检索结果-内蒙古大学图书馆

核技术 2019年第3期42卷 39-47页

作者：侯权关成志肖国萍王建强朱志远中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049

固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)电堆是高温水蒸气电解(High Temperature Electrolysis System,HTSE)制氢系统的核心反应器,由多片单电池串联组装而成。单电池的尺寸制约着单位有效面积上SOEC电堆的电化学制氢性... 详细信息

固体氧化物电解池(Solid Oxide Electrolysis Cell,SOEC)电堆是高温水蒸气电解(High Temperature Electrolysis System,HTSE)制氢系统的核心反应器,由多片单电池串联组装而成。单电池的尺寸制约着单位有效面积上SOEC电堆的电化学制氢性能,进而影响着HTSE制氢装置的系统复杂程度和成本。基于计算流体力学软件建立了平板式SOEC电解池三维模型,采用平面尺寸为4 cm×4 cm、8 cm×8 cm和16 cm×16 cm的电解池,研究其尺寸对电解反应特性的影响。结果表明:工作电压低于热中性电压时,电解池尺寸对电解性能影响不大。当工作电压高于热中性电压时,电解池尺寸越大时电解电流密度越大;然而电解池中温度和电流密度分布的均匀性也会随着电解池的尺寸增大而变差,即产生明显的梯度分布。通过适当增大所通入的H_2O/H_2混合气体量即减小H_2O的整体反应比可以缓解由电解池尺寸的增大引起的温度和电流密度梯度分布。经过计算分析可知,对于有效面积为16 cm×16 cm的电解池,当反应物中水蒸气整体反应比为70%时,在1.34 V的电解电压下,电解电流密度可以达到8 033 A·m^(-2),且电解池中的温度和电流密度分布均匀性均有所改善。

关键词：高温水蒸气电解制氢固体氧化物电解池电池尺寸三维模型计算流体动力学模拟

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双层范德华磁性材料的理论研究进展

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科学通报 2025年

作者：赵曈周健孙志梅北京航空航天大学材料科学与工程学院

二维范德华磁性材料因其独特的物理特性已成为下一代自旋电子器件的重要候选材料,尤其在双层磁性材料中,多样化的堆叠构型诱导出可调控的磁序和丰富的量子现象.基于第一性原理计算,研究人员能够系统预测和设计新型磁性堆叠结构.随着人... 详细信息

二维范德华磁性材料因其独特的物理特性已成为下一代自旋电子器件的重要候选材料,尤其在双层磁性材料中,多样化的堆叠构型诱导出可调控的磁序和丰富的量子现象.基于第一性原理计算,研究人员能够系统预测和设计新型磁性堆叠结构.随着人工智能的快速发展,高通量计算与深度学习为双层磁性材料的探索开辟了新途径.本文首先讨论了层间滑移与转角对磁序和物态的调控机制,分析了层间耦合在磁电耦合、非共线自旋态及磁斯格明子形成中的关键作用.随后,介绍了高通量计算与深度学习在加速磁性材料堆叠设计中的关键应用.最后,对该领域面临的挑战进行了展望,并提出了未来可能的发展方向.

关键词：二维磁性材料层间堆叠磁电耦合深度学习

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数学助力梦想——直线和圆锥曲线在生活中的应用

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新课程教学（电子版） 2024年第18期 9-12页

作者：丁明怡王春红孙秀平北京教育科学研究院北京市第八中学西城教育研修学院

本文是高二学习完选择性必修一“空间向量与立体几何”“平面解析几何”后的一节基于生活实际应用的问题解决课。课题起源于科学技术课的一次实践作业——完成奖杯模型制作,是一次数学与跨学科知识的融合教学。课堂教学中从数学角度完... 详细信息

本文是高二学习完选择性必修一“空间向量与立体几何”“平面解析几何”后的一节基于生活实际应用的问题解决课。课题起源于科学技术课的一次实践作业——完成奖杯模型制作,是一次数学与跨学科知识的融合教学。课堂教学中从数学角度完成模型结构分析、模型制作方法、零件数据计算和制作理论分析。在教学过程中,学生综合应用数学知识解决各种问题,从而不断提升数学核心素养。本节课很好地体现了跨学科合作教学的作用和意义,一方面是数学和技术课研究问题的视角和侧重点的差异及相辅相成的作用;一方面是技术、数学、物理教具对数学课堂的启发与支持,从不同角度认识数学的基础性、工具性和重要性。

关键词：跨学科教学数学核心素养融合教学

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数字岩石物理学及测井解释应用概论

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测井技术 2022年第4期46卷 371-379页

作者：谭茂金中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院北京100083 海洋油气勘探国家工程研究中心井筒探测技术分中心北京100083

数字岩石物理学是岩石物理学的一个新分支。数字岩石物理包括数字岩心构建、数值模拟、综合分析3个部分。数字岩心构建是数字岩石物理学的基础,为数值模拟提供高分辨率模型。数值模拟是数字岩石物理学的核心,基于数字岩心模型,利用有限... 详细信息

数字岩石物理学是岩石物理学的一个新分支。数字岩石物理包括数字岩心构建、数值模拟、综合分析3个部分。数字岩心构建是数字岩石物理学的基础,为数值模拟提供高分辨率模型。数值模拟是数字岩石物理学的核心,基于数字岩心模型,利用有限元法、随机游走法等数值算法计算岩石电学、声学、输运和核磁共振弛豫等岩石物理参数。对数值模拟结果综合分析,可以研究电流传导、弹性波传播、流体渗流、核磁共振弛豫等岩石物理的响应机理、响应特征,还可以分析不同微观因素的影响规律,以及为地层评价提供模型等。系统阐述了数字岩石物理学在致密砂岩、页岩、碳酸盐岩、干热岩等地层评价中的应用,总结了数字岩石物理学的应用场景和应用条件,并展望了未来发展前景。研究表明,作为宏观岩石物理参数与微观因素之间的桥梁,数字岩石物理学是兼具理论岩石物理与实验岩石物理元素的新手段,必将发挥更大作用。

关键词：数字岩石物理孔隙尺度数值模拟物理机理微观响应特征影响规律测井解释

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第一性原理研究Li2NH的晶格动力学和热力学性质

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物理学报 2019年第13期68卷 248-255页

作者：赵玉娜丛红璐成爽于娜高涛马俊刚北京交通大学海滨学院黄骅061199 四川大学原子与分子物理研究所成都610065

采用第一性原理的赝势平面波方法系统地研究了Li2NH的电子结构、晶格动力学和热力学性质.计算得到的晶格常数与先前的理论和实验结果符合得很好.运用线性响应理论计算了整个布里渊区高对称方向上的声子色散曲线和相应的声子态密度,发现L... 详细信息

采用第一性原理的赝势平面波方法系统地研究了Li2NH的电子结构、晶格动力学和热力学性质.计算得到的晶格常数与先前的理论和实验结果符合得很好.运用线性响应理论计算了整个布里渊区高对称方向上的声子色散曲线和相应的声子态密度,发现Li2NH(Pnma)声子色散曲线没有虚频,动力学性能相对最稳定,计算结果和先前实验及理论数据符合得很好.最后,利用得到的声子态密度进一步预测了Li2NH的热力学性质,包括晶格振动对Helmholtz自由能、内能、熵和热容的贡献,计算结果在一定程度上可为Li-N-H储氢体系的应用提供理论指导.

关键词：第一性原理 Li-N-H体系晶格动力学热力学性质

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密云水库第一溢洪道数值模拟与物理模型试验成果分析及应用

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北京水务 2023年第2期 75-80页

作者：罗阳春刘福平北京市密云水库管理处北京101512 北京市北运河管理处北京101100

第一溢洪道是密云水库主要泄水建筑物之一,鉴于第一溢洪道改建工程设计方案需综合考虑泄流能力、现状溢洪道利用及施工难度等因素,设计过程中采用了三维数值模拟与物理模型试验相结合的方式,对第一溢洪道的主要水力特性进行研究。本次... 详细信息

第一溢洪道是密云水库主要泄水建筑物之一,鉴于第一溢洪道改建工程设计方案需综合考虑泄流能力、现状溢洪道利用及施工难度等因素,设计过程中采用了三维数值模拟与物理模型试验相结合的方式,对第一溢洪道的主要水力特性进行研究。本次数模仿真计算基于fluent软件,采用标准k-ε双方程紊流模型,结合VOF方法对第一溢洪道进行数值模拟,模拟了梯形泄槽和矩形泄槽等多个组合方案下水流流场内部特性。试验结果得出:在设计水位157.5 m,校核水位158.5 m下,梯形泄槽方案的泄流能力不满足设计要求,矩形泄槽方案的泄流能力满足设计要求且高于设计期望值。通过建立水工物理模型,开展了溢洪道泄流能力、水流流态、布置及消能防冲等试验,分析了试验成果,并将试验成果应用于工程设计方案的优化中,同时为水库的防洪调度取得可靠的基本资料,以确保密云水库防洪安全。

关键词：密云水库溢洪道数值模拟水工模型

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氯盐冷却快堆子通道程序开发及初步验证

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核技术 2019年第1期42卷 74-80页

作者：林铭程懋松戴志敏中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049

氯盐冷却快堆属于第四代先进反应堆的熔盐堆类型之一,采用高温氯盐作为冷却剂,具备高温、常压、较硬的中子能谱等特点,在固有安全性以及经济性上具有极大的优势和潜力。为计算和分析氯盐冷却快堆热工水力特性,自主开发了氯盐快堆子通道... 详细信息

氯盐冷却快堆属于第四代先进反应堆的熔盐堆类型之一,采用高温氯盐作为冷却剂,具备高温、常压、较硬的中子能谱等特点,在固有安全性以及经济性上具有极大的优势和潜力。为计算和分析氯盐冷却快堆热工水力特性,自主开发了氯盐快堆子通道分析程序。基于7棒束几何结构模型,通过与Fluent计算结果相比较,重点分析和验证了氯盐快堆子通道分析程序采用的压降模型以及湍流交混模型。结果表明:氯盐快堆子通道程序所采用的Cheng-Todreas压降模型和Rogers-Rosehart湍流交混模型与Fluent在稳态与瞬态情况下的计算结果吻合很好,初步验证了所选模型的正确性和适用性。氯盐快堆子通道分析程序的开发和初步验证,将为新型氯盐冷却快堆提供有效的设计和分析工具。

关键词：氯盐快堆子通道分析压降模型湍流交混模型 Fluent

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钨铜射流的早期回收及细观观测实验研究

钨铜射流的早期回收及细观观测实验研究

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第二十届中国高压科学学术会议暨暨第二届中韩高压科学双边学术研讨会

作者：王芳王裴蒋建伟北京应用物理与计算数学研究所北京理工大学北京应用物理与计算数学研究所北京理工大学

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基于ASME规范的核石墨改进概率评价方法研究

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核技术 2019年第1期42卷 81-86页

作者：丁冬高彦涛杨雄钟阳曾广礼中国科学院上海应用物理研究所上海201800 中国科学院大学北京100049

核石墨作为慢化剂、反射层以及结构材料广泛应用于熔盐堆与气冷堆中,石墨构件的完整性对反应堆安全运行至关重要。脆性核石墨材料强度分散,相比于确定论方法概率论方法更适合对核石墨构件失效评定。本文基于ASME计算失效概率模型,改进... 详细信息

核石墨作为慢化剂、反射层以及结构材料广泛应用于熔盐堆与气冷堆中,石墨构件的完整性对反应堆安全运行至关重要。脆性核石墨材料强度分散,相比于确定论方法概率论方法更适合对核石墨构件失效评定。本文基于ASME计算失效概率模型,改进了失效概率计算的分组标准,并运用有限元软件ABAQUS建立了NBG-18核石墨巴西圆盘劈裂模型加以验证。结果表明:与过于保守的ASME模型相比,改进的模型结果更接近于试验数据,同时比KTA3232规范更保守。改进后的模型对试件尺寸比较敏感,对网格敏感度不高。

关键词：核石墨失效概率最弱链有限元方法

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面向分布式超导量子计算架构的量子线路映射

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软件学报 2025年第5期36卷 2381-2400页

作者：朱鹏程卫丽华冯世光周祥臻郑盛根管致锦宿迁学院信息工程学院江苏宿迁223800 南通大学信息科学技术学院江苏南通226019 清华大学计算机科学与技术系北京100084 鹏城实验室广东深圳518055

近年来,超导量子互连技术的研究取得了重要进展,这为构建分布式超导量子计算架构提供了有效途径.分布式超导架构在网络拓扑、量子比特连通性、以及量子态传输协议等方面对量子线路的执行施加了严格约束.为在分布式架构上调度和执行量子... 详细信息

近年来,超导量子互连技术的研究取得了重要进展,这为构建分布式超导量子计算架构提供了有效途径.分布式超导架构在网络拓扑、量子比特连通性、以及量子态传输协议等方面对量子线路的执行施加了严格约束.为在分布式架构上调度和执行量子线路,需要通过专门的映射工序对量子线路进行适配底层架构的变换,并将变换后的线路交由网络中多个QPU(quantum processing unit)协同运行.分布式量子线路映射需向原始线路插入辅助的量子态移动操作,这些操作(尤其是QPU间量子态移动操作)具有较高的错误率.因此,减少映射所需的量子态移动操作数对于保证分布式计算的成功率至关重要.基于超导量子互连技术和超导QPU的技术特征构建一种抽象的分布式量子计算模型,并基于该抽象模型提出一种分布式量子线路映射方法,该方法由量子比特分布式映射和量子态路由两个核心模块组成,前者以量子态路由开销为代价函数,通过局部寻优和模拟退火相结合的策略生成近最优的初始映射;后者根据量子门执行的不同情形构建多个启发式量子态路由策略,并通过灵活应用这些策略最小化插入的量子态移动操作数.所构建的分布式抽象模型屏蔽了底层架构中和量子线路映射无关的物理细节,这使得基于该模型的映射方法可适用于一类分布式超导架构而非某个特定架构.另外,所提方法可作为辅助工具参与分布式网络拓扑结构的设计和评价.实验结果表明,所提算法可以有效降低映射所需的QPU内量子态移动操作(即SWAP门)数和QPU间量子态移动操作(即ST门)数.相较已有算法,在所有基准线路上平均减少69.69%的SWAP门和85.88%的ST门,且时间开销和已有算法接近.

关键词：超导量子计算量子网络分布式计算量子处理器量子线路映射

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