简介：基于随机介质的谱分解理论,建立了二维多孔介质的细观模型,发展了多孔介质传热问题的多松弛格子Boltzmann方法求解算法,模拟了恒定热流加载下含基体孔隙复合材料的传热过程,计算了碳化硅多孔材料的等效热导率。结果表明,多孔介质的传热过程与孔隙率、孔隙结构密切相关,孔隙率越大材料传热性能越差,等孔隙率条件下,多孔介质沿某一方向的等效热导率随该方向孔隙自相关长度的增加而变大。

简介：为系统研究硼砂的中子屏蔽性能,建立了硼砂屏蔽中子的物理模型,采用蒙特卡罗方法,计算得到了硼砂厚度、含结晶水数目、密度及中子能量对中子透射因数的影响规律。结果表明,与同等厚度的聚乙烯相比：对慢中子、中能中子及1MeV以下快中子的屏蔽性能,硼砂明显更优;对1MeV以上中子的屏蔽性能,硼砂与聚乙烯相差不大。对能量为千电子伏和兆电子伏的中子,硼砂中含有的结晶水数量越多,对中子的屏蔽效果越好。硼砂的中子透射因数随压实密度增大呈指数规律下降。硼砂屏蔽后的裂变中子能谱更硬。

简介：空间辐射效应是影响航天器在轨长期可靠运行的重要因素,必须在地面利用模拟试验方法评价航天器在轨抗辐射性能。但由于地面模拟试验环境与空间真实辐射环境在能谱、粒子种类、辐照时间等方面存在较大差异,为此国内外已开展了大量的空间辐射损伤地面模拟试验方法研究。但在空间低剂量率辐射损伤增强效应的地面模拟试验方法、重离子能量与入射角度对单粒子效应试验方法和预估方法的影响、质子和反应堆中子位移损伤等效方法等方面还面临着诸多尚未解决的问题。本文从空间辐射环境和地面模拟试验环境的差异性出发,着重阐述了低剂量率辐射损伤增强效应、粒子能量与入射角度对单粒子效应的影响、空间位移效应地面模拟试验方法3个方面的研究现状和存在的问题,梳理给出辐射损伤天地等效试验需要解决的关键基础问题,为空间辐射效应地面模拟试验方法研究和完善提供参考。

简介：为系统分析典型材料的中子屏蔽性能,指导射线屏蔽防护设计,采用蒙特卡罗方法计算了不同厚度的聚乙烯、含硼聚乙烯、铁及普通混凝土对不同能量中子的反射因数、透射因数及吸收因数。结果表明,中子反射因数和吸收因数均随屏蔽体厚度的增大而增大,当屏蔽体厚度增加到一定值时,中子反射因数和吸收因数均趋于饱和。中子饱和反射因数主要受中子截面随能量的变化规律影响,中子总截面随能量减小而增大的屏蔽材料,其饱和反射因数较小,聚乙烯、普通混凝土和铁对1MeV中子的饱和反射因数分别为41.0%,71.3%和84.3%;屏蔽材料的中子饱和反射厚度与中子在屏蔽材料中自由程的比值,随中子饱和吸收因数的增大而减小。

简介：为研究热场致电子发射过程中复杂的非线性空间电荷限制效应和阴极表面电场的瞬态物理过程及特性,基于通用积分形式的热场致电子发射电流密度理论,建立了平板二极管的静电粒子模拟物理模型,以热场致电子发射阴极为边界,模拟获得了热场致发射阴极表面电场的瞬态时间响应曲线。研究结果表明,热场致电子发射过程中,阴极表面电场在皮秒量级时间尺度上呈现为振荡过程,振荡波形特征受二极管间隙距离、阴极材料、逸出功等几何参数和外加电场、温度等运行参数影响;振荡后,二极管阴极表面电场将达到稳定状态,模拟得到的稳态电场与理论分析结果相符;二极管热场致电子发射的外加电场和温度一定时,逸出功越大,阴极表面稳态电场强度越大;二极管阴极材料和外加电场一定时,阴极表面稳态电场强度取决于阴极表面的温度,随温度的升高稳态电场强度呈非线性下降。

简介：针对某飞行器翼面高速展开过程,采用定常和非定常数值模拟两种不同方法,进行折叠翼面展开过程气动载荷分析研究,其中定常方法主要研究翼面从折叠到展开过程中不同展开角下外翼面的气动特性,分析展开角、来流参数对外翼面气动力的影响;非定常方法主要模拟折叠翼面展开角速度变化,从而获得典型工况下翼面展开过程的载荷情况,分析非定常效应对气动载荷的影响.研究发现,当翼面展开速度与来流速度相近时,则非定常效应不可忽略而必须采用非定常模拟方法.

简介：方柱绕流是典型的钝体绕流问题,蕴含了丰富的流体力学现象,对这类流动的准确预测面临着诸多挑战.采用自主发展的大涡模拟程序,对来流Mach数M=0.3,Reynolds数尺eD=22000的绕孤立方柱流动进行了细致模拟,亚格子模型使用动力涡黏模型.对计算结果的分析表明,大涡模拟所得的平均流场及Reynolds应力分布与已有实验数据和直接数值模拟结果均吻合较好,验证了预测结果的可靠性;在此基础上对瞬态流场进行了研究,展示了计算条件下方柱绕流分离转捩及尾迹区旋涡交替脱落形成Karman涡街的全过程,为更细致的流动机理探索奠定了基础.

简介：为提高符合效率外推法测量^133Xe活度的准确度,提出一种基于Geant4软件包的蒙特卡罗理论模拟方法,通过理论预测^133Xe活度测量的效率外推曲线和活度,确定了最佳的测量条件和数据拟合函数.使用4πβ（PS）-4πγ（NaI）符合测量系统,绝对测量了^133Xe活度,并与利用HPGeγ谱仪的测量结果进行了比较,验证了MC模拟方法预测的可靠性.

简介：利用Geant4工具包,采用强迫碰撞方法,模拟氘氚聚变中子与反冲质子法脉冲中子探测系统中的聚乙烯靶作用产生反冲质子的过程,计算了反冲质子在不同厚度Si-PIN半导体探测器灵敏区中的能量沉积谱,并将模拟计算结果与实验结果进行比较,分析给出了探测器灵敏区厚度。结果表明,计算得到的探测器灵敏区厚度与探测器灵敏区真实厚度在3%以内吻合,证明了模拟计算方法的可行性。同时,还计算了不同厚度的铝吸收片条件下,反冲质子在探测器灵敏区内的能量沉积,得到了沉积能量随铝吸收片厚度的变化曲线,可为反冲质子法脉冲中子探测器系统设计提供参考。

简介：建立了单粒子多位翻转的测试方法和数据处理方法,在此基础上开展了体硅90nmSRAM重离子单粒子多位翻转的实验研究。通过分析单粒子多位翻转百分比、均值、尺寸等参数随线性能量转移（linearenergytransfer,LET）的变化关系,表明了纳米尺度下器件单粒子多位翻转的严重性,指出了单粒子多位翻转对现有重离子单粒子效应实验方法和预估方法带来的影响。构建了包含多个存储单元的全三维器件模型,数值模拟研究了不同阱接触布放位置对单粒子多位翻转电荷收集的影响机制,表明阱电势扰动触发多单元双极放大机制是导致单粒子多位翻转的主要因素,减小阱接触与存储单元之间的距离是降低单粒子多位翻转的有效方法。

简介：流体力学界面不稳定性及其后期的界面混合现象,是一种十分复杂的多尺度非线性物理问题,在惯性约束聚变、天体物理以及水中爆炸等领域有着广泛的应用前景,对该问题的研究不仅具有很高的学术价值,而且对促进相关领域的发展具有重要意义.中国工程物理研究院流体物理研究所基于Euler有限体积方法,发展了适用于可压缩多介质黏性流动具有多亚格子尺度模型的大涡模拟程序MVFT,并评估分析了不同亚格子尺度模型对界面不稳定性及界面混合的模拟能力;提出了流场非均匀性对R-M不稳定性影响的问题,并在激波驱动轻重气体双模扰动R-M界面不稳定性实验中成功应用并解读了新的实验现象和规律,在此基础上进而开展了反射激波作用下两种初始非均匀流场界面不稳定性引起的界面混合数值模拟研究,探讨了流场非均匀性对激波反射后强非线性阶段界面不稳定性发展、演化规律的影响,近期还对非均匀流场R-M不稳定性的演化规律、初始流场非均匀性和初始扰动效应及其影响的物理机制进行了分析和研究.

简介：目的：探讨作用于大跨度曲面屋盖非定常气动力的特性,为考虑非定常气动力影响的大跨度曲面屋盖抗风设计提供理论参考。创新点：1.采用强迫振动试验;2.采用大涡模拟（LES）流入脉动风的生成方法;3.研究大跨度曲面屋盖非定常气动力特性。方法：1.通过强迫振动风洞试验方法探讨风速、强迫振动振幅、屋盖的矢跨比和缩减频率对非定常气动力的影响;2.采用计算流体力学数值模拟重现风洞试验,从而在更宽的缩减频率范围内分析非定常气动力的特性,并且通过可视化流场的分析探讨风与屋盖相互作用的机理。结论：1.屋盖的振动对屋盖表面的风压分布影响较大。2.屋盖的振动可能抑制屋盖背风面漩涡的脱落。3.根据风洞试验和数值模拟的结果分析得到的矢跨比、风速和振动振幅对气动阻尼系数和气动刚度系数的影响较小;气动阻尼系数和气动刚度系数主要随着缩减频率的变化而变化。4.气动刚度系数为正值,使得结构的总刚度减小,从而减小结构的固有频率;气动阻尼系数为负值,使得结构总阻尼增加。5.风洞试验和LES模拟结果的一致性可以说明,LES是一个能够有效研究非定常气动力特性的数值模拟方法。

简介：利用核动力系统安全分析程序中的三维水力部件模型,模拟了CPR1000反应堆在发生主蒸汽管道破裂（mainsteamlinebreak,MSLB）事故后,堆芯入口处的温度空间分布情况.分析了主蒸汽管道破裂事故发生后,堆芯入口处的流体温度分布形成原因.结果表明：单环路主蒸汽管道破裂后会导致堆芯入口温度分布不均匀,破口侧温度降低.