粘聚律的分离功分析以及一种一致关联粘聚律

在粘聚元或者粘聚域模型中,能够预测混合失效模式(mixed mode)的粘聚律是通过关联界面的法向分离和切向分离来建立的.考虑完全剪切失效机制的Xu-Needleman粘聚律是目前文献中应用最多的关联粘聚律之一.该文提出粘聚律一致关联准则,采用界面分离功分析法,证明了考虑剪切失效机制的Xu-Needleman粘聚律在混合失效模式下,属于非一致关联粘聚律.理论分析证明,考虑剪切失效的Xu-Needleman粘聚律仅在界面的法向分离功与切向分离功相等的情况下能够正确刻画混合失效模式.基于粘聚律一致关联准则,在考虑剪切失效的Xu-Needleman粘聚律的基础上,进行修正提出一种一致关联粘聚律(CCC).分析证明,这种修正的一致关联粘聚律克服了原有Xu-Needleman粘聚律非一致关联的弊端,能够更好刻画混合失效模式下的破坏行为.

变压吸附提纯氢装置最小分离功的研究

在考虑氢气提纯的氢气网络中,除了氢气的消耗外,提纯氢气时所消耗的功也是主要的能耗。为了将提纯氢气的能耗更好的与氢网络优化结合起来,基于最小分离功分析了变压吸附氢提纯过程中,进料中氢气摩尔分数(yF)和提纯产品中氢气摩尔分数(y1)的变化对氢气提纯能耗的影响。分析结果表明,最小分离功随yF的增大先增大后减小,存在最小分离功的最大值;随y1的增大和解析气中氢气摩尔分数的降低而增大。分析结果为考虑提纯能耗的氢气网络优化提供了理论依据。

日本铀浓缩厂两条生产线年生产能力达30万分离功单位

【日本《原子》1992年12月号第15页报道】日本核燃料工业公司(JNFL)建在青森县六所村的铀浓缩厂的第2套生产线已于1992年12月18日开始投入商业运行。目前,该厂运行中的两条生产线的年总生产能力已达到30万分离功单位。该厂的两条生产线曾于 1992年

影响级联分离功的因素及分析

本文分析了影响气体离心机单机年分离功的决定因素,对实际运行的规模离心级联分离功提高的方法进行了探讨,最后针对运行多年离心级联年分离功逐渐下降的问题进行了分析,提出了对料管有堵的离心机采取清洗疏通或更换主机的方法来恢复主机的分离性能,以期为铀浓缩工厂提高离心级联的年分离功提供参考。

核燃料单位分离功成本及降本措施分析

随着我国核电持续稳定发展和核电“走出去”战略的实施,核燃料市场需求将稳步增长,但同时也应该看到,我国关键核材料浓缩的技术水平和经济性与国际领先水平相比还有较大差距。本文通过对核燃料浓缩单位分离功成本影响因素分析,提出相应成本压降措施建议,助力达到我国核电行业降本增效的目的。

非正弦系统的有功电流和无功电流分离器

利用单片机构成电流分离器，可将非正弦电流瞬时分离成有功及无功分量，该分离器可用于实时地补偿电网的无功功率，同时兼有准确测量非正弦电路各参数(cosφ、电压、电流有效值、有功及无功功率等)的功能。经过实验，结果是满意的。

空气分离装置氧气及氮气产品的能耗折标系数计算

氧气及氮气均为石油化工等化工过程装置运行的必需气体,其能耗折标系数数值大小直接影响气体使用装置的综合能耗水平的计算及评估。本文应用热力学的混合物最小分离功基本原理,通过热力学等相关计算得到从空气中分离获得氧气和氮气的最小分离功,并根据其最小分离功差别以确定氧气和氮气产品的能耗分摊系数,最后计算得到空气分离工艺过程的氧气产品和氮气产品的能耗折标系数。综合分析了氧氮回收率等计算参数对气体能耗分摊系数的影响,并以实例进行了说明,表明氧气氮气能耗分摊系数计算方法合理可行。

美国原子蒸气激光同位素分离计划的现状和前景

【英国《国际核工程》1992年11月号第56页报道】美国能源部自1985年决定放弃离心计划以来,一直把高科技的研究与开发资金用在原子蒸气激光同位素分离技术上。但是,美国能源部尚难确定何时可以采用这种技术。其他的大的供应者则认为。

我国核能发展需要关注的几个重要问题

本文将世界核能进程分为三个阶段,即初期发展、发展停滞阶段和复苏阶段。分析了核能复苏的原因,即石油和天然气的枯竭、人类对气候变暖的重视及核能自身在可持续、经济性、环境指标方面具有可比性等。文章对于我国核能发展过程中几个重要环境影响问题——核能对环境的影响,主要是放射性废物的处理处置问题,以及核电站循环冷却水引起的热污染以及局部小气候的影响等进行了分析并提出了相应建议。

钨对称倾斜晶界的分子动力学计算模拟

本文通过分析对称倾斜晶界的结构特点,建立了一套基于倒易空间阵点的对称倾斜晶界构建方法,并通过基于嵌入原子势分子动力学模拟研究了体心立方钨不同旋转轴和倾斜角的对称倾斜晶界结构、界面能和分离功。结果表明:在倾斜角或其对应的余角较小的情况下(<20°),随着倾斜角的增大,晶界能增加,说明小角度晶界具有较低的晶界能;而倾斜角较大时,晶界能出现了局域极小值,对应着特殊的大角度对称倾斜晶界,通过界面原子结构确定了其重位点阵参数;不同旋转轴下的对称倾斜晶界的晶界能都不相同,如以[110]和[111]为旋转轴时,体心立方Σ3(112)孪晶界具有最低的晶界能。分离功的结果表明,以[100]为旋转轴的特殊大角度对称倾斜晶界易于断裂,而以[110]和[111]旋转轴的孪晶界Σ3(112)及偏离其一定角度的大角度晶界具有高的分离功,在钨及钨合金的界面结合和断裂强度上起主要作用。

气体离心机流场模拟中源汇的耦合

用源汇模拟同位素分离气体离心机流场的供取料驱动和机械驱动是离心机流场计算中的方法之一。通过重新推导流体动力学方程组中的源汇表达式,得到不同的表达式。推导出的表达式反映了源汇之间的互相关联以及流场与源汇之间的互相影响,即源汇耦合,这些在以往的计算过程中均被忽略。由于考虑了源汇耦合,使得计算过程中部分源汇成为未知量,需在流场求解过程中予以确定。通过比较有无考虑源汇耦合计算得到的离心机流场可知,不考虑源汇耦合得到的结果虽能反映出分离室中流动基本规律,但数值上存在差异,得到的分离功也有较大差别。因此,计算过程中应考虑源汇的耦合。

钒微合金钢中α-Fe/V_(4)C_(3)界面结构与稳定性的第一性原理计算

为了探讨α-Fe/V_(4)C_(3)的界面稳定性,利用第一性原理平面波赝势方法优化(100)_(α-Fe)/(100)_(V_(4)C_(3))三种不同原子堆积序列(Fe-on-C,Fe-on-V和Bridge)的界面构型。通过界面分离功分析α-Fe/V_(4)C_(3)界面的结构稳定性,计算三种构型的界面分离功分别为4.29,1.43,2.70 eV,分离功越大表明界面稳定性越强,在α-Fe中析出的V_(4)C_(3)主要以Fe-on-C构型存在,其界面稳定性最强。通过态密度,差分电荷密度和电子局域化函数研究α-Fe/V_(4)C_(3)的电子结构性质。结果表明:在Fe-on-C构型中,界面处Fe原子存在电荷贫化区,丢失的电荷转移到界面处,由于C原子具有强电负性,在界面处形成较强的混合离子/共价键,并且Fe和C原子的键合作用明显强于Fe和V原子。通过总态密度和分波态密度发现,Fe-d轨道与C-p轨道在-4.5~-2.5 eV的区域内发生电子轨道杂化,形成Fe—C共价键。

活性元素Ti和SiO2界面结合机制的第一性原理计算

Ti元素是钎焊SiO2f/SiO2复合材料重要的活性元素,因此,使用第一性原理计算研究了Ti和SiO2的界面结合机制.分别建立了两种不同的终止面和化学计量比的界面,使用界面分离功、电子行为和界面能研究了界面原子间的结合.结果表明,在O终止界面中,界面处Ti和O形成很强的离子-共价键,界面分离功最大可达到8.99 J/m2.在Si终止面界面中,Ti和Si形成共价-离子键,界面分离功为2.65 J/m2.在温度为1173 K时,当Si的活度大于e−35时,富Si界面的界面能更低,界面倾向于形成Ti-Si化合物.当Si的活度小于e−35时,富O界面在热力学上更加稳定,界面倾向于形成Ti-O化合物.SiO2中的Si被Ti置换出后,Si扩散进入钎料,活度升高,与钎料中的Ti反应生成Ti-Si化合物,所以界面结构为SiO2/Ti-O化合物/Ti-Si化合物/钎料.

Cu/γ-Al_2O_3复合材料界面稳定性的第一性原理计算

用第一性原理研究Cu/γ-Al_2O_3复合材料的界面稳定性。通过计算低指数面的Cu与γ-Al_2O_3界面的分离功,得到最稳定的结合界面,并与相应的高分辨透射电镜的分析结果进行对比。对比结果表明:Cu(011)/γ-Al_2O_3(110)的分离功最大,最容易形成稳定的结合界面,第一性原理的模拟计算结果与试验结果能够很好地吻合。

空分系统降低氧气纯度对IGCC运行影响

空分系统的优化及高效运行对提高IGCC电站整体效率具有重要意义。本文基于华能(天津)煤气化发电有限公司装机容量为250 MW级IGCC示范电站的运行情况,依据最小分离功理论、等温可逆压缩功理论,在空分氧气(纯氧)产量41.7 km^3/h负荷下,研究了降低氧气纯度对空分系统、气化炉及动力岛的影响。结果表明,随空气压缩机出口压力由0.525 MPa降低至0.485 MPa,空分系统氧气纯度由99.5%降低至96.5%;氧气纯度的降低可显著降低系统功耗,实验条件下空分系统功耗降低约4.35%,IGCC厂用电率降低约0.75%;氧气纯度的降低对气化炉运行无显著影响;随着氧气纯度降低,合成气中含氮量增加,可降低燃气轮机注入蒸汽量,提高机组的发电效率。建议新建IGCC电站进一步降低氧气纯度。

CO_(2)捕集与置换开采天然气水合物中甲烷的研究进展

为实现国家可持续发展,我国提出了2030年“碳达峰”以及2060年“碳中和”目标。在进行碳封存以及资源化利用过程中,离不开针对不同碳排放源的CO_(2)捕集与分离。综述了各CO_(2)捕集与分离技术的原理以及研究者近几年针对这些技术在原理上进行的完善和优化,对比分析了不同技术的操作可行性、单位能耗和处理量。通过混合气体的最小分离功评价了不同含碳气源(CO_(2)/N_(2)、CO_(2)/CH_(4)和CO_(2)/H_(2))的分离难易度,总结了不同含碳气源的CO_(2)捕集与分离技术的中试规模的实验及其技术进展。最后,介绍了CO_(2)置换开采天然气水合物中甲烷的进展,针对CO_(2)捕集与置换开采技术的优缺点,提出了未来研究的重点以及方向。

CO2环境下DLC与不同对偶的摩擦学机理分析

高硬度、高耐磨以及良好化学稳定性的类金刚石(DLC)薄膜具有低摩擦行为.采用非平衡磁控溅射技术制备DLC薄膜,在CSM高-低温真空摩擦试验机上进行摩擦学测试,并且基于第一性原理建模计算,分析真空和CO2气氛与DLC薄膜同Al和ZrO2配副之间相互作用的摩擦机理.结果表明:真空环境下,DLC同Al和ZrO2配副对磨的摩擦系数分别为0.8和0.28;CO2气氛环境下的摩擦系数分别为0.051和0.011.理论计算揭示,真空环境下Al/DLC和ZrO2/DLC的相互作用界面分别形成Al-C和O-C共价键和大的界面分离功,导致摩擦系数偏高;然而,CO2饱和了DLC表面的C悬键,且在Al/DLC-CO2和ZrO2/DLC-CO2摩擦副的界面处形成了Al-O和O-O的高能反键态,导致界面分离功降低,从而呈现出较低的摩擦系数.表明ZrO2/DLC摩擦副的摩擦性能更优;更重要的是,CO2气氛可以显著降低两种摩擦副的摩擦系数.

铀浓缩产品丰度控制分析

从离心级联实际生产运行出发,基于价值函数公式,推算出因丰度波动在精料收料容器中造成的分离功损失的表达式。公式显示,丰度波动会导致精料容器内发生分离功损失,且与收料质量呈线性关系,与丰度波动大小呈二次函数关系。分析引起级联精料丰度波动的各种因素变化是否会造成级联内部分离功损失的变化。结果表明,每一种影响因素的参数变化时,级联内部机组压力、流量都会重新调整并进入新的稳态,导致级联偏离理想工况,分离能力下降且级联混合分离功损失相应增加。因此,对精料流产品丰度控制提出优化策略,在实际运行中,应尽可能减少影响产品丰度的参数变化,以减小分离功的损失。

核工业技术经济研究方向问题的探讨

核工业转为国民经济服务后,遇到最大的问题是经济问题,或者说是技术经济问题。如何向国民经济各部门提供优质、安全、经济的核产品是一大课题,特别是提供有竞争能力(如核电、火电、水电的竞争)、有市场的核产品,成为今后核工业可否迅速发展的关键。而核工业技术经济的研究,即从技术和经济统一、择优的研究,为一个国家核工业产品打开销路、提供优质、安全、经济的核服务开辟途径。核工业技术经济要研究的问题很多,本文就核工业发展带有方向性的几个技术经济问题作一个初步探讨。