部区域实现波的聚集,借助少量阻尼即可高效地将能量耗损。该方法具有高效、轻质、宽频等优点,为结构动力学控制提供了新的思路,具有较强的潜能和应用前景。针对导弹系统的振动冲击问题,提出了基于ABH效应的级间减振隔冲环(简称:ABH环)设计方案,以提高装备的打击精度及任务可靠性。运用有限元仿真方法研究了ABH环的动态特性,分析表明其具有良好的能量转移与耗散能力。建立了ABH环结构-战斗部模拟模型,通过模拟飞行过程的随机振动以及级间分离等冲击作用,对系统响应特性进行了分析并评估抑制效果。结果表明,所提ABH环应对复杂动载荷工况时具有较好的减振隔冲效果:降低幅值增加衰减速率。该研究既为导弹减振隔冲提供了思路,又有效扩宽了声学黑洞新技术的应用范围。

空间堆S-N_(2)O布雷顿—有机朗肯联合系统性能研究与优化

针对空间核动力热电转换系统发电效率无法满足深空探测任务的需求,结合布雷顿循环和有机朗肯循环的热电转换模式,制定了以N_(2)O作为顶部循环工质,利用底部有机朗肯循环对系统余热进一步回收。通过建立联合系统数理模型,研究了系统分流比、顶部循环涡轮进口压力和温度对系统热力学性能、比质量和经济性能的影响。基于非支配排序遗传算法对系统进行多目标优化来获得系统关键性能指标的帕累托解集。结果表明:与单独顶部循环相比,联合系统热效率提高了约7.77%。通过多目标优化找到多组帕累托解,为高效空间核动力系统设计和优化提供理论依据。

舰船尾迹和海面红外仿真成像

舰船在军事领域有着极其重要的地位,其尾迹对海面的温度和高度都会造成相较明显的变化,且具有持续时间长、不易消除等特点,所以模拟舰船尾迹和海面红外辐射图像可以更为直观地识别舰船目标,具有强烈的军事需求。以MODTRAN软件模拟的不同背景环境下大气对8μm~14μm波段的透过率为数据基础,结合Cox-Munk坡度概率分布模型并考虑海浪遮挡因素建立了一种舰船尾迹红外辐射模型,模拟了不同背景环境、不同探测距离的红外尾迹图像。仿真结果表明:相同探测条件下,随着探测距离增大,舰船尾迹辐射亮度减小,但粗糙海面对红外辐射的遮挡作用显著减弱,海面舰船尾迹更易被识别;大气传输模型对红外成像结果影响较大,夏季背景辐射能量大且海面平均遮挡作用小,舰船尾迹红外成像更为清晰。

核动力航天器管壳式换热器换热特性分析

为了研究核动力航天器所需碱金属管壳式换热器的换热特性,本文设计一种换热结构,通过流固耦合传热方法对该换热结构的换热和流动特性进行仿真分析,研究了不同冷、热流体管道布置方式下的换热特性。利用结构化和非结构化网格的网格组装方法,实现不同流体域的耦合换热。对K、Na和NaK流体通道进行对比分析,得出当换热器功率为兆瓦级时,适合选择Na工质作为冷却剂。对流体管道进行优化设计,得出在不改变冷、热流体换热空间体积的情况下,优化设计后的管道布置结构换热能力更强。研究表明当低温流体速度较慢且高温流体速度较快时,冷却效率更高。本文可为核动力航天器的换热器设计和开发提供参考依据。

辽宁地区5株H_(1)N_(1)亚型猪流感病毒分子特征与遗传进化分析

研究旨在了解辽宁地区猪群中猪流感病毒(SIV)的分子特征及遗传进化规律,探究其特异性分子靶标,为猪流感的防控提供参考。试验收集辽宁不同地区分离到的5株SIV,对其进行全基因组测序分析。利用DNAStar、MEGA6.0等软件对测序基因片段进行开放阅读框(ORF)核苷酸同源性分析,并构建遗传系统进化树。结果显示,5个分离株属于类禽型H_(1)N_(1)SIV株,各基因同源性分别为HA 95.4%~99.7%、NA 97.3%~99.8%、M92.6%~99.8%、NP 97.3%~99.1%、NS 96.1%~98.1%、PA 97.7%~99.3%、PB1 97.1%~99.8%和PB2 96.8%~99.2%。在8个基因片段中,HA、NA和NS基因均属类禽型H_(1)N_(1)进化分支,PB2、PB1、PA、NP基因属于人H_(1)N_(1)流感进化分支,M基因分属类禽H_(1)N_(1)SIV分支和人H_(1)N_(1)流感分支,而NS基因属于经典型H_(1)N_(1)SIV分支。研究表明,流行于辽宁地区SIV毒株中出现不同基因型流感病毒片段之间的重组情况,分离株HA蛋白裂解位点序列为PSIQSR↓G,具有典型低致病性流感病毒的分子特征。

航天器核动力推进系统热力学性能研究

作为未来航天能源重要候选的以C02为工质的布雷顿循环空间核动力系统，目前在热力循环分析的研究方面有待深入。以钠冷快堆超临界C02布雷顿循环作为分析对象,针对不同工质最高循环温度下的循环效率以及不同的增压比和低温回热器冷端温差对循环效率的影响进行了研究。通过建立C02实际气体的RK方程和焓表达式，得出了输出功率随增压比的变化规律。研究结果表明提高循环最高温度和增压比均能有效提升循环效率，但提高增压比将影响回热器的回热效果，而较低的增压比会使高温回热器热负荷显著增加，合适增压比范围为3.0~3.2。

自发性脑出血患者血清CXCL1、CXCR2表达水平及临床意义

目的探讨CXC趋化因子配体1(CXCL1)、趋化因子受体2(CXCR2)在自发性脑出血(SICH)患者血清中的表达水平及临床意义。方法选取2019年5月—2020年10月达州市中心医院脑血管病科和神经内科收治的SICH患者125例为研究对象,同期选取医院体检健康者130例为健康对照组。收集患者一般资料,酶联免疫吸附(ELISA)法检测所有受试者血清CXCL1、CXCR2水平。对SICH患者出院90 d后进行随访,并根据改良Rankin量表(mRS)评分将患者分为预后不良亚组47例,预后良好亚组78例。Logistic回归分析影响SICH患者预后不良的危险因素;受试者工作特征曲线(ROC)分析血清CXCL1、CXCR2水平对SICH患者预后不良的预测价值。结果与健康对照组比较,SICH组血清CXCL1、CXCR2水平显著升高(t/P=34.105/0.000、27.349/0.000)。随着神经功能缺损程度和脑出血量的增加,SICH患者血清CXCL1、CXCR2水平依次升高(CXCL1:F/P=112.201/0.000、135.823/0.000;CXCR2:F/P=48.927/0.000、52.139/0.000);预后不良亚组SICH患者血清CXCL1、CXCR2水平显著高于预后良好亚组(t/P=13.072/0.000、9.350/0.000)。SICH患者血清CXCL1与CXCR2水平呈正相关(r/P=0.714/0.000)。Logistic多因素回归分析结果表明,脑出血量大及血清CXCL1、CXCR2升高是SICH患者预后不良的危险因素(P<0.05)。血清CXCL1、CXCR2水平预测SICH预后不良的曲线下面积(AUC)分别为0.712(95%CI 0.610~0.815)、0.714(95%CI 0.619~0.809),二者联合预测SICH预后不良的AUC为0.823(95%CI 0.718~0.917),优于单独预测。结论血清CXCL1、CXCR2水平与SICH患者神经功能缺损程度、脑出血量及预后有关,可能是临床上预测SICH预后的潜在生物标志物。

猪流行性感冒诊断及防治措施

随着人们生活水平的提高,对生猪的畜产品质量也变得越来越高,生猪养殖的发展也越来越科学化,但是在这一过程中,各种疾病的发生也是不断增多。猪流行性感冒是一种引起呼吸系统感染的疾病,在猪群中的传播速度较快,且人畜共患,若该病不能及时得到治疗,将会给生猪养殖业和人们的生活带来威胁,严重制约生猪的生长发育,给养殖场带来巨大的损失。该文将对猪流行性感冒从各个方面进行论述,希望能够对广大的养殖场带来一定的参考价值,降低疫病带来的损失,提高养殖场的生猪养殖效益。

急性脑梗死患者外周血miR-497表达与炎症氧化应激的关系及对预后的预测价值

目的急性脑梗死(ACI)患者外周血miR-497表达与炎症氧化应激的关系及对预后的预测价值。方法选择2017年5月至2019年9月期间在本院接受静脉溶栓治疗的80例ACI患者作为ACI组,同期体检的60例健康体检者作为对照组,检测并比较两组外周血miR-497的表达水平,血清中炎症因子肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、白介素-17(IL-17)的含量及氧化应激指标丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的含量。根据90 d时的改良Rankin量表(mRS)评分评估预后。结果 ACI组患者外周血中miR-497的表达水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);ACI组中miR-497表达≥中位数患者的血清TNF-α、IL-6、IL-17、MDA含量高于miR-497表达<中位数患者,SOD、GSH-Px含量低于miR-497表达<中位数患者;ACI组中预后不良患者外周血中miR-497的表达水平高于预后良好患者,差异均有统计学意义(P<0.05);ROC曲线下面积为0.841 1(95%CI:0.750 9~0.931 3,P<0.05),外周血miR-497表达水平对ACI患者的预后具有预测价值。结论 ACI患者外周血miR-497表达增加与炎症氧化应激过度激活及预后不良有关。

水下航行器热尾流目标海平面探测红外成像仿真

红外成像是探测水下航行器海平面热尾流目标的重要方法。采用建模仿真的方法,基于尾流区海平面温度分布特征,结合三维坐标变换和投影映射方法实现热尾流目标的红外成像仿真过程,得到在相同探测条件下热尾流的辐射能量随波段的分布,以及不同探测方位角与高度下热尾流在像平面内的形态及红外辐射亮度的变化规律。论证了噪声对典型工况条件的热尾流与背景海面的对比度和清晰度,以及热尾流目标的探测和识别难度的影响。仿真结果表明:相同探测条件下,热尾流在8 μm^12 μm波段的辐射能量远远大于3 μm^5 μm波段;随着探测高度的增加,热尾流区域的红外辐射观测亮度逐渐减小;探测路径长度一定时,探测天顶角增大,热尾流红外辐射观测亮度减小,并且热尾流在像平面内所占区域逐渐减小。

血清miR-33a、miR-29c、miR-126联合检测对脑动脉粥样硬化的诊断价值

目的探讨血清miR-33a、miR-29c、miR-126联合检测对脑动脉粥样硬化的诊断价值。方法选择2018年1月至2020年1月该院收治的脑动脉粥样硬化患者120例为研究组,同期体检健康者120例为对照组。根据不同脑动脉硬化严重程度将患者分为单动脉组(23例)、双动脉组(53例)、多动脉组(44例)。采用实时荧光定量PCR检测研究组与对照组及不同脑动脉粥样硬化严重程度患者血清miR-33a、miR-29c、miR-126的相对表达水平。采用受试者工作特征曲线(ROC曲线)分析血清miR-33a、miR-29c、miR-126对脑动脉粥样硬化的诊断价值。结果研究组血清miR-33a、miR-29c、miR-126的相对表达水平明显高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。血清miR-33a、miR-29c、miR-126在不同脑动脉粥样硬化严重程度患者中的相对表达水平差异有统计学意义(P<0.05)。血清miR-33a、miR-29c、miR-126单项检测对脑动脉粥样硬化诊断的灵敏度分别为95.00%、93.00%、92.00%,特异度分别为95.00%、92.00%、91.00%。血清miR-33a、miR-29c、miR-126联合检测对脑动脉粥样硬化诊断的灵敏度为96.67%,特异度为90.00%,准确度为93.33%。结论血清miR-33a、miR-29c、miR-126可作为联合诊断脑动脉粥样硬化的潜在标志物。

考虑太阳辐射影响的飞机实时红外探测成像仿真

针对飞行器红外探测过程的成像仿真,有助于红外隐身效能的评估,进而提高应对红外探测的反侦察能力。建立了飞机红外成像仿真模型,并针对不同的飞行姿态、速度以及不同的探测时间,求解其蒙皮温度与红外辐射亮度,结果表明当飞机从低速到高速运行时,太阳辐射条件与气动加热层温度分布分别成为影响其成像结果的主要因素。建模方法及仿真结果对飞行器的隐身设计具有指导意义,为飞机实时红外成像场景的生成提供理论基础。

MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器分析及优化

空间核反应堆是空间核电源和核推进的研究基础,大功率核反应堆的体积和质量一直是限制航空航天设计的重要因素。针对这一问题,本文对MW级空间核反应堆系统热管式辐射散热器进行建模和分析,建立热管式辐射散热器的热阻模型,利用穷举法和遗传算法在给定工况下探讨裸碳纤维翅片长度Lf和厚度δf、冷却剂质量流量m、辐射散热器入口温度Tf1对散热器质量M的影响。结果表明,当Tf1=800 K、Lf=5 cm、δf=0.16 mm、m=9 kg/s时,M达到最优,为906.593 kg,优化了0.63%的系统质量。

激光辐照下卫星筒体部分多物理建模及毁伤效应分析

激光反卫星武器是干扰、破坏星载光电仪器设备或摧毁卫星平台的重要手段。基于Fourier的非稳态导热方程,结合靶材内部的实际结构和金属材料的高温特性,通过建模与数值仿真,实现了卫星筒体在激光辐照下毁伤的仿真过程,获得了典型工况下靶材的温度、熔化深度和内部应力分布等多物理变化规律。分析了不同功率密度的激光对靶材温度场和熔化速率的影响,以及靶材内部的应力耦合现象。分析结果表明:随着激光功率密度的不断升高,靶材的毁伤速率不断增加,但在相变处其熔化速率趋于稳定;同时,在典型工况下,由于应力耦合效应靶材会在极短的时间内超出许用应力值,发生损毁。

急性脑梗死合并H型高血压患者经颅多普勒超声血流动力学分型的临床意义

目的:探讨急性脑梗死合并H型高血压患者经颅多普勒超声血流动力学分型的临床意义。方法:选取医院收治的92例急性脑梗死合并H型高血压患者纳入观察组,同期选取78例非H型高血压的急性脑梗死患者纳入对照组。对比两组患者临床特征差异;分析急性脑梗死合并H型高血压经颅多普勒超声血流动力学分型与美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分的相关性。结果:经颅多普勒超声血流动力学分型中观察组0级的患者为10.87%,显著高于对照组患者的1.28%,两组比较差异有统计学意义(x2=4.925,P<0.05);观察组分型5级的患者为6.52%,低于对照组患者的21.79%,两组比较差异有统计学意义(x2=8.417,P<0.05);观察组收缩期和舒张期血流速度显著降低,两组比较差异有统计学意义(t=3.645,t=5.251;P<0.05);观察组脑梗死面积显著增加,两组比较差异有统计学意义(t=4.405,P=0.000);观察组NIHSS评分显著增加,两组比较差异有统计学意义(t=2.688,P<0.05)。Pearson线性相关性分析显示H型高血压的脑梗死患者血流动力学分型与NIHSS显著负相关(r=-0.284,P<0.05)。结论:经颅多普勒超声血流动力学分型可以较好地区分合并H型高血压的急性脑梗死患者病情严重程度。

运输机蒙皮红外辐射特性建模与分析

为了研究了C-17运输机的红外辐射特性,依据红外辐射的基本原理以及运输机的结构、材料等数据,对飞机机体进行几何建模和网格划分,通过流场仿真计算得到机体蒙皮的温度分布,并结合表面的多重遮挡算法计算出不同马赫数、不同视线方向的飞机蒙皮在红外(8μm^12μm)波段的总辐射强度。结果表明,方位角为0°时,相对于0.5马赫,1马赫飞行状态时,红外辐射强度增加32%,马赫数对红外辐射强度影响非常大,气动加热为其辐射强度的主要贡献源。从正前方或正后方探测时,红外辐射强度峰值随天顶角接近对称分布,从侧方探测时,红外辐射强度分布较为平均,因此天顶角对红外辐射强度影响较小。

兆瓦级探月火箭空间核电源系统设计与性能研究

针对目前空间核电源在深空探测领域功率不足的问题,结合热离子热电转换空间核电源和碱金属热电转换空间核电源的发电方式,提出一种新型空间核电源。计算堆芯有效增殖因子、功率峰值因子、冷却剂空泡系数和停堆深度等安全性参数,并通过分析接收极功函数和碱金属热电转换系统电流密度等性能参数。之后,对比耦合发电系统与原热离子热电转换空间核电源和碱金属热电转换空间核电源的效率,发现新型耦合发电系统发电效率分别较另两种发电系统提高约6%和约10%。最后建立动态模型进行分析,确保核电源可以稳定运行,为大功率核电源设计提供理论依据。

一次由列车效应引发的暴雨过程分析

利用自动站资料、探空资料、NCEP再分析资料以及雷达资料,对2016年6月26日浙西地区一次暴雨过程的列车效应特征、物理量特征以及中尺度特征进行诊断分析。结果表明:暴雨产生于中低层暖切及地面低压倒槽的背景场中。强降水时段内回波在江西地区生成并沿同一路径东移影响浙西地区,产生列车效应,同时雷达速度场的低层辐合区有利于列车效应中东移回波增强并产生强烈降水。中低层湿度增加、垂直上升速度增大以及暖式切变线的加强有利于水汽辐合抬升的加强,使得列车效应增强,有利于降水的增大。26日11时以后衢州中北部地区列车效应的产生与维持与中低层正涡度和水汽通量辐合在这个区域的持续作用密不可分。Barnes滤波显示中尺度辐合线的维持和移动与列车效应的维持和生消有较好地对应关系,同时地面加密风场中稳定的低压环流有利于列车效应回波源地的维持,实际业务中应加强对地面加密风场和低层中尺度辐合线的分析。

兆瓦级空间核电源碱金属朗肯循环热电转换系统设计

为解决火星探测任务中存在的星表供电问题,制定了以空间液态金属朗肯循环作为星表基地热电转换模块的任务规划,采用Simulink模块化建模方法对空间液态金属朗肯循环模型进行程序化描述。根据空间朗肯循环各部件的耦合标准,建立系统部件及总体控制仿真模型,重点研究变运行条件下循环输出功率的波动。研究表明:在本文各工况下,朗肯循环动态热电转换仿真模型最终输出功率均可达到1 MW以上,在额定工况下,热电转换效率可达到27.3%,满足火星探测背景下的系统热发电功率要求。本文采用Simulink模块化建模方法,可为空间核动力热电转换仿真技术提供指导,相关研究成果可为未来中国火星探测计划提供参考。