检索结果-内蒙古大学图书馆

哈尔滨工程大学学报 2019年第9期40卷 1589-1594页

作者：陈先兵高璞珍王强王忠乙黄莹哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

为了研究加热通道中逆流的特征和机理,本文进行了低压高入口过冷度下的自然循环实验。通过采用逐渐增加实验热流密度的方法,在自然循环流动沸腾实验中识别了3种自然循环模式:稳态自然循环、流动不稳定性(无逆流)和逆流。对比实验热流密... 详细信息

为了研究加热通道中逆流的特征和机理,本文进行了低压高入口过冷度下的自然循环实验。通过采用逐渐增加实验热流密度的方法,在自然循环流动沸腾实验中识别了3种自然循环模式:稳态自然循环、流动不稳定性(无逆流)和逆流。对比实验热流密度和经验关系式计算的临界热流密度预测值,解释了逆流的机理:流动不稳定性诱发了间歇干涸型沸腾临界,间歇干涸导致了逆流的产生。分析了自然循环工况和回路结构对逆流的影响,并结合实验段出口水温波动、壁温分布和间歇干涸的发生建立了流动不稳定性工况下实验段内的流型,单相流体和两相混合物的交替通过加热段出口。本文给出不同热流密度下的自然循环模式,可为自然循环系统的设计和安全分析提供参考。

关键词：自然循环流动沸腾不稳定性逆流间歇干涸临界热流密度两相流常规通道流型

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核动力装置运行数据的特征提取方法研究

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原子能科学技术 2020年第3期54卷 488-495页

作者：彭彬森夏虹朱少民彭敏俊刘永阔马心童哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

随着传感器技术的发展,核动力装置能采集和监测的运行参数越来越多,这不仅加大了操纵员的负担,而且提升了监测系统的负载。考虑到大多数参数之间具有相关性且部分参数是冗余参数,其中的有效信息可用少数参数表达,因此提出了运用机器学... 详细信息

随着传感器技术的发展,核动力装置能采集和监测的运行参数越来越多,这不仅加大了操纵员的负担,而且提升了监测系统的负载。考虑到大多数参数之间具有相关性且部分参数是冗余参数,其中的有效信息可用少数参数表达,因此提出了运用机器学习方法稀疏自动编码器对核动力装置的运行参数进行特征提取,然后将提取的特征数据应用到状态监测中。结果表明,在测试样本数据中分别包含单一正常工况数据和多种正常工况数据情况下,经过特征提取后的数据不仅能提升状态监测的精度,而且还能减少计算资源,这对提升核动力装置的安全性具有重要的指导意义。

关键词：核动力装置特征提取稀疏自动编码器人工智能状态监测

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基于CPU-GPU异构并行的MOC中子输运计算并行效率优化研究

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原子能科学技术 2019年第11期53卷 2209-2217页

作者：宋佩涛张志俭梁亮张乾赵强哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

CPU-GPU异构系统为加速全堆芯特征线方法(MOC)精细计算提供了方法和思路。在实现基于CPU-GPU异构系统的二维MOC异构并行算法基础上,提出了性能分析模型,识别了影响异构并行算法并行效率的主要因素;针对识别到的性能影响因素,实现了输运... 详细信息

CPU-GPU异构系统为加速全堆芯特征线方法(MOC)精细计算提供了方法和思路。在实现基于CPU-GPU异构系统的二维MOC异构并行算法基础上,提出了性能分析模型,识别了影响异构并行算法并行效率的主要因素;针对识别到的性能影响因素,实现了输运计算与数据传递相互掩盖,提升了异构并行算法的整体并行效率。数值结果表明:程序具备良好的计算精度;数据传递(MPI通信和CPU与GPU之间的数据拷贝)是影响异构并行算法并行效率的主要因素;实现输运计算与数据传递相互掩盖后,程序性能和强并行效率均有所提升;5异构节点(包含20块GPU)并行时,程序整体效率提升达8%,强并行效率从87%提升到95%;相比CPU节点并行计算,4个CPU-GPU异构节点整体性能优于20个CPU节点。

关键词：异构并行特征线方法中子输运计算 GPU CUDA

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水平分布双气泡运动特性的可视化实验

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高校化学工程学报 2019年第3期33卷 557-563页

作者：黄莹高璞珍徐鹏王超群钱旭梁哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

为了研究双孔喷气工况下,孔径及孔间距对气泡的影响规律,通过可视化实验方法研究双孔壁面逸出气泡的运动特性,对不同孔径及孔间距情况下的两列气泡的运动轨迹、气泡脱离尺寸、气泡速度进行分析,并与单孔气泡生成及运动特性进行对比,得... 详细信息

为了研究双孔喷气工况下,孔径及孔间距对气泡的影响规律,通过可视化实验方法研究双孔壁面逸出气泡的运动特性,对不同孔径及孔间距情况下的两列气泡的运动轨迹、气泡脱离尺寸、气泡速度进行分析,并与单孔气泡生成及运动特性进行对比,得到孔口间距及孔口直径对气泡的影响规律。实验结果表明,当两列气泡并排上升时,两气泡之间距离并不会保持恒定,而是会出现相互靠近远离再靠近的循环震荡过程,且孔间距越小,气泡上升时所伴随的左右震荡的振幅越大;在孔径及气体流量均相同时,孔间距越小,脱离尺寸越小,气泡最终的稳定速度越小;当孔间距及气体流量均相同时,孔径越大,气泡的脱离尺寸越大,脱离尺寸与单孔情况的差值越大,气泡最终的稳定速度越大。

关键词：气泡两相流可视化实验气泡轨迹双孔出泡

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GPU加速MOC输运计算性能分析研究

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原子能科学技术 2020年第1期54卷 103-111页

作者：宋佩涛张志俭梁亮张乾赵强哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

特征线方法(MOC)在求解堆芯规模中子输运方程时面临计算时间长的问题,加速和并行算法是目前研究的热点。基于MOC在特征线和能群层面的并行特性,采用统一计算设备构架(CUDA)编程规范,实现了基于图形处理器(GPU)的并行二维MOC算法。测试... 详细信息

特征线方法(MOC)在求解堆芯规模中子输运方程时面临计算时间长的问题,加速和并行算法是目前研究的热点。基于MOC在特征线和能群层面的并行特性,采用统一计算设备构架(CUDA)编程规范,实现了基于图形处理器(GPU)的并行二维MOC算法。测试了菱形差分和步特征线法分别在双精度、混合精度及单精度浮点运算下的计算精度、效率及GPU加速效果。采用性能分析工具对GPU程序性能进行了分析,识别了程序性能瓶颈。结果表明:菱形差分和步特征线法在不同浮点运算精度下均表现出良好的计算精度;相比于CPU单线程计算,GPU加速效果在双精度和单精度情况下分别达到35倍和100倍以上。

关键词： GPU加速特征线方法中子输运计算统一计算设备构架性能分析

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基于iForest-Adaboost的核电厂一回路故障诊断技术研究

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核动力工程 2020年第3期41卷 208-213页

作者：艾鑫刘永阔蒋利平夏虹周馨萩哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨150001

传统的故障诊断方法如主元分析方法与BP神经网络等在复杂非线性系统中存在泛化能力较差、故障识别准确度较低的问题。而孤立森林(iForest)算法使用孤立树划分思想识别异常数据,可适用于非线性系统的状态监测;Adaboost算法是一种基于组... 详细信息

传统的故障诊断方法如主元分析方法与BP神经网络等在复杂非线性系统中存在泛化能力较差、故障识别准确度较低的问题。而孤立森林(iForest)算法使用孤立树划分思想识别异常数据,可适用于非线性系统的状态监测;Adaboost算法是一种基于组合分类思想的提升算法,可通过多个弱分类器的叠加,使整体算法具有较好的泛化能力。因此采用i Forest算法与Adaboost算法建立iForest-Adaboost核电厂一回路故障诊断系统,使用GSE实时仿真平台与福清核电站一号机组仿真数据测试。测试结果表明,iForest算法相比于主元分析与QTA阈值法可以更快识别出系统异常,Adaboost算法相比于BP神经网络与支持向量机方法具有更高的故障识别准确率。

关键词：核电站一回路故障诊断孤立森林(iForest)算法 Adaboost算法

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基于CSG和OpenMP的复杂几何输运计算程序开发及验证

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核动力工程 2017年第5期38卷 18-23页

作者：郑勇彭敏俊哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨150001

为了适应材料几何布置越来越复杂的小型研究堆计算需求,基于构建实体几何理论和矩阵特征线方法,开发了具有复杂几何输运计算能力的2维特征线程序MOCAGE,并采用OpenMP并行编程模型对几何前处理中的特征线追踪进行并行化设计。通过不规则... 详细信息

为了适应材料几何布置越来越复杂的小型研究堆计算需求,基于构建实体几何理论和矩阵特征线方法,开发了具有复杂几何输运计算能力的2维特征线程序MOCAGE,并采用OpenMP并行编程模型对几何前处理中的特征线追踪进行并行化设计。通过不规则几何问题以及3种不同控制棒布置形式的HTTR基准题对程序的特征线追踪能力与计算精度进行评估,给出了计算结果与MCNP5多群计算参考值的相对误差。结果表明:所开发的程序能够正确实现对复杂对象的几何建模并进行特征线追踪,计算结果与参考值符合较好,精度满足程序验证要求,采用OpenMP并行编程能显著减少几何预处理时间。

关键词：构建实体几何矩阵特征线方法 OpenMP 不规则几何问题 HTTR基准题

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乏燃料干法后处理中铀电沉积行为模拟研究

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核动力工程 2019年第6期40卷 72-76页

作者：张萌王靖阳孙兰昕米宗良周羽候洪国高杨矫彩山哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

基于多物理场耦合软件COMSOL,在LiCl-KCl熔盐体系中建立以电解槽为阳极、双石墨棒为阴极的氯化铀电沉积行为三维数值模型。通过研究熔盐中铀离子的运动情况以及对阴极几何形状的实时计算,得到了铀电沉积的沉积层厚度随时间的变化情况,... 详细信息

基于多物理场耦合软件COMSOL,在LiCl-KCl熔盐体系中建立以电解槽为阳极、双石墨棒为阴极的氯化铀电沉积行为三维数值模型。通过研究熔盐中铀离子的运动情况以及对阴极几何形状的实时计算,得到了铀电沉积的沉积层厚度随时间的变化情况,得到了铀离子阴极沉积行为与阴极表面的位置、熔盐铀离子浓度、反应温度、平均电流密度之间的关系。研究中,还将模拟结果与氯化铀熔盐电解实验数据进行对比,计算与实验结果拟合良好,证明铀电沉积行为模拟的可靠性,模拟结果可为乏燃料干法后处理中铀的提取提供设计参考。

关键词：铀电沉积熔盐电解数值模拟

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倾斜、摇摆对矩形通道内泡状流局部界面参数分布的影响

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核动力工程 2014年第5期35卷 83-88页

作者：闫超星阎昌琪孙立成幸奠川王洋哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室哈尔滨150001

借助高速摄像机,对倾斜和摇摆条件下矩形通道(43 mm×3.25 mm×2000 mm)内泡状流局部界面参数的横向分布特性进行实验研究,包括局部气泡比例、空泡份额及界面面积浓度(IAC)。实验结果表明,竖直、倾斜及摇摆条件下,局部气泡比例... 详细信息

借助高速摄像机,对倾斜和摇摆条件下矩形通道(43 mm×3.25 mm×2000 mm)内泡状流局部界面参数的横向分布特性进行实验研究,包括局部气泡比例、空泡份额及界面面积浓度(IAC)。实验结果表明,竖直、倾斜及摇摆条件下,局部气泡比例、空泡份额及IAC三者的横向分布形状相类似。竖直静止及摇摆至竖直位置时,通道内中间较大范围内各局部参数变化缓慢,在xi/(w/2)=±0.5(xi为以通道宽边中心轴线为原点到窄边内壁面的距离,w为宽边尺寸)附近出现峰值;随着倾斜和摇摆角度的增大,下壁面附近峰值被削弱,上壁面附近峰值被加强。实验摇摆参数范围内,摇摆时局部参数的横向分布与实验段倾斜至相同角度时的分布十分相近;主要原因为在横向上摇摆引起附加惯性浮力远小于气泡受到的浮力。

关键词：泡状流矩形通道倾斜摇摆运动界面参数分布

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竖直波形板折角处液膜破裂研究

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核动力工程 2019年第6期40卷 20-23页

作者：王博田瑞峰哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室

通过对曲线坐标系下2维边界层的纳维-斯托克斯(N-S)方程与连续性方程的推导,并结合定义无量纲量的方法,建立了液膜破裂模型,得出了一种波形板折角处的液膜临界破膜速度的理论计算方法;开展了液膜破裂实验研究,利用平面激光诱导荧光技术... 详细信息

通过对曲线坐标系下2维边界层的纳维-斯托克斯(N-S)方程与连续性方程的推导,并结合定义无量纲量的方法,建立了液膜破裂模型,得出了一种波形板折角处的液膜临界破膜速度的理论计算方法;开展了液膜破裂实验研究,利用平面激光诱导荧光技术与图像处理方法分析了临界破膜速度与液膜厚度的关系。实验与模型计算结果均表明:波形板折角处的临界破膜速度与液膜厚度呈负相关关系;当液膜厚度相同时,波形板临界破膜结构参数越大,其临界破膜速度亦越大,利于气水分离效率的提高。

关键词：波形板干燥器液膜厚度测量破裂特性临界气流速度

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