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Thermal–hydraulic analysis of space nuclear reactor TOPAZ-Ⅱ with modified RELAP5 被引量:4
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作者 Cheng-Long Wang Tian-Cai Liu +3 位作者 Si-Miao Tang Wen-Xi Tian Sui-Zheng Qiu Guang-Hui Su 《Nuclear Science and Techniques》 SCIE CAS CSCD 2019年第1期121-131,共11页
With the advantages of high reliability, power density, and long life, nuclear power reactors have become a promising option for space power. In this study, the Reactor Excursion and Leak Analysis Program 5(RELAP5), w... With the advantages of high reliability, power density, and long life, nuclear power reactors have become a promising option for space power. In this study, the Reactor Excursion and Leak Analysis Program 5(RELAP5), with the implementation of sodium–potassium eutectic alloy(NaK-78) properties and heat transfer correlations, is adopted to analyze the thermal–hydraulic characteristics of the space nuclear reactor TOPAZ-Ⅱ.A RELAP5 model including thermionic fuel elements(TFEs), reactor core, radiator, coolant loop, and volume accumulator is established. The temperature reactivity feedback effects of the fuel, TFE emitter, TFE collector,moderator, and reactivity insertion effects of the control drums and safety drums are considered. To benchmark the integrated TOPAZ-Ⅱ system model, an electrical ground test of the fully integrated TOPAZ-Ⅱ system, the V-71 unit,is simulated and analyzed. The calculated coolant temperature and system pressure are in acceptable agreement with the experimental data for the maximum relative errors of 8 and 10%, respectively. The detailed thermal–hydraulic characteristics of TOPAZ-Ⅱ are then simulated and analyzed at the steady state. The calculation results agree well with the design values. The current work provides a solid foundation for space reactor design and transient analysis in the future. 展开更多
关键词 space nuclear REACTOR TOPAZ-Ⅱ Thermal–hydraulic analysis RELAP5 modification
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Project New Orion: Pulsed Nuclear Space Propulsion Using Photofission Activated by Ultra-Intense Laser 被引量:2
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作者 Robert LeMoyne Timothy Mastroianni 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2016年第4期630-636,共7页
Project New Orion entails a pulsed nuclear space propulsion system that utilizes photofission through the implementation of an ultra-intense laser. The historical origins derive from the endeavors of Project Orion, wh... Project New Orion entails a pulsed nuclear space propulsion system that utilizes photofission through the implementation of an ultra-intense laser. The historical origins derive from the endeavors of Project Orion, which utilized thermonuclear devices to impart a considerable velocity increment on the respective spacecraft. The shear magnitude of Project Orion significantly detracts from the likelihood of progressive research development testing and evaluation. Project New Orion incorporates a more feasible pathway for the progressive research development testing and evaluation of the pulsed nuclear space propulsion system. Photofission through the application of an ultra-intense laser enables a much more controllable and scalable nuclear yield. The energy source for the ultra-intense laser is derived from a first stage liquid hydrogen and liquid oxygen chemical propulsion system. A portion of the thermal/kinetic energy of the rocket propulsive fluid is converted to electrical energy through a magneto-hydrodynamic generator with cryogenic propellant densification for facilitating the integral superconducting magnets. Fundamental analysis of Project New Orion demonstrates the capacity to impart a meaningful velocity increment through ultra-intense laser derived photofission on a small spacecraft. 展开更多
关键词 Project Orion Pulsed nuclear space Propulsion PHOTOFISSION nuclear Fission Ultra-Intense Laser Magneto-Hydrodynamic Generator Cryogenic Propellant Densification
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THE HENSTOCK INTEGRAL FOR FUNCTIONS WITH VALUES IN NUCLEAR SPACES AND THE HENSTOCK LEMMA
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作者 Nakanishi Shizu(Faculty of Hum and Sci, Kobe-Gakuin UnivNishi-ku, Kobe, 651-21, Japan) 《数学研究》 CSCD 1994年第1期133-141,共9页
THEHENSTOCKINTEGRALFORFUNCTIONSWITHVALUESINNUCLEARSPACESANDTHEHENSTOCKLEMMA¥NakanishiShizu(FacultyofHumandSc... THEHENSTOCKINTEGRALFORFUNCTIONSWITHVALUESINNUCLEARSPACESANDTHEHENSTOCKLEMMA¥NakanishiShizu(FacultyofHumandSci,Kobe-GakuinUniv... 展开更多
关键词 亨斯托克积分 核空间 可数希尔伯特空间 顶值函数
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The Local Theory of Completely 1-Summing Mapping Spaces
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作者 Yafei Zhao Yuanyi Wang 《Journal of Applied Mathematics and Physics》 2023年第6期1570-1579,共10页
In this paper, we investigate local properties in the system of completely 1-summing mapping spaces. We introduce notions of injectivity, local reflexivity, exactness, nuclearity and finite-representability in the sys... In this paper, we investigate local properties in the system of completely 1-summing mapping spaces. We introduce notions of injectivity, local reflexivity, exactness, nuclearity and finite-representability in the system of completely 1-summing mapping spaces. First we obtain that if V has WEP, V is locally reflexive in the system (Ⅱ<sub>1</sub>(⋅,⋅), π<sub>1</sub>(⋅)) if and only if it is locally reflexive in the system (Ⅰ(⋅,⋅), t(⋅)). Furthermore we prove that an operator space V ⊆ B(H) is exact in the system (Ⅱ<sub>1</sub>(⋅,⋅), π<sub>1</sub>(⋅)) if and only if V is finitely representable in {M<sub>n</sub>}<sub>n∈N</sub> in the system (Ⅱ<sub>1</sub>(⋅,⋅), π<sub>1</sub>(⋅)). At last, we show that an operator space V is finitely representable in {M<sub>n</sub>}<sub>n∈N</sub> in the system (Ⅱ<sub>1</sub>(⋅,⋅), π<sub>1</sub>(⋅)) if and only if V = C. 展开更多
关键词 Completely 1-Summing Mapping space Injectivity nuclearITY Local Reflexivity EXACTNESS Finite-Representability and Operator space
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ODS MA754合金传热界面接触热阻实验研究
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作者 杨万奎 郭啸宇 +6 位作者 曾和荣 郭玉川 唐彬 王冠博 严睿豪 孟兆明 郭斯茂 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期100-108,共9页
鉴于ODS MA754合金传热界面的接触热阻参数对全固态堆芯空间反应堆系统的热量导出具有重要影响,研发和设计了高温高压接触热阻实验装置,测量了不同温度(20~800℃)、压力(0~80 MPa)、气体氛围(He、CO_(2))以及试件表面粗糙度(1.6、3.2μm... 鉴于ODS MA754合金传热界面的接触热阻参数对全固态堆芯空间反应堆系统的热量导出具有重要影响,研发和设计了高温高压接触热阻实验装置,测量了不同温度(20~800℃)、压力(0~80 MPa)、气体氛围(He、CO_(2))以及试件表面粗糙度(1.6、3.2μm)下ODS MA754合金传热界面的接触热阻,并基于测试获得的宽量程数据点,建立了ODS MA754合金的接触热阻数据库。实验结果表明:随着接触面温度和压力的升高,界面接触热阻降低,且热阻降低的速率逐渐减小;相较于表面粗糙度为1.6μm的试件,粗糙度为3.2μm试件表面的界面接触热阻明显偏大,实验得到的定量关系可为工程样件的加工粗糙度要求提供依据;He气氛下的接触热阻远小于CO_(2)气氛,在0.1 MPa、100℃工况下,He气氛接触热阻约为CO_(2)气氛接触热阻的1/4。该研究结果可为空间反应堆的热工设计提供数据参考。 展开更多
关键词 空间反应堆 ODS MA754合金 接触热阻 高温高压 表面粗糙度
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超声空化效应对细粒尾矿的增渗作用
6
作者 何文 卢博凯 +2 位作者 石文芳 祝思雨 刘金朋 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期91-100,共10页
针对细粒尾矿的渗透性较弱,容易导致尾矿坝浸润线抬升和降低尾矿坝安全系数的问题,提出采用超声空化的方法改善尾矿的渗透性。首先,采用计算流体动力学(CFD)软件模拟空化泡溃灭的过程;然后,根据空化阈值和换能器的声压计算结果选定试验... 针对细粒尾矿的渗透性较弱,容易导致尾矿坝浸润线抬升和降低尾矿坝安全系数的问题,提出采用超声空化的方法改善尾矿的渗透性。首先,采用计算流体动力学(CFD)软件模拟空化泡溃灭的过程;然后,根据空化阈值和换能器的声压计算结果选定试验使用的换能器,频率范围为20~40 kHz,功率为60 W,并通过染色试验证实尾矿试样中存在超声空化效应;最后,使用自制变水头渗透仪与选定的换能器,针对不同细粒含量的尾矿试样,开展超声增渗试验,并利用核磁共振仪检测增渗前后试样的孔隙结构变化。研究结果表明:得到的空化泡半径变化曲线与R⁃P方程拟合曲线吻合度较高,证明模拟结果的有效性;当气泡直径大于50μm时,低频超声的空化效果更好,当气泡直径小于25μm时,高频超声的空化效果更佳;细粒含量相同时,尾矿试样的渗透系数增长率随超声的频率增大而增加;超声频率相同时,细粒含量多的尾矿试样渗透系数增长率更高;超声作用后,尾矿试样中0~10μm的孔隙占比降低,降幅随频率的增加而增加;10~20μm的孔隙占比变化趋势不明显;20~40μm的孔隙占比增加,增幅随频率的增加而增加;>40μm的孔隙占比增长较少。对于不同孔隙占比的尾矿,施加相应频率的超声信号可获得更显著的增渗效果。 展开更多
关键词 超声空化 细粒尾矿 增渗 渗透系数 数值模拟 孔隙 核磁共振
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地外样品的核分析技术研究进展
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作者 姚永刚 王唯 +6 位作者 赵梁 许小雨 肖才锦 李玉庆 李天富 郭冰 陈东风 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2024年第11期1506-1516,共11页
地外样品是目前能获取到的来自其他天体的最直接地质证据。研究地外样品的目的在于揭示太阳系及其所含天体的宏观与微观演化过程,并为行星与星际环境和星际移民与外星生命的可能性提供新的见解。地外样品成分的原位或地面实验室精细分... 地外样品是目前能获取到的来自其他天体的最直接地质证据。研究地外样品的目的在于揭示太阳系及其所含天体的宏观与微观演化过程,并为行星与星际环境和星际移民与外星生命的可能性提供新的见解。地外样品成分的原位或地面实验室精细分析研究对于人类认识天体演化以及我国后续月球探测与资源就地开发利用具有重要的意义。鉴于地外样品的特殊和珍贵,通常优先选用非破坏分析方法对其开展研究。而核分析技术是在实验核物理和核化学基础上发展起来的一门新型学科,是利用粒子与物质的相互作用、辐射效应、核谱学和核效应等基本原理和实验的方法,比如中子活化分析、离子束分析以及X射线荧光光谱分析等,利用其非破坏性、灵敏度高、准确度好和多元素同时分析等优点,非常适合开展地外珍贵样品的分析研究。未来十年是我国深空探测的关键时期,其主要目标是加深对宇宙的认知、拓展人类的活动空间、探寻地外生命信息,并进一步揭示宇宙奥秘与生命起源、了解保护地球以及激发科学探索精神。核分析技术作为对样品无损分析的科学手段,其生命力在于与物理、化学、材料、医学、地质、环境等学科领域的高度融合。随着我国深空探测的发展需求,核分析技术将会在我国月球、小行星、火星等深空探测以及采集的珍贵样品分析中发挥重要的作用。 展开更多
关键词 核分析技术 深空探测 加速器质谱 穆斯堡尔谱 固体核径迹
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某核电厂电气仪控房间火灾排烟温度分析 被引量:1
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作者 曹熔泉 徐志军 +1 位作者 张彩良 谢舒 《暖通空调》 2024年第1期37-40,共4页
对某核电厂电气厂房的2个电气仪控房间进行了火灾排烟温度模拟分析。模拟计算了排烟系统不同时刻启动时,这2个防火空间室内空气温度的变化情况。结果表明:排烟系统启动后房间空气温度迅速降低,然后逐渐升高,最后随着火灾热释放速率的降... 对某核电厂电气厂房的2个电气仪控房间进行了火灾排烟温度模拟分析。模拟计算了排烟系统不同时刻启动时,这2个防火空间室内空气温度的变化情况。结果表明:排烟系统启动后房间空气温度迅速降低,然后逐渐升高,最后随着火灾热释放速率的降低而逐渐降低;对于手动启动的排烟系统,需及时启动才能有效排除火灾中的烟气;需合理设置排烟防火阀,以保护排烟风机等。 展开更多
关键词 核电厂 防火空间 火灾 排烟温度 热释放速率
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双壳体核电厂空间减震结构的竖向动力试验研究
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作者 刘文光 王宇端 张强 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第1期158-167,共10页
为降低核电厂内安全壳的竖向加速度,提出了一种双壳体空间减震结构,基于该结构的力学特性建立了简化三质点三自由度动力模型,进一步给出了结构响应传递函数并进行了参数分析,明确了结构质量比、阻尼比和频率比对结构竖向地震响应的影响... 为降低核电厂内安全壳的竖向加速度,提出了一种双壳体空间减震结构,基于该结构的力学特性建立了简化三质点三自由度动力模型,进一步给出了结构响应传递函数并进行了参数分析,明确了结构质量比、阻尼比和频率比对结构竖向地震响应的影响规律,完成了双壳体空间减震结构的缩尺振动台动力试验。结果表明:双壳体空间减震结构可减小内安全壳的竖向加速度,减震率为12.23%~27.84%。双壳体空间减震结构的振动台试验响应结果与理论计算值吻合较好,验证了所提出的双壳体空间减震结构简化模型的准确性以及双壳体空间减震系统的有效性。 展开更多
关键词 双壳体核电厂 空间减震 传递函数 振动台试验 竖向减震
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核电厂安全壳贯穿件焊缝自动超声检测系统开发
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作者 周路生 于毅 +3 位作者 刘呈超 陶今 张宝军 崔涛 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期108-114,共7页
通过分析国内某核电厂贯穿件焊缝现场检查条件,阐述国内外现有管道检测装置的不适应性,本文提出了一种管道贯穿件对接全焊透环焊缝自动超声检测的技术方案,解决了该焊缝手动检查不可达的问题,实现了贯穿件管道狭窄空间内检测装置的快速... 通过分析国内某核电厂贯穿件焊缝现场检查条件,阐述国内外现有管道检测装置的不适应性,本文提出了一种管道贯穿件对接全焊透环焊缝自动超声检测的技术方案,解决了该焊缝手动检查不可达的问题,实现了贯穿件管道狭窄空间内检测装置的快速安装和定位,操作简单、高效。采用开发的检测系统应用于某核电厂贯穿件焊缝在役检查,结果表明检测系统满足现场检查要求,验证了技术开发的有效性。 展开更多
关键词 安全壳 贯穿件焊缝 狭窄空间 超声检测系统
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百千瓦级空间核反应堆屏蔽优化研究
11
作者 姜百惠 吉宇 +2 位作者 孙俊 刘志宏 石磊 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期672-679,共8页
屏蔽体尺寸和重量对空间核反应堆和核动力航天器性能有着重要影响,因而屏蔽设计优化是空间核动力系统设计的关键。本文以JIMO项目反应堆为对象,在铍-碳化硼-钨-氢化锂分层组合屏蔽方案的基础上,考虑到辐照剂量的径向分布,采用蒙特卡罗... 屏蔽体尺寸和重量对空间核反应堆和核动力航天器性能有着重要影响,因而屏蔽设计优化是空间核动力系统设计的关键。本文以JIMO项目反应堆为对象,在铍-碳化硼-钨-氢化锂分层组合屏蔽方案的基础上,考虑到辐照剂量的径向分布,采用蒙特卡罗方法计算了负载处辐照剂量和氢化锂中子剂量,分析了屏蔽设计原理,并提出了分步优化方法以实现屏蔽优化。根据结果分析,调整了铍和碳化硼的厚度比例、钨半径及布置位置,获得了优化的屏蔽方案,在满足屏蔽要求的基础上质量减少了98.41 kg。提出的屏蔽方案及设计流程可为空间核电源屏蔽设计优化提供参考。 展开更多
关键词 空间核反应堆 中子-光子耦合 阴影屏蔽 质量优化 蒙特卡罗方法
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Topaz型空间堆安全棒紧急复位动力学分析
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作者 李经纬 刘世航 +3 位作者 张冠华 姚成志 彭朝晖 郭志家 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1092-1100,共9页
安全棒系统是Topaz型空间堆中反应性控制与核安全保护的执行机构。Topaz型空间堆在外太空轨道运行时由于堆芯温度场分布不均,反应堆内安全棒导向管因热膨胀会产生一定的径向变形。在需要紧急停堆时,安全棒紧急复位过程中受到与弯曲导向... 安全棒系统是Topaz型空间堆中反应性控制与核安全保护的执行机构。Topaz型空间堆在外太空轨道运行时由于堆芯温度场分布不均,反应堆内安全棒导向管因热膨胀会产生一定的径向变形。在需要紧急停堆时,安全棒紧急复位过程中受到与弯曲导向管碰撞而产生的摩擦阻力影响。本文针对导向管的径向变形量超过其与安全棒的最小间隙时,落棒时间与摩擦阻力的变化情况进行研究。基于三维多体动力学模拟软件建立了安全棒系统的动力学模型,通过精确模拟摩擦碰撞过程并合理处理刚柔耦合问题,计算分析了导向管径向变形量对安全棒紧急复位的影响。模拟结果表明,导向管径向变形量与安全棒复位时间及所受摩擦阻力均呈正相关关系。 展开更多
关键词 空间核反应堆 安全棒 动力学分析
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10 kWe空间堆闭式布雷顿系统驱动单元设计
13
作者 连军伟 贺雷 +2 位作者 林蓬成 车雪娇 周永华 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第4期140-148,共9页
针对空间反应堆要求能量密度高和长寿命等特点,提出一种以气体箔片轴承作为支承,高效率径流式叶轮作为驱动的离心式压气机设计方案。以特定流量、压力、功率和效率作为设计依据,进行叶轮的气动设计,得到高效率压气机和高效率径流式涡轮... 针对空间反应堆要求能量密度高和长寿命等特点,提出一种以气体箔片轴承作为支承,高效率径流式叶轮作为驱动的离心式压气机设计方案。以特定流量、压力、功率和效率作为设计依据,进行叶轮的气动设计,得到高效率压气机和高效率径流式涡轮模型。基于有限元法,对径向气箔轴承的顶箔变形分别采用欧拉梁和厚板模型进行表达,并结合Reynolds方程进行求解,厚板模型的计算结果准确反映了顶箔沿轴向的变形,由此得到的气膜厚度、气膜压力和承载力更加符合实际,在厚板模型基础上求得轴承动态刚度和阻尼系数更为合理。选取合理的轴承模型获取了转子系统的临界转速和闭式布雷顿系统的最低起飞转速,并由线性轴心轨迹得知转子系统在额定工况具有更好的稳定性。最后对止推箔片轴承的承载特性进行了分析,提出了装配注意事项,为10 kWe空间堆闭式布雷顿系统驱动单元样机研制提供了理论指导。 展开更多
关键词 空间核反应堆 布雷顿系统 离心式压气机 气箔轴承 拉杆转子
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空间热管反应堆电源研究进展及展望
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作者 刘逍 王宁 +5 位作者 张开远 齐敏 李仲春 张卓华 谢细明 柴晓明 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第4期66-75,共10页
深空探测技术的发展对动力系统提出了更高的要求。传统的太阳能电源与化学电源的适用范围较小,环境适应能力不强,而微型核反应堆电源能量密度高,不依赖太阳光照,可应用于轨道运输、高轨探测多场景任务。在微型核反应堆电源技术路线中,... 深空探测技术的发展对动力系统提出了更高的要求。传统的太阳能电源与化学电源的适用范围较小,环境适应能力不强,而微型核反应堆电源能量密度高,不依赖太阳光照,可应用于轨道运输、高轨探测多场景任务。在微型核反应堆电源技术路线中,热管冷却核反应堆电源因其系统设备极大简化、模块化设计,高可靠的全固态堆芯、非能动传热及瞬态响应迅速等特性,成为空间核反应堆电源最具可行性的路线之一。通过文献调研总结目前空间热管堆发展现状,从发展历史出发,梳理热管冷却核反应堆电源设计和理论研究,总结热管冷却核反应堆电源发展方向和关键技术。 展开更多
关键词 空间动力 核电源 热管反应堆 高温热管
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天山北坡城市群国土空间格局识别与时空变化分析
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作者 许金花 阿里木江·卡斯木 +2 位作者 徐晗 如克亚·热合曼 魏柏浩 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期237-246,共10页
气候变化和人类活动大环境下,探索国土空间格局演化特征及其规律对进一步缓和绿洲地区人地矛盾有着重要的意义。以天山北坡城市群为例,选取2000、2010年和2020年3期土地利用数据及DEM数据,基于“三生”空间理论对天山北坡城市群国土空... 气候变化和人类活动大环境下,探索国土空间格局演化特征及其规律对进一步缓和绿洲地区人地矛盾有着重要的意义。以天山北坡城市群为例,选取2000、2010年和2020年3期土地利用数据及DEM数据,基于“三生”空间理论对天山北坡城市群国土空间结构数量与空间分布进行分析。结果表明:(1)20 a间天山北坡城市群“三生”空间类型面积呈不同程度的增减,其中水域和林地生态空间的转出量最多,牧草和其他生态空间两者间相互的转换数量最大;(2)研究区除阜康市、木垒哈萨克自治县、奇台县、石河子市及乌鲁木齐市的国土空间利用程度综合指数呈小幅度增加和递减外,其他县域呈逐年提高趋势;(3)生产空间的核密度高值区呈东南-西北条带状,连片分布于研究区的中部,而生态空间的核密度高值区则分布于研究区外围;生活空间的核密度高值区以乌鲁木齐市为中心呈点状分布,周围衍生出许多零碎的中值点,总体分布较为破碎,空间连接性较低。 展开更多
关键词 天山北坡城市群 三生空间 国土空间 核密度
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我国空间推进技术领域发展思考与建议
16
作者 侯晓 李永 +4 位作者 武志文 林庆国 汪小卫 耿海 黄天坤 《中国工程科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期217-225,共9页
我国空间推进技术领域历经60余年发展形成了较完善的技术体系和较丰富的产品谱系,支持了载人航天、应用卫星、深空探测等重大工程应用;面向我国航天领域未来规划、重大工程和科学项目的应用需求,空间推进系统现有的技术水平存在不足,亟... 我国空间推进技术领域历经60余年发展形成了较完善的技术体系和较丰富的产品谱系,支持了载人航天、应用卫星、深空探测等重大工程应用;面向我国航天领域未来规划、重大工程和科学项目的应用需求,空间推进系统现有的技术水平存在不足,亟需谋划创新发展和突破方向。本文从电推进、化学推进、核推进、新概念空间推进等角度出发,系统梳理了空间推进系统的发展现状;重点提炼了高性能、低成本的空间推进系统支撑低轨小卫星组网发展,大推力、可重复使用的低温化学推进技术推动新型空间运输系统发展,多类型、长寿命的空间推进技术保障深空关键应用等未来应用需求。研究认为,我国空间推进技术领域面临系统可靠性和寿命亟需进一步提高、部分领域的产品成熟度与国际先进水平差距明显、产品成本高、可选推进技术种类少且重点技术研究滞后等迫切挑战,需开展顶层规划、优化技术选择,重视基础研究、构建发展机制,在重点技术方向上分类推进科研攻关,尽快实现低轨小卫星、地月空间转移、深空探测(含载人航天)用推进系统的技术突破与在轨应用。 展开更多
关键词 空间推进 电推进 核推进 低轨小卫星 空间运输 深空探测 重复使用
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基于空间核反应堆事故工况下的仿真研究
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作者 秦凯文 郝鹏飞 +1 位作者 杨波 刘义保 《计算机仿真》 2024年第1期360-364,456,共6页
随着我国航天事业的发展,空间核反应堆电源因其功率密度大、寿命长、环境适应性强、工作性能稳定等特点,已成为未来空间探索的理想动力能源。为了研究空间核反应堆在正常运行工况和掉落事故工况下的安全性,基于中子输运计算程序Open MC... 随着我国航天事业的发展,空间核反应堆电源因其功率密度大、寿命长、环境适应性强、工作性能稳定等特点,已成为未来空间探索的理想动力能源。为了研究空间核反应堆在正常运行工况和掉落事故工况下的安全性,基于中子输运计算程序Open MC对空间核反应堆开展临界仿真研究,得到正常工况下堆芯反应性、控制鼓价值以及燃耗计算等一系列重要参数。同时模拟分析了空间核反应堆在水淹和沙埋2种事故工况下的堆芯反应性和中子能谱。结果表明,空间核反应堆在保持控制鼓功能正常的掉落事故工况下仍然有3000pcm左右的负反应性以防止反应堆达到临界状态,保证了空间核反应堆在此事故工况下的安全性,表明此堆芯的设计是安全可靠的。空间核反应堆仿真研究对我国未来空间核反应堆实际应用具有一定的指导意义。计算结果为空间核反应堆的安全分析和事故分析提供了重要的参考数据。 展开更多
关键词 空间核反应堆 中子输运计算程序 事故工况 仿真计算
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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
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作者 苗馨予 张昊春 +2 位作者 马方惟 路彤 夏彦 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
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... 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。 展开更多
关键词 空间核动力 联合系统 经济性 优化设计
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美国太空核能战略对太空安全的影响
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作者 赵阳 李达维 周黎妮 《国防科技》 2024年第3期81-85,共5页
阐释美国发展太空核能的必然性和可行性,研判美国太空核能战略对其他国家太空实力、太空资产、太空利益和太空军事的安全影响,提出部署太空核能计划、加强太空装备防护、构建“三位一体”太空发展格局、制定太空核能国际规则等对策,为... 阐释美国发展太空核能的必然性和可行性,研判美国太空核能战略对其他国家太空实力、太空资产、太空利益和太空军事的安全影响,提出部署太空核能计划、加强太空装备防护、构建“三位一体”太空发展格局、制定太空核能国际规则等对策,为有效应对太空安全挑战提供决策参考。近期,美国全面启动太空核动力与推进战略,大力发展太空核能技术,利用核能为航天器提供热源、电源和推进动力。此举将重新划定未来太空领域的发展范式和竞争模式,主要航天大国与美国的太空领域实力差距存在被拉大甚至形成鸿沟的严重风险。 展开更多
关键词 太空核能 太空安全 军事威胁
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美俄空间核动力研发机构和组织管理体系研究
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作者 龚游 王新燕 +2 位作者 邹益晟 夏梦蝶 夏芸 《全球科技经济瞭望》 2024年第3期52-62,共11页
美国、俄罗斯作为空间核动力领域实力最强的国家,一直将空间核动力视为国家战略核心技术。在重大战略需求的推动下,美俄持续开展研发工作,形成了雄厚的技术基础,实现了空间核动力规模化工程应用和不断快速发展。与之相适应的是美俄高效... 美国、俄罗斯作为空间核动力领域实力最强的国家,一直将空间核动力视为国家战略核心技术。在重大战略需求的推动下,美俄持续开展研发工作,形成了雄厚的技术基础,实现了空间核动力规模化工程应用和不断快速发展。与之相适应的是美俄高效协同的组织管理体系和实力强大的研发机构,两国凭借各具特色的组织管理体制机制,全面统筹国内优势科研力量协同攻关。基于美俄空间核动力研发机构和组织管理体系的现状,简要分析了两国在该领域研发的组织管理特点和相关成功经验,为中国空间核动力技术发展提供相关启示与建议。 展开更多
关键词 美国 俄罗斯 空间核动力 研发机构 组织管理
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