吉宇
- 作品数：14 被引量：29H指数：2
- 供职机构：清华大学核能与新能源技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：核科学技术电气工程动力工程及工程热物理交通运输工程更多>>
- 空间核能磁流体发电系统性能分析及参数优化
- 2023年
- 高温气冷堆结合磁流体发电是一种高效的空间电源系统,可以满足空间任务对于大功率、高效率的需求,具有广阔的应用前景。用于磁流体发电的空间核动力系统主要包括核反应堆、磁流体发电机、回热器、压气机、热辐射器等,本文对该系统循环过程进行分析,通过建立循环效率模型及质量模型开发了系统分析程序,在验证程序准确性的基础上对系统综合性能展开了分析。研究了压气机级数、循环冷端温度、循环热端温度、回热器回热度等因素对系统效率、比质量、辐射器面积、总质量的影响,并对1 MWth热功率下的动力系统进行了参数优化,实现了系统循环效率46.15%、总质量4 375 kg和比质量9.48 kg/kWe,在未来太空应用中具有很好的竞争力。
- 王志鹏吉宇石磊
- 关键词：磁流体发电比质量参数优化
- 航天器核动力推进系统热力学性能研究被引量：12
- 2016年
- 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。
- 冯致远张昊春吉宇程献伟赵广播
- 关键词：超临界CO2增压比
- 一种多级波浪能组合发电装置
- 一种多级波浪能组合发电装置，它涉及一种基于磁流体通道的多级波浪能组合发电装置。本发明为了解决现有波浪能采集的效率低、被转换的二次能不稳定、对海域环境的适应性差、在利用波动能的同时，无法有效的将振动能量收集与利用的问题。本...
- 张昊春吉宇王亚辉李延广郝莹赵鑫宇
- 空间核动力装置斯特林转换系统的热力学性能优化分析被引量：1
- 2016年
- 以Sunpower公司设计的先进斯特林转换器为研究对象,建立斯特林循环理论模型,运用有限时间热力学理论分析系统性能。在空间核动力装置的工况基础上,研究吸热温度对循环的影响,讨论熵理论和理论在系统优化方面的适用性,比较生态学优化准则和输出功率优化准则的优化结果。研究结果表明,提高循环吸热温度可以有效增大循环效率和输出功率,可采用熵产率和损失率进行输出功率优化,输出功率优化准则在放热温度较低时适用,当放热温度较高时,生态学优化准则更为合理。
- 张昊春冯致远蔡书宜吉宇张亦宁赵广播
- 关键词：有限时间热力学
- 核反应堆系统热工水力过程多尺度熵产分析
- 热工水力过程是核反应堆内实现能量转移的重要过程,是核系统安全设计与事故分析的重要组成部分。作为先进的能源系统之一,核反应堆呈现出高度复杂性、多物理场耦合以及多尺度等特点。本文简要介绍了核反应堆系统内热工水力过程的多尺度研...
- 吉宇张昊春童剑飞张亦宁谢公南
- 关键词：热工水力多尺度熵产
- 蒸汽射流直接接触冷凝过程熵产特性分析
- 当蒸汽射入过冷水中时,会在汽液交界面上发生直接接触冷凝,是强烈的传热传质过程,且伴随着压力的波动。该过程是核反应堆热工水力学研究中的重要问题,对核电厂的运行具有重要作用。本文建立了蒸汽射流直接接触冷凝的数学模型,分析了此...
- 吉宇张昊春张亦宁马宇于海燕
- 关键词：两相流热力学熵产数值模拟
- 文献传递
- 百千瓦级空间核反应堆屏蔽优化研究
- 2024年
- 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。
- 姜百惠吉宇孙俊刘志宏石磊
- 关键词：蒙特卡罗方法
- 核反应堆系统热工水力过程多尺度熵产分析
- 热工水力过程是核反应堆内实现能量转移的重要过程,是核系统安全设计与事故分析的重要组成部分。作为先进的能源系统之一,核反应堆呈现出高度复杂性、多物理场耦合以及多尺度等特点。本文简要介绍了核反应堆系统内热工水力过程的多尺度研...
- 吉宇张昊春童剑飞张亦宁谢公南
- 关键词：热工水力多尺度熵产
- 文献传递
- 超临界氢气在弯管中的流动换热计算被引量：2
- 2019年
- 为探究超临界氢气流经喷管喉部时的流动换热特性,通过ANSYS FLUENT软件模拟超临界氢气在180°弯管中的流动换热现象,得到了氢气在弯管中的流场分布以及不同位置处的壁面温度分布。研究发现:由于离心力作用,管内氢气流动在弯管段向外侧径向偏移,产生了垂直于主流方向的二次流现象,使得内侧氢气流速低于外侧;由于弯管段的流量分布不均,导致弯管外侧换热得到强化,内侧则出现传热恶化现象。在本文研究工况下,弯管段出口附近的内侧壁面区域,壁面温度达到最高,传热恶化最为显著。
- 周彪吉宇孙俊孙玉良石磊
- 关键词：弯管二次流传热恶化
- CMT补水系统的双罐体四区非平衡建模与仿真
- 2016年
- AP1000核电系统属于第3代核电堆型,在我国核电发展中有望成为主力堆型.该堆型采用了非能动式堆芯冷却系统,全压补水箱(CMT)是其主要设备之一.针对全压补水箱补水系统的数学建模与数值模拟,能够对其可靠性进行验证,亦能够对正常及事故工况下全压堆芯补水系统的瞬态响应特性作出预测与评价.基于简化的全压堆芯补水箱补水系统,建立了双罐体4区非平衡模型,并运用Simulink动态仿真的方法进行数值模拟,得到了系统内压力、液位等主要参数随时间的变化情况.仿真结果与文献中类似模型的试验、仿真结果参数变化规律一致,能够为CMT补水系统瞬态分析提供理论依据.
- 张亦宁吉宇李法社张昊春王亚辉
- 关键词：SIMULINK仿真AP1000
