時間：2023-09-28 09:07:37
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汽輪機與燃氣輪機
正彎靜葉和直葉靜葉透平級氣動性能的對比分析王建錄 孔祥林 劉網扣 崔琦 張兆鶴 (5)
300MW機組低壓轉子葉片斷裂的故障診斷及振動分析范春生 (10)
彎葉片對壓氣機靜葉根部間隙泄漏流動的影響杜鑫 王松濤 王仲奇 (16)
自動控制與監測診斷
直接型自適應模糊控制器的設計及其在汽溫控制中的應用牛培峰 孟凡東 陳貴林 馬巨海 王懷寶 張君 竇春霞 (22)
鍋爐燃燒系統的自適應預測函數控制王文蘭 趙永艷 (27)
循環流化床鍋爐汽溫自抗擾控制器的優化設計王子杰 黃宇 韓璞 王東風 (31)
無
環保型火電機組與創新型環保裝備研討會征文 (30)
投稿須知 (F0003)
賀信陸燕蓀 (I0001)
書法作品 (I0002)
熱烈祝賀《動力工程學報》出版發行 (I0003)
環境科學
石灰漿液荷電霧化脫硫的化學反應動力學研究陳匯龍 李慶利 鄭捷慶 趙英春 王貞濤 陳萍 (36)
介質阻擋放電中煙氣相對濕度對脫硫脫硝的影響尹水娥 孫保民 高旭東 肖海平 (41)
石灰石煅燒及其產物碳酸化特性的試驗研究尚建宇 宋春常 王春波 盧廣 王松嶺 (47)
氣相沉積制備V2O5-WO3/TiO2催化劑及其脫硝性能的研究楊眉 劉清才 薛屺 王小紅 高英 (52)
基于鐵礦石載氧體加壓煤化學鏈燃燒的試驗研究楊一超 肖睿 宋啟磊 鄭文廣 (56)
新能源
1MW塔式太陽能電站換熱網絡的動態模擬李顯 朱天宇 徐小韻 (63)
能源系統工程
三電平變頻器水冷散熱器溫度場的計算與分析石書華 李守法 張海燕 逯乾鵬 梁安江 李建功 (68)
基于結構理論的燃料價格波動對火電機組熱經濟性的影響研究王文歡 潘衛國 張寞 胡國新 (73)
材料科學
核級管道異種鋼焊接缺陷的性質、成因及解決對策
（火用）分析與鍋爐設計董厚忱 (1)
鄒縣發電廠6號鍋爐再熱器熱偏差的改造措施劉恩生 吳安 胡興勝 曹漢鼎 (6)
中儲式制粉系統鍋爐摻燒褐煤技術的研究馬金鳳 吳景興 鄒天舒 冷杰 陳海耿 (14)
鍋爐燃燒調整對NOx排放和鍋爐效率影響的試驗研究王學棟 欒濤 程林 胡志宏 (19)
循環流化床鍋爐3種典型布風板風帽阻力特性的試驗馮冰瀟 繆正清 潘家泉 于忠義 張民 鄭殿斌 (24)
褲衩腿結構循環流化床鍋爐床料不平衡現象的數值模擬李金晶 李燕 劉樹清 岳光溪 李政 (28)
鍋爐在線燃燒優化技術的開發及應用梁紹華 李秋白 黃磊 魯松林 趙恒斌 岑可法 (33)
通過煤粉濃縮預熱低NOx燃燒器實現高溫空氣燃燒技術的研究張海 賈臻 毛健雄 呂俊復 劉青 (36)
兩類過熱器壁溫分布特性的仿真研究初云濤 周懷春 梁倩 (40)
富集型燃燒器的原理與應用楊定華 呂俊復 張海 岳光溪 徐秀清 (45)
基于機組負荷-壓力動態模型的燃煤發熱量實時計算方法劉鑫屏 田亮 曾德良 劉吉臻 (50)
一種多層輻射能信號融合處理的新算法楊超 周懷春 (54)
無
《動力工程》2007年第6期Ei收錄論文 (27)
中國動力工程學會透平專委會2008年度學術研討會征文 (63)
中國動力工程學會第四屆青年學術年會征文 (116)
中國動力工程學會第八屆三次編輯出版工作委員會代表工作會議在哈爾濱舉行 (141)
中國動力工程學會編輯出版工作委員會 期刊聯合征訂 (168)
投稿須知 (F0003)
《動力工程》 (F0004)
汽輪機和燃氣輪機
跨音軸流壓氣機動葉的三維彎掠設計研究毛明明 宋彥萍 王仲奇 (58)
噴霧增濕法在直接空冷系統中的應用趙文升 王松嶺 荊有印 陳繼軍 張繼斌 (64)
大直徑負壓排汽管道系統內流場的數值模擬石磊 石祥彬 李星 周云山 (68)
微型燃氣輪機向心透平的設計和研究沈景鳳 姚福生 王志遠 (71)
自動控制與監測診斷
基于Rough Set理論的典型振動故障診斷李建蘭 黃樹紅 張燕平 (76)
提高傳感器故障檢測能力的研究邱天 劉吉臻 (80)
工程熱物理
自然樣條型彎葉片生成方法及其在冷卻風扇中的應用王企鯤 陳康民 (84)
基于高速立體視覺系統的粒子三維運動研究張強 王飛 黃群星 嚴建華 池涌 岑可法 (90)
垂直管密相輸送的數值模擬蒲文灝 趙長遂 熊源泉 梁財 陳曉平 鹿鵬 范春雷 (95)
采用不等徑結構自激振蕩流熱管實現強化傳熱商福民 劉登瀛 冼海珍 楊勇平 杜小澤 陳國華 (100)
輔機技術
自然風對空冷凝汽器換熱效率影響的數值模擬周蘭欣 白中華 李衛華 張學鐳 李慧君 (104)
加裝導流裝置的凝汽器喉部流場的三維數值模擬曹麗華 李勇 張仲彬 孟芳群 曹祖慶 (108)
環境科學
臭氧氧化結合化學吸收同時脫硫脫硝的研究——石灰石漿液吸收特性理論分析魏林生 周俊虎 王智化 岑可法 (112)
基于鈣基吸收劑的循環煅燒／碳酸化反應吸收CO2的試驗研究李英杰 趙長遂 (117)
煤粉再燃過程對煤焦異相還原NO的影響盧平 徐生榮 祝秀明 (122)
高堿灰渣燒結反應的化學熱力學平衡計算俞海淼 曹欣玉 周俊虎 岑可法 (128)
直流雙陽極等離子體特性的研究潘新潮 嚴建華 馬增益 屠昕 岑可法 (132)
濕法煙氣脫硫存在SO3^2-時石灰石的活性研究郭瑞堂 高翔 丁紅蕾 駱仲泱 倪明江 岑可法 (137)
選擇性催化還原煙氣脫硝反應器的變工況運行分析董建勛 李永華 馮兆興 王松嶺 李辰飛 (142)
能源系統工程
世界與中國發電量和裝機容量的預測模型史清 姚秀平 (147)
整體煤氣化聯合循環系統中采用獨立或整體化空氣分離裝置的探討高健 倪維斗 李政 (152)
通過聯產甲醇提高整體煤氣化聯合循環系統的變負荷性能馮靜 倪維斗 李政 (157)
樺甸油頁巖及半焦孔結構的特性分析孫佰仲 王擎 李少華 王海剛 孫保民 (163)
含表面裂紋T型葉根應力強度因子的數值計算王立清 蓋秉政 (169)
600MW機組排汽管道內濕蒸汽的數值模擬石磊 張東黎 陳俊麗 李國棟 (172)
額定功率下抽汽壓損對機組熱經濟性的影響郭民臣 劉強 芮新紅 (176)
汽輪機排汽焓動態在線計算模型的研究閆順林 徐鴻 李永華 王俊有 (181)
扇形噴孔氣膜冷卻流場的大渦模擬郭婷婷 鄒曉輝 劉建紅 李少華 (185)
高速旋轉光滑面迷宮密封內流動和傳熱特性的研究晏鑫 李軍 豐鎮平 (190)
微型燃氣輪機向心透平的性能試驗鄧清華 倪平 豐鎮平 (195)
微型燃氣輪機表面式回熱器的應力分析張冬潔 王軍偉 梁紅俠 曾敏 王秋旺 (200)
鍋爐技術
大容量余熱鍋爐汽包水位的建模分析王強 曹小玲 蘇明 (205)
新型內直流外旋流燃燒器流場特性的研究周懷春 魏新利 (210)
汽包鍋爐蓄熱系數的定量分析劉鑫屏 田亮 趙征 劉吉臻 (216)
吹灰對鍋爐對流受熱面傳熱熵產影響的試驗研究朱予東 閻維平 張婷 (221)
自動控制與監測診斷
電站設備易損件壽命評定與壽命管理技術的研究 史進淵 鄒軍 沈海華 李偉農 孫堅 鄧志成 楊宇 (225)
ALSTOM氣化爐的模糊增益調度預測控制吳科 呂劍虹 向文國 (229)
應用諧振腔微擾法在線測量發電機的氫氣濕度田松峰 張倩 韓中合 楊昆 (238)
激光數碼全息技術在兩相流三維空間速度測量中的應用浦興國 浦世亮 袁鎮福 岑可法 (242)
應用電容層析成像法測量煤粉濃度的研究孫猛 劉石 雷兢 劉靖 (246)
無
中國動力工程學會鍋爐專委會2008年度學術研討會征文 (237)
《動力工程》 (F0004)
工程熱物理
油頁巖流化燃燒過程中表面特性的變化孫佰仲 周明正 劉洪鵬 王擎 關曉輝 李少華 (250)
高溫緊湊板翅式換熱器穩態和動態性能的研究王禮進 張會生 翁史烈 (255)
神華煤中含鐵礦物質及其在煤粉燃燒過程中的轉化李意 盛昌棟 (259)
環境科學
溫度及氧含量對煤氣再燃還原NOx的影響孫紹增 錢琳 王志強 曹華麗 秦裕琨 (265)
電廠除塵器的改造方案原永濤 齊立強 張欒英 劉金榮 劉靖 (270)
濕法煙氣脫硫系統氣-氣換熱器的結垢分析鐘毅 高翔 霍旺 王惠挺 駱仲泱 倪明江 岑可法 (275)
低氧再燃條件下煤粉均相著火溫度的測量肖佳元 章明川 齊永鋒 (279)
垃圾焚燒飛灰的熔融固化實驗潘新潮 嚴建華 馬增益 屠昕 王勤 岑可法 (284)
填料塔內相變凝結促進燃燒源超細顆粒的脫除顏金培 楊林軍 張霞 孫露娟 張宇 沈湘林 (288)
灰分變化對城市固體垃圾燃燒過程的影響梁立剛 孫銳 吳少華 代魁 劉翔 姚娜 (292)
文丘里洗滌器脫除燃燒源PM2．5的實驗研究張宇 楊林軍 張霞 孫露娟 顏金培 沈湘林 (297)
鍋爐容量對汞富集規律的影響楊立國 段鈺鋒 王運軍 江貽滿 楊祥花 趙長遂 (302)
循環流化床內污泥與煤混燒時汞的濃度和形態分布吳成軍 段鈺鋒 趙長遂 王運軍 王乾 江貽滿 (308)
能源系統工程
整體煤氣化聯合循環系統的可靠性分析與設計李政 曹江 何芬 黃河 倪維斗 (314)
基于統一基準的整體煤氣化聯合循環系統效率分析劉廣建 李政 倪維斗 (321)
采用串聯液相甲醇合成的多聯產系統變負荷性能的分析馮靜 倪維斗 黃河 李政 (326)
超臨界直流鍋爐爐膛水冷壁布置型式的比較俞谷穎 張富祥 陳端雨 朱才廣 楊宗煊 (333)
600MW超臨界循環流化床鍋爐水冷壁的選型及水動力研究張彥軍 楊冬 于輝 陳聽寬 高翔 駱仲泱 (339)
鍋爐飛灰采樣裝置結露堵灰的原因分析及其對策閻維平 李鈞 李加護 劉峰 (345)
采用選擇性非催化還原脫硝技術的600MW超超臨界鍋爐爐內過程的數值模擬曹慶喜 吳少華 劉輝 (349)
一種低NOx旋流燃燒器流場特性的研究林正春 范衛東 李友誼 李月華 康凱 屈昌文 章明川 (355)
燃煤鍋爐高效、低NOx運行策略的研究魏輝 陸方 羅永浩 蔣欣軍 (361)
130t／h高溫、高壓煤泥水煤漿鍋爐的設計和調試程軍 周俊虎 黃鎮宇 劉建忠 楊衛娟 岑可法 (367)
棉稈循環流化床稀相區傳熱系數的試驗研究孫志翱 金保升 章名耀 劉仁平 張華鋼 (371)
汽輪機與燃氣輪機
汽輪機轉子系統穩態熱振動特性的研究朱向哲 袁惠群 張連祥 (377)
直接空冷凝汽器仿真模型的研究閻秦 徐二樹 楊勇平 馬良玉 王兵樹 (381)
空冷平臺外部流場的數值模擬周蘭欣 白中華 張淑俠 王統彬 (386)
環境風對直接空冷系統塔下熱回流影響的試驗研究趙萬里 劉沛清 (390)
電廠直接空冷系統熱風回流的數值模擬段會申 劉沛清 趙萬里 (395)
考慮進氣預旋的離心壓縮機流動的數值分析肖軍 谷傳綱 高闖 舒信偉 (400)
自動控制與監測診斷
火電站多目標負荷調度及其算法的研究馮士剛 艾芊 (404)
轉子振動信號同步整周期重采樣方法的研究胡勁松 楊世錫 (408)
利用電容層析成像法測量氣力輸送中的煤粉流量孫猛 劉石 雷兢 李志宏 (411)
工程熱物理
氣化爐液池內單個高溫氣泡傳熱、傳質的數值模擬吳晅 李鐵 袁竹林 (415)
環境科學
富氧型高活性吸收劑同時脫硫脫硝脫汞的實驗研究劉松濤 趙毅 汪黎東 藏振遠 (420)
酸性NaClO2溶液同時脫硫、脫硝的試驗研究劉鳳 趙毅 王亞君 汪黎東 (425)
濕法煙氣脫硫系統中石灰石活性的評價郭瑞堂 高翔 王君 駱仲泱 岑可法 (430)
煙氣脫硫吸收塔反應過程的數值模擬及試驗研究展錦程 冉景煜 孫圖星 (433)
不同反應氣氛下燃料氮的析出規律董小瑞 劉漢濤 張翼 王永征 路春美 (438)
循環流化床鍋爐選擇性非催化還原技術及其脫硝系統的研究羅朝暉 王恩祿 (442)
O2／CO2氣氛下煤粉燃燒反應動力學的試驗研究李慶釗 趙長遂 武衛芳 李英杰 段倫博 (447)
生物質半焦高溫水蒸汽氣化反應動力學的研究趙輝 周勁松 曹小偉 段玉燕 駱仲泱 岑可法 (453)
蜂窩狀催化劑的制備及其性能評價朱崇兵 金保升 仲兆平 李鋒 翟俊霞 (459)
能源系統工程
基于Zn／ZnO的新型近零排放潔凈煤能源利用系統呂明 周俊虎 周志軍 楊衛娟 劉建忠 岑可法 (465)
IGCC系統關鍵部件的選擇及其對電廠整體性能的影響——（3）氣化爐合成氣冷卻器與余熱鍋爐的匹配高健 倪維斗 李政 椙下秀昭 (471)
IGCC電廠的工程設計、采購和施工成本的估算模型黃河 何芬 李政 倪維斗 何建坤 張希良 麻林巍 (475)
火電機組回熱系統的通用物理模型及其汽水分布方程的解閆順林 胡三高 徐鴻 李庚生 李永華 (480)
平板V型小翼各參數對風力機功率系數的影響汪建文 韓煒 閆建校 韓曉亮 曲立群 吳克啟 (483)
部分痕量元素在油頁巖中的富集特性及揮發行為柏靜儒 王擎 陳艷 李春雨 關曉輝 李術元 (487)
核科學技術
核電站電氣貫穿芯棒熱老化壽命評定技術的研究黃定忠 李國平 (493)
國產首臺百萬千瓦超超臨界鍋爐的啟動調試和運行樊險峰 張志倫 吳少華 (497)
900MW超臨界鍋爐機組節能方略初探李道林 徐洪海 虞美萍 戴岳 林英紅 (502)
循環流化床二次風射流穿透規律的試驗研究楊建華 楊海瑞 岳光溪 (509)
Z型和U型集箱并聯管組流動特性的實驗研究韋曉麗 繆正清 (514)
汽輪機和燃氣輪機
裂紋參數對葉片固有頻率影響的研究葛永慶 安連鎖 (519)
不同翼刀高度控制渦輪靜葉柵二次流的數值模擬李軍 蘇明 (523)
橢圓形突片氣膜冷卻效率的試驗研究李建華 楊衛華 陳偉 宋雙文 張靖周 (528)
自動控制與監測診斷
大機組實現快速甩負荷的現實性和技術分析馮偉忠 (532)
大型風力發電機組的前饋模糊-PI變槳距控制高峰 徐大平 呂躍剛 (537)
基于過程的旋轉機械振動故障定量診斷方法陳非 黃樹紅 張燕平 高偉 (543)
采用主成分分析法綜合評價電站機組的運行狀態付忠廣 王麗平 戈志華 靳濤 張光 (548)
電站機組數據倉庫的建設及其關鍵技術蹇浪 付忠廣 劉剛 中鵬飛 鄭玲 (552)
撞擊式火焰噪聲信號的分形特性分析顏世森 郭慶華 梁欽鋒 于廣鎖 于遵宏 (555)
工程熱物理
冷卻風扇變密流型扭葉片設計方法及其氣動特性的數值研究王企鯤 陳康民 (560)
考慮進水溫度的蒸汽噴射泵一維理論模型李剛 袁益超 劉聿拯 黃惠蘭 (565)
雙排管外空氣流動和傳熱性能的數值研究石磊 邢蒼 李國棟 陳俊麗 (569)
輔機技術
600MW汽輪機組再熱主汽閥門閥桿的熱脹及其影響時兵 金燁 (573)
溫度和壓力對旋風分離器內氣相流場的綜合影響萬古軍 孫國剛 魏耀東 時銘顯 (579)
一種新型空氣預熱器及其性能分析李建鋒 郝峰 郝繼紅 齊娜 冀慧敏 楊迪 (585)
橫向風對直接空冷系統影響的數值模擬呂燕 熊揚恒 李坤 (589)
間接空冷系統空冷散熱器運行特性的數值模擬楊立軍 杜小澤 楊勇平 (594)
水輪機技術
減壓管狀態對混流式水輪機流場的影響梁武科 董彥同 趙道利 馬薇 石峯 劉曉峰 王慶永 (600)
環境科學
循環流化床O2／CO2燃燒技術的最新進展段倫博 趙長遂 屈成銳 周騖 盧駿營 (605)
海水煙氣脫硫技術及其在電站上的工程應用楊志忠 (612)
應用差分光譜吸收法監測SO2的固定污染源連續排放監測系統許利華 李俊峰 蔡小舒 沈建琪 蘇明旭 唐榮山 歐陽新 (616)
溶膠凝膠法制備CuO／γ-Al2O3催化劑及其脫硝活性的研究趙清森 孫路石 石金明 殷慶棟 胡松 向軍 (620)
N2氣氛下活性炭的汞吸附性能周勁松 王巖 胡長興 何勝 駱仲泱 倪明江 岑可法 (625)
準格爾煤灰特性對其從電除塵器中逃逸的影響齊立強 原永濤 閻維平 張為堂 (629)
能源系統工程
中國整體煤氣化聯合循環電廠的經濟性估算模型黃河 何芬 李政 倪維斗 何建坤 張希良 麻林巍 (633)
以甲烷重整方式利用氣化煤氣顯熱的甲醇-電多聯產系統高健 倪維斗 李政 (639)
關鍵詞：雙重非均勻性 燃毒物顆粒 燃耗計算
中圖分類號：TL333 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0247-03
Preliminary Analysis of Double Heterogeneity Effects on Burnup calculation
Qin Dong Ju Haitao Qiang Shenglong Ni Dongyang Wei Yanqin
（Science and Technology on Reactor System Design Technology Laboratory，Nuclear Power Institute of China，Chengdu Sichuan，610041，China）
Abstract：The dispersion fuel is an advanced fuel element form，which has advantages of high burnup，strong ability of containing fission products and good thermal conductivity. The dispersion fuel cell has both lattice heterogeneity and fuel core heterogeneity，which has an intrinsic characteristic of double heterogeneity.And a certain amount of burnable poison particles can be arranged in the fuel core in order to control the reactivity.If calculating dispersion fuel with burnable poison particles in a homogeneous way，the absorption will be over evaluated and a certain deviation will be introduced.This paper studies the double heterogeneity effect on burnup calculation in dispersion fuel element with MOI code.
Key Words：Double Heterogeneity；Burnable Poison Particle；Burnup Calculation
彌散燃料是一種先進的燃料元件形式，它由燃料顆粒（U、Pu的化合物）彌散分布在惰性基體材料（如金屬、陶瓷或者石墨等非裂變材料）中構成。彌散型燃料元件在一般非均勻性（燃料芯體、包殼、慢化劑或冷卻劑）之外引入了新的非均勻性，即燃料芯體的非均勻性（燃料顆粒、可燃毒物顆粒彌散分布在基體材料中），形成燃料元件的雙重非均勻性。對于此類燃料特別是在含有可燃毒物顆粒的情況下，如果仍然采取工程上常用的均勻化混合處理的方式，即將燃料及可燃毒物顆粒和基體材料均勻化混合，有可能高估可燃毒物的吸收，造成一定的計算偏差[1]。
該文基于彌散型燃料，使用MOI程序對彌散燃料單板柵元模型進行了計算，初步分析了雙重非均勻性對燃耗計算的影響。
1 研究內容
研究基于單板燃料柵元，柵元可分為燃料芯體、包殼和慢化劑三部分。其中燃料芯體是彌散在金屬基體中的UO2以及硼可燃毒物顆粒。在實際計算建模時，對柵元芯體采用兩種處理方式：（1）認為UO2顆粒、可燃毒物顆粒以及金屬基體均勻混合，形成單一混合物材料，不妨將該計算模型稱為均勻模型，模型示意見圖1所示；（2）將UO2和金屬基體材料均勻混合（計算表明，UO2顆粒的雙重非均勻效應對計算結果影響較小，本次不做考慮），認為可燃毒物顆粒獨立存在（可燃毒物顆粒作為一個獨立燃耗區），不妨將該計算模型稱為顆粒模型，模型示意如2所示。
2 MOI程序
MOI[2，3]程序系統是基于連續能量蒙特卡羅方法開發的堆芯燃耗計算程序，可在UNIX或LINUX平臺下運行，可以實現并行的調棒臨界燃耗計算，具有蒙特卡羅方法可處理任意幾何、異性散射、任意邊界條件等優點，其基本流程如圖3所示。同時MOI采用了獨特的混合燃耗計算模式，可計算多種類型可燃毒物（包括彌散的可燃毒物顆粒），并且該軟件具有較高的燃耗計算精度，適用于該文的研究。
3 計算結果分析
3.1 均勻模型與顆粒模型比較
彌散燃料單板柵元的均勻模型與顆粒模型燃耗計算結果如圖4所示。從圖中可見，均勻模型和顆粒模型的單板柵元Kinf隨燃耗變化的趨勢基本一致，但在燃耗初期以及燃耗中期有一定的計算偏差。燃耗初期均勻模型Kinf偏小，與顆粒模型相比相對偏差接近-5.0%。這是因為均勻模型中將可燃毒物與燃料混合處理，高估了可燃毒物對中子的吸收；燃耗中期均勻模型Kinf偏大，與顆粒模型Kinf的相對偏差約2.0%。總體上看，均勻模型與顆粒模型Kinf相對計算偏差呈現從負到正，再逼近零的變化。相對計算偏差由負變正的燃耗時刻約在30000 MWD/tU左右，出現最大正值的燃耗時刻約在60000 MWD/tU左右。
不同計算模型B-10核子密度隨燃耗的變化見圖5所示。從圖5中可見，不同計算模型B-10核子密度隨燃耗增加單調遞減。但顆粒模型與均勻模型B-10核子密度的差隨燃耗增加出現了先增加后減少的現象。可燃毒物核子密度差值最大時刻約在30000 MWD/tU左右，對于Kinf而言是計算相對偏差從負變正的時候。
由于可燃毒物熱中子吸收截面很大，隨著燃耗的進行可燃毒物消耗很快，自屏效應也會隨之削弱的比較快，因此，這兩種模型計算的Kinf應會不斷接近，最終相對偏差趨于零。但從計算結果看，這兩種模型所計算的Kinf的相對偏差并不是直接逐漸逼近零，而是先從-5.0%逐漸變為+2.0%，然后從+2.0%逐漸逼近零。出現這種現象的原因是由于自屏效應引起的可燃毒物消耗速度不一樣。
為了便于描述，定義如下參數：N均為均勻模型中B-10核子密度；σ均為均勻模型中B-10微觀吸收截面；N顆為顆粒模型中B-10核子密度；σ顆為顆粒模型中B-10微觀吸收截面。
均勻模型中B-10在燃料芯體中均勻分布，最大程度弱化了B-10的自屏效應，即σ均>σ顆，使得B-10核子密度消耗較快，即N均遞減較快，那么均勻模型中B-10的總吸收Σ均=N均（快）×σ均（變大，速度較慢），從而Kinf增加也較快。
顆粒模型存在自屏效應，使得B-10的等效微觀吸收截面較小，進而B-10的消耗要慢于均勻模型；但隨著燃耗的加深，自屏效應減弱，使得顆粒模型中B-10的微觀吸收截面逐漸增加（但仍小于均勻模型），進而使得B-10消耗也逐漸加快，即顆粒模型中B-10的總吸收Σ顆=N顆（慢）×σ顆（變大，速度較快），從而Kinf的增加要慢于均勻模型。
根據以上兩點，可以初步得出以下關系：
初始時刻：σ均>σ顆，N均=N顆，因而均勻模型的Kinf與顆粒模型的計算偏差較大。
燃耗過程中：σ均>σ顆，N均
燃耗末期末：σ均≈σ顆，N均≈N顆，因而Kinf和B-10核子密度計算偏差均約等于零。
3.2 質量修正的燃耗初步分析
含彌散可燃毒物顆粒的燃料芯體，必須采用顆粒模型才能較為準確的進行計算，而目前一般的柵元計算程序無法進行顆粒模型的建模，難以考慮雙重非均勻性，因此，若繼續使用均勻模型計算則必須考慮一定的修正。
引入可燃毒物的自屏因子[4]，它的定義為：
由此可見，可燃毒物有效吸收截面為：
對于可燃毒物總吸收截面，有：
由于MOI程序使用點截面庫，對可燃毒物吸收截面使用修正因子可等效視為對毒物核子數量使用修正因子。引入修正因子使得燃耗初期Kinf與顆粒模型計算結果一致，并繼續進行燃耗計算。修正均勻模型與顆粒模型計算的Kinf隨燃耗變化見圖6所示。從圖6中可見，燃耗初期和燃耗末期的Kinf相對偏差均為零左右。燃耗初期Kinf相對偏差較小主要是因為引入了修正因子，使得均勻模型計算時吸收減小。燃耗末期Kinf相對偏差較小主要是因為可燃毒物已基本全部消耗，自屏效應已完全消失。但是在燃耗中期附近，修正均勻模型的Kinf比顆粒模型大4%左右。這種變化趨勢和B-10的核子數量變化相關。由于采用了質量修正，這兩個模型的B-10初始核子數量并不一致，因此，進行歸一化處理。歸一化后兩模型B-10核子密度差值及Kinf相對偏差隨燃耗的變化見圖7所示。從圖7中可見歸一化B-10核子密度差值及Kinf相對偏差隨燃耗的變化曲線從形態上是一致的，只是出現極值的燃耗時刻有些差別。
從上述結果看，質量修正能夠在燃耗初使得均勻模型的Kinf計算結果與顆粒模型一致，但是這種修正在燃耗中期會帶來較大的計算偏差。
4 結語
該文基于MOI程序，對彌散燃料單板柵元進行了均勻模型和顆粒模型建模計算，初步分析了雙重非均勻性對燃耗計算的影響，可以得到以下結論。
（1）雙重非均勻性的存在使得含有彌散可燃毒物的柵元Kinf在燃耗初期和燃耗中期出現一定的計算偏差。
（2）如果引入的修正因子不隨燃耗變化，在燃耗中期會高估柵元Kinf，因此，在修正時必須考慮修正因子隨燃耗變化。
參考文獻
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（沈陽工程學院能源與動力學院，沈陽 110136）
（College of Energy and Power，Shenyang Institute of Engineering，Shenyang 110136，China）
摘要： 總結了汽輪機回熱系統常見故障，建立了回熱系統典型故障集。在利用模糊規則建立回熱系統故障征兆知識庫基礎上，提出了一種基于支持向量機多分類算法的回熱系統故障診斷方法。最后將該方法用于某汽輪機組回熱系統故障診斷中，結果表明，該模型能有效的識別回熱系統故障。
Abstract： The faults of regenerative heating system are briefly summarized， the typical fault set of regenerative heating system is built. A fault diagnosis model of regenerative heating system based on multi-class support vector machines algorithm is presented. Finally， the faults in a regenerative heating system of a turbine unit are diagnosed with the aid of the presented method， the result of diagnosis shows that it is simple and practical and it can effectively identify the regenerative heating system faults.
關鍵詞 ： 熱能動力工程；回熱系統；支持向量機；故障診斷
Key words： thermal power engineering；regenerative heating system；support vector machines；fault diagnosis
中圖分類號：TK264.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2015）18-0061-03
作者簡介：張瑞青（1975-），女，山西大同人，碩士，講師，主要研究方向為電廠節能、性能監測和故障診斷。
0 引言
在現代大型火電廠中，回熱系統運行情況的好壞，直接關系到汽輪機的安全經濟運行，隨著發電廠機組參數的提高，回熱系統的運行狀況對整個機組的安全性、經濟性的影響更加顯著，因此，回熱系統的故障診斷一直倍受關注。長期以來，回熱系統的故障頻繁出現，嚴重地影響了大機組高效率低能耗優越性的正常發揮。因此，如何運用計算機技術，發現回熱系統中出現的故障，并相應采取及時措施，降低故障引起的損失，提高電廠的經濟性，是當前擺在我們面前的迫切任務之一。支持向量機（Support Vector Machine，SVM）是Vapnik[1]最早提出的一種統計學習方法，這種學習算法目前在大型火電廠熱力設備故障診斷中得到了成功的應用[2-3]。本文將該方法用于熱力系統故障診斷中，通過建立回熱系統典型故障征兆知識庫來準確識別電站機組回熱系統典型故障。
1 支持向量機多分類算法
支持向量機算法是為解決二值分類問題而提出的一類算法，其計算原理為：假設一個兩分類樣本組（x1，y1），…，（xi，yi），xi∈Rd，yi∈{+1，1}，支持向量機方法是尋找一個最優超分類平面w·x+b=0將樣本合理歸類，使各分類與超分類平面之間距離最大（如圖1所示）。圖中實心點與空心點分別表示兩類樣本，H表示最優分類線，直線H1、H2經過平行于分類線且與之相距最近。試著在高維空間中應用該結論進行分類，則最優分類線即為最優分類面，直線H1、H2上的訓練樣本點就是支持向量。將最優超平面問題轉化為式（1）所示的二次規劃問題進行運算，就能解決該二分類問題。
為了使分類面所覆蓋的范圍盡量大，還要使被錯誤區分的樣本數量盡可能小，通常是通過增加一個松弛項ξi≥0，使式（1）中的目標函數變為求下式中的φ（w，ξ）最小值：
然后引入Lagrange函數求解此優化問題。若要解決二分類問題，則建立一個二維分類器。支持向量機構造二維分類器的方法主要有兩種：一種是1998年Weston[4]提出的多類算法，另一種是通過組合多個二維分類器，構造多類分類器，這類方法目前主要有Vapnik[1]提出的一對多算法和Kressel[5]提出的一對一算法以及由該算法衍生出的有向無環決策圖方法（Decision Directed Acyclic Graph，DDAG）[6-7]。
有向無環決策圖方法：針對N類分類問題，首先建立N（N-1）/2個SVM二維分類器，然后將這些二維分類器組合成一個帶有根結點的N層DDAG，在DDAG中，每個二維分類器對應兩類，分布N層結構中，頂層僅僅分布一個根結點，第二層分布著對應兩個級別的兩個葉結點。以此類推，第N層有N個葉結點，對應N個類別。中間共有N（N-1）/2個結點，每一個中間結點是N（N-1）/2個SVM二維分類器中的一個，且每個結點對應一個決策函數。在分類環節，先從根結點開始按設計要求分別錄入分類對象，以該結點所對應的分類函數為依據展開運算，根據運算結果（0或1）確定下一步應該按什么路徑進行分類，然后通過（N-1）次的判別，最后一層結點處的輸出就是最終所屬的類別。圖2給出了一個包含四個類別的有向無環DDAG決策圖。
2 回熱系統故障集合和征兆知識庫
2.1 回熱系統故障集合
結合相關文獻[8-9]對回熱系統典型故障的理論進行分析，同時根據現場運行經驗，將抽汽管道逆止閥卡澀、排氣管道排氣不暢、排氣管道排氣量過大、加熱器管束污染（結垢）、加熱器內部水側短路、加熱器內部管系泄漏、疏水不暢、疏水器故障、加熱器旁路閥故障、加熱器滿水、除氧器排氣帶水、除氧器自身沸騰12個比較典型常見的回熱系統故障作為故障集合，記為uj（j=1，2，…，12）。
根據現場運行經驗可知，回熱系統運行參數的變化情況不合常規，是典型的故障征兆。為了使診斷系統具有實用性和通用性，選取抽汽流量、加熱器抽汽壓力、加熱器進口壓力、加熱器進口水溫、加熱器出口水溫、加熱器混合點前出口水溫、加熱器出口端差、加熱器疏水水位、加熱器疏水溫度9個參數測點（記為xi，i=1，2，…，9）來反映回熱系統的故障表現，這些異常運行參數有的必須通過運算才可獲得，有的則直接從電廠的實時數據庫中獲得。
2.2 訓練征兆知識庫
根據運行系統和現場技術人員的經驗積累可知，運行過程中回熱系統發生的故障與參數征兆表現之間的關系并不十分明確，因此，在利用SVM進行回熱系統故障診斷時，需對故障的征兆進行模糊化處理，回熱系統故障征兆集xi按下列規則取值[9]：
根據上式建立回熱系統典型故障的訓練樣本庫，如表1所示。
2.3 基于DDAGSVM的回熱系統多故障診斷模型
根據回熱系統典型故障類型設計一個12類問題的有向無環決策圖（DDAGSVM）模型，由12*（12-1）/2=132個二維分類器將其中任何兩類故障分開，每個結點對應一個二維分類器。將表1所示的典型故障作為訓練樣本展開分析，將徑向基函數視為核函數建立SVM，已“對訓練樣本分類的錯分率最小”為判斷依據進行參數尋優，分別取徑向基核函數的寬度系數σ=0.1~10，懲罰因子C=10~10000，具體步驟如下。
①選擇寬度系數和懲罰因子（σ，C）建立模型，并對樣本進行訓練，得到最優分類結果。
②在訓練網絡中輸入典型故障樣本，比照樣本實際類別對輸出結果進行歸類分析，建立有向無環決策圖（DDAGSVM）模型分類錯分樣本統計矩陣D=[dij]，其中di，j（i=j，i，j=1，2，…12）為正確分類數，di，j（i≠j，1，2…，12）表示將第i類典型故障分到第j類的個數，令E=∑di，j，（i≠j，i，j=1，2，…，12）為錯分樣本總數。
③假設錯分樣本總數E未達到分類精度，就要按步驟1再進行一輪分析，然后重新進行樣本訓練，直至模型符合分類精度或達到迭代次數才可認定為合格。
在本文所述案例中，當寬度系數和懲罰因子分別為σ=5，C=1000時，將12類回熱系統故障完全正確分類。
3 實例應用
以某電站某300MW機組回熱系統的某加熱器故障為例。該故障發生時的主要征兆為：高加出口端差變大，加熱器溫升（出口水溫）下降，加熱器疏水水位快速上升，加熱器疏水溫度下降。利用上述回熱系統故障參數值進行模糊化處理，得到實時征兆故障模式向量：V=[0.76，0.66，0.77，0.54，0.31，0.23，0.86，0.95，0.21]，利用本文提出的故障模型進行診斷，診斷結果為[-1，-1，-1，-1，-1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1]，說明是回熱系統發生第6類故障，即加熱器管系泄漏，與實際情況相符。
4 結論
本文采用基于支持向量機多分類方法，建立了回熱系統故障診斷多故障分類模型，在總結回熱系統常見故障的基礎上，建立了回熱系統典型故障集，通過模糊規則獲得凝汽器故障征兆知識庫，用有向無環決策圖（DDAGSVM）算法對小樣本情況下回熱系統典型故障診斷進行了研究，實例計算表明，有向無環決策圖（DDAGSVM）算法具有較高的診斷準確率。
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關鍵詞：MCNP；壓水堆；燃料組件；中子學特性
基金項目：四川省教育廳重點科研項目（13ZA0067）；核廢物與環境安全國防重點學科實驗室開放基金項目（10zxnk01）；放射性地質與勘探技術國防重點學科實驗室開放基金項目（2011RGET022）；貴州省教育廳科技項目（2011010）；國家自然科學基金項目（41273031）。
在壓水堆反應堆運行初期，堆內有很大的剩余反應性和局部不均勻性[1]。一般都需要在冷卻劑水中添加硼元素，或者在某些燃料組件中放置毒物棒[2]，來抵消初期的剩余反應性。這于對反應堆安全運行和功率展平具有重要意義。除此之外，當中子能量低于4eV時，中子與原子核的碰撞將會受到原子熱運動以及相鄰原子的影響。此時中子與靶核發生彈性碰撞，靶核不能被當作靜止，此時的碰撞有可能使出射的中子能量大于入射中子。這種情況叫做熱能區中子向上散射現象[3]。在壓水堆中，能有效與核燃料發生裂變反應的主要是熱中子，堆芯的輕水（既是冷卻劑又是慢化劑）的平均溫度在300攝氏度以上，此時輕水中的氫原子振動較為劇烈，故其對熱中子的彈性散射截面與常溫有所不同，該差異影響輕水對中子的慢化效果，導致堆芯的臨界特性出現變化。故在模擬中須考慮冷卻劑溫度的影響。MCNP的S（α，β）熱修復較為可靠[4]，可以模擬該功能[5]。
1 構建模型
本文的壓水堆堆芯模型采用157組結構上完全相同的17×17型先進燃料組件，分三個區放置在堆芯，其中235U富集度為3.10%的52個組件放置在堆芯的最，稱為3區（外區）；235U富集度2.40%的52個組件和235U富集度為1.80%的53個組件按照棋盤式交錯分布在2區（中區）和1區（內區）[7]。入水口水溫300℃，出水口水溫330℃。在模擬中，考慮了化學補償，即在冷卻劑水中加入硼元素。其中硼10質量分數為0.027286%，硼11為0.103144%。
燃料棒包殼外直徑為9.5mm，包殼厚度0.57mm，UO2陶瓷芯塊直徑8.19mm。模型構建過程中為了簡化步驟，故將整個燃料棒芯塊設計成一個長棒，忽略每個小芯塊的碗碟形部分，總長度為365.76cm，如圖1所示。圖1中，左圖為燃料棒橫截面圖，中心的淡綠色的圓柱截面代表燃料棒活性部分，活性部分頂端以及緊貼燃料棒外部的很窄紅色部分代表燃料棒活性部分與包殼的間隙（充有氦氣）。再往外的橙色部分代表Zr-4合金的包殼部分[8]，包殼外面藍色部分為水。右圖為其軸向側面圖。圖2為邊長為21.25cm，高405.86cm的燃料組件，由1個中子測量管與24個導向管外加264根燃料棒組成。
圖 3 反應堆完全結構
圖3為堆芯的完全結構。圍欄為水層和壓力殼，至于反應堆內的許多控制裝置，考慮到其對堆芯內的中子通量影響較小，故做簡化處理，忽略不計。至此，堆芯的模型構建完畢。堆芯內各主要部件的參數，見表1。
表1 堆芯內各主要部件參數
2 運行結果及分析
2.1 堆芯中子能譜
根據MCNP5及其記錄卡的運行結果，在初始的材料和結構下，反應堆中各組件不同能量段中子份額平均值如表2所示。
表2 反應堆內各能量段中子份額
根據表2的數據，我們可以清晰的看出，在157組件的壓水堆運行初期，能量低于0.625eV的熱中子通量比其他的較高能量的中子（中能中子與快中子）要大2到3個數量級，能量大于1MeV的中子份額僅次于能量低于0.625eV的熱中子。由此可見157組件壓水堆內中子能譜較軟，熱中子占絕大多數。由此也說明，壓水堆中的核素的平均裂變中子數v（E′）用核素對熱中子的平均裂變中子數v來近似是合理的。
2.2 臨界特性
在壓水堆運行中，入水口水溫與出水口水溫差別不大，所以在模擬中，我們忽略堆芯軸向水溫變化所帶來的密度變化。并且，為了更好的比較溫度對熱中子彈性散射截面的影響。我們設定了600K溫度下的輕水與常溫的輕水密度相同，如表3所示。
表3 堆芯臨界特性比較
以上差別表明，在熱中子能譜的反應堆中，冷卻劑溫度對整個反應堆的臨界特性影響較大。因為600K溫度下的輕水中的氫原子的振動比常溫下輕水中的氫原子振動更為劇烈，使得其對中子彈性散射截面與常溫不同，從而導致輕水對中子的慢化能力出現差異，進而使堆芯臨界特性出現差別。因此，在對壓水堆模擬時，冷卻劑溫度的影響將不可忽略。
2.3 堆芯軸向熱中子通量密度分布
為方便分析，我們將157組件按平面坐標（x， y）進行編號。我們將中心的位置設為（0， 0），其左相鄰的位置設為（-1， 0），右相鄰為（1， 0），上相鄰為（0， 1），下相鄰為（0， -1）……。以此類推，將放入其中的組件也依此編號。在不考慮燃料毒物與燃料棒的情況下，以MCNP的F2記錄卡和FS
功能卡分24段記錄燃料棒軸向通量。以堆芯中心組件的為例，其軸向中子通量如圖4所示。
圖 4 軸向中子通量分布
由圖4可見，在無燃料棒和燃料毒物的情況下，壓水反應堆內燃料棒的軸向中子通量分布以燃料棒中部為對稱點，首尾對稱。中部中子通量最高，兩端最低。最高的中子通量接近最低值的10倍，這樣的結果是顯而易見的。因此，在設計燃料棒時，可以在燃料棒兩端添加中子反射材料，以展平燃料棒軸向中子通量，提高燃料棒的燃耗。
2.4 堆芯徑向熱中子通量密度
現以俯視堆芯的角度，忽略單個組件內部各燃料棒間中子通量差異，以MCNP5中的F4記錄卡與FM乘子卡提供的核素微觀裂變截面與平均裂變數來記錄每個燃料組件的燃料棒內平均中子通量[10]，得到各組件的歸一化中子通量的等高線圖，結果如圖5所示。
由圖5可以看出，整個壓水反應堆初始運行，達到臨界時，其反應堆內部各個組件的熱中子通量并不是相同的。并且，通量最高處的數值接近通量最低處的數值的兩倍。根據（4）式，這種差異會導致堆芯功率在徑向分布不均。堆芯的中心區，235U富集度最低，并且在中子慢化過程中較高濃度的238U對中子有共振吸收的作用，從而使中心處熱中子通量較低。沿半徑向外中子通量逐漸升高，到2區時會有個高峰，繼續向外略有降低。但在邊緣的3區的某些組件仍會有峰值，這是因為3區初始放置的燃料組件235U富集度最高，以及外側水層對中子的反射與慢化。毫無疑問，這樣的情況會使得堆芯有較大的熱管因子，這對反應堆的輸出功率會造成較大的影響。因此，可根據反應堆初始運行的熱中子通量分布來選擇將那些通量較高的組件放入燃料毒物棒或者適當下插控制棒，以抵消反應堆剩余反應性，達到展平軸向通量分布，提高輸出熱功率的目的。
圖5 中子通量的平面分布
3 結論
本文研究了157組以UO2陶瓷燃料為組件的壓水堆在常溫和300攝氏度冷卻劑下的臨界特性以及在只考慮化學補償的反應堆運行初期的堆芯內中子和功率分布特性，得到如下結論。
1 根據各能量段中子份額來看，157組件的壓水堆運行初期穩態時堆內中子能譜以熱中子為主。且能量大于1MeV的中子所占份額僅次于熱中子。
2 在熱堆中，冷卻劑的溫度會影響冷卻劑核素對能量低于4eV的中子的彈性散射截面，進而影響中子的慢化。這種影響，也會體現在堆芯的臨界特性上。
3 在不插入控制棒與毒物棒的情況下，燃料棒軸向中子通量分布以燃料棒中心對稱，中間高，兩端低。對于徑向中子通量分布和功率分布，本文則給出平面分布圖。結果堆芯中心最低，向外逐漸升高，到2區時有峰值，再向外降低，至3區時又有峰值。3區出現峰值，是其較高的235U富集度與外側的水層對中子的進一步慢化與反射共同導致。對于這樣的分布，在反應堆運行初期需要在圖示的高中子通量的組件里添加燃料毒物棒或者適當下插控制棒。以抵消反應堆的剩余反應性，展應堆徑向功率密度，使得反應堆能有效提高熱功率的輸出。
4 以上的研究并未考慮燃耗與中子分布特性的關系。而隨著燃耗加深，壓水堆內軸向和徑向的中子分布與功率分布會出現新的變化，這將是我們以后要繼續探究的問題。
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【關鍵詞】高空長航時 無人機 聯結翼 總體參數
海灣戰爭以后，美國根據偵查要求，發展高空長航時無人機。其拋棄一系列的高空維生系統，減輕了無人機的重量，具有更長的航時。中國在80年代開始應用無人機，作為防空體系的靶機與干擾誘餌。無人機在未來的戰爭中充當著越來越重要的角色，其不僅可以進行高空偵查，必要時還可以對敵方目標進行攻擊。無人機中的聯結翼可以增加機翼的剛度，使大展弦比的機翼翼尖位移減小，降低材料要求與成本。
1聯結翼布局研究背景
聯結翼布局最早由Wolkovitch于1986年提出，具有占用空間小、重量較輕的特點。其需要結合航跡規劃靈活合理地選擇飛行路線，不能單純依靠外形隱身來達到較高的生存力。從結構設計的角度來說，聯結翼布局所具有的直接力控制能力可為機動性提供必要的技術保證。聯結翼的前翼和后翼相互連接在一起，簡化為雙支點梁。這使得結構重量與前翼盒段根部所受到的彎矩在氣動損失較小的情況下，可明顯減小。所謂菱形翼可以被看作是聯結翼的一種形式，該布局可以被定義為一種前翼、后翼連接成在俯視圖和前視圖都構成菱形的串聯式機翼布局。根據雙翼空間布置的不同還可分為平列式布局和后翼斜置式布局兩種。布局根據前、后翼聯結方式的不同又可分為翼面直連式和翼尖小翼連接式。研究表明，聯結翼布局飛行器， 具有氣動效率高、結構重量小的特點。但也存在展向流動大、連接處流動復雜等問題。作為一種創新型的亞、跨聲速布局，聯結翼飛行器在過去的20多年里吸引了眾多學者與機構對其進行研究和探索。
2聯結翼的氣動特性與求解模型
合理的聯結翼布局的氣動估算模型能夠快速對聯結翼布局進行計算，剔除對氣動影響較小的部分。在模型建立的前期，采用計算流體力學方法（CFD）得出各設計變量對氣動特性的影響關系，為求解模型的建立做基礎性鋪墊。通過將干擾因子引入到模型分析中，解決了升力線理論無法分析附著渦影響的不足，得出了聯結翼布局的氣動求解模型。
（1）飛行器氣動學科的計算方法主要分為三個精度級別：氣動力工程估算方法為第一級別，精度最低。通過對飛行器幾何外形簡單的描述來計算各部件的升、阻和力矩等性能，最終求和得出全機氣動性能。其特點是求解速度快，但有一定的適用范圍。且飛行器的細節特征很難計算準確，尤其是各部件的干擾阻力；第二級精度級別是升力面理論（渦格法），將物面劃分成若干渦面，用馬蹄渦來代替面分布的基本漩渦作為升力面的氣動模型，該方法思路明晰，計算簡便。但只能對誘導阻力，零升阻力還需要估算完成；第三精度級別是計算流體力學，該方法是目前精度最高的計算方法。它的基本思想是將空間上和時間上連續的流場，用一系列有限個離散點上的變量值的集合代替。通過一定的原則和方式建立起關于這些離散點上場變量之間關系的方程組，然后通過求解方程組來獲得場變量的近似值。
（2）聯結翼布局在飛機上的應用研究在國外早已開展，針對此種布局的氣動與結構設計都取得了很大進展。Wolkovitch早在1986年就提出了聯結翼布局的許多新特點，在此后的研究中，多位學者對聯結翼布局在氣動、結構、顫振以及相互耦合關系方面進行了研究。國內學者針對聯結翼布局的研究開展較晚，但也取得了初步的成效，通過風洞試驗與理論計算相結合的方式，獲得了許多有參考價值的數據。但所選擇的計算模型較為簡單，不能完整的反映實際聯結翼布局氣動力的特點。在分析聯結翼布局的誘導阻力時，很多學者都采用了基于Prandtl-Munk對雙翼機誘導阻力的計算分析，Prandtl提出干擾因子，用以確定雙翼機機翼效率系數。但與計算和試驗結果對比發現采用這種方法計算出的翼展效率因子過小，這主要是因為該理論假定前翼產生的脫體渦不破裂并和自由流平行，Munk提出的假設過高的估計了后翼與前翼交錯部位的下洗及上洗影響。
（3）基于升力線理論對誘導速度的定義展開的升力線理論的基本思想是，通過把機翼的每一個縱向剖面上的流動看作是均勻流繞該剖面（翼型）的二維平面流動。升力線理論僅能分析脫體渦的影響，對采用較大后掠角的機翼還需考慮附著渦的影響。在研究此類問題時通常采用升力面理論，升力面理論主要是將機翼劃分成若干微塊，通過求解各微塊間的渦強并求和進而獲得所需的氣動數據。由于聯結翼布局的前、后翼后掠角超過了升力線理論的適用范圍，不能僅僅將機翼簡化為一條直的、變渦強的升力線，應加入附著渦的影響。因此在研究過程中引入了干擾因子，即不直接研究附著渦的影響，而是通過干擾因子進行了修正。
（4）聯結翼布局并不是對升力線理論的直接應用，因此不受經典升力線理論的適用范圍的約束。聯結翼布局具有氣動結構強耦合的特點，單純從氣動力的角度分析，無法得到系統級最優。從理論上講，采用翼尖連接方式氣動效率最高，但實際情況確是，當高亞音速巡航時，翼表面氣動載荷較大，采用翼內連接要比翼梢連接更輕，使得翼梢連接在氣動上的優點被結構重量的增加所抵消。當巡航速度較小時，翼載荷較小，翼尖聯接則成為可行的方案。當前翼展弦比一定的情況下，兩翼間翼隔2倍于平均氣動力弦，展長比為1時 （即翼尖連接）時，布局具有最佳翼展效率因子，可有效降低總誘阻。
3結語
聯結翼布局的氣動估算模型，與CFD數值方法結果對比，具有足夠的精度。能夠滿足方案設計階段對布局氣動特性的評估需要，是一種適合低速及高亞音速速度范圍的布局形式。與單翼布局相比，在機翼面積、巡航速度一定，后掠角相同，前翼翼展不變的情況下，合理選擇展長比與翼隔可使總誘導阻力降低。
參考文獻：
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自1977年恢復高考以來，我國高校招生政策主要經歷了四個發展歷程[1，2]。1977年至1985年我國實行的是在適當地點定期實行全部或局部高等學校聯合或統一招生。1986年至1992年國家采取計劃招生，實行單位委托培養和定向招生及招收部分自費生的雙軌辦法，改變了高度集中的單一招生計劃體制。其后至2002年，國家實行了一系列的招生政策改革，使得我國高等教育實現了跨越式發展。2003年至今教育部實行了擴大高校招生自主權的改革，自此大類招生開始出現。大類招生政策自實施以來，經過近十年的發展和逐漸推廣，迄今100多所“211工程”院校中已有超過一半的高校實行了按大類招生的模式。大類招生是指將相同或相近學科門類的專業合并，按一個專業大類進行招生。大類招生之所以能取得如此快速的發展是由其先進性決定的——大類招生不僅有利于培養創新型人才和按需培養人才，而且還可以幫助高校整合內部資源，提高辦學效益[3]。
由于大類招生屬于新生事物，部分高校實施不久，其潛在的弊端尚未顯露，而按大類招生政策錄取的學生的成績往往隱含著這些信息[4]，因此，對這類學生的成績進行統計分析，發現其潛在的問題，從而提出相應解決方案是尤為重要的。本文以較早實行大類招生的中南大學能源動力類學生成績為研究對象，通過建立Logit對數線性模型，探討生源地和入學年齡對學生成績的影響，進而根據統計結果提出相關對策以進一步完善大類招生模式。
二、數據收集及處理
（一）對象
中南大學有工學、理學、醫學、文學、法學和經濟學等十一大學科門類，有30個二級學院和83個本科專業，是一所典型的綜合性大學。中南大學能源科學與工程學院自2008年開始便實行了按能源動力類大類招生，能源動力類是培養從事動力機械和動力工程的設計、制造、運行和管理等方面的高級工程技術人才的典型工科專業。因此，以中南大學能源動力類學生成績為研究對象建立Logit對數線性模型，分析得出的結論具有一般性，能夠指導綜合性大學工科專業大類招生下學生科學文化素質的培養。本文統計了中南大學能源動力類2009級185名和2010級166名本科生的成績，涵蓋了他們自入學到2012年上學期所學習的所有18門和15門基礎課科目，包括工程制圖、大學計算機基礎、微積分、大學物理、基礎英語等。限于篇幅原因，學生的各科原始成績數據本文不予陳列。
（二）成績評價模型及等級劃分
學生成績綜合測評的方法主要有總分法、算術
[收稿日期] 2014-06-16；[修回日期] 2014-06-26
[基金項目] 中南大學開放式精品示范課堂計劃項目“能源與動力工程測試技術”（2014sfkt223）
[作者簡介] 孫志強（1980-），男，河南武陟人，博士，中南大學教授，主要研究方向：節能與新能源.
平均值法、加權平均法、模糊綜合評判法、層次分析法、因子分析法和主成分分析法等[5，6]。總分法和算術平均值法是對單個學生所有課程成績求出總和或平均數，作為綜合考核結果來對學生進行比較和評定。這兩種方法非常簡單，但沒有考慮課程學分的影響。模糊綜合評判是對受多種因素影響的復雜的對象采用模糊數學的理論與技術進行綜合評判而得到定量評價結果的方法[7]。層次分析法是一種將定性分析和定量分析相結合的系統分析方法，其首先需要將復雜的問題層次化，然后根據系統的特點和基本原則對各層的因素進行對比分析，最后以計算出的最低層相對于最高層的相對重要性次序的組合權值作為評價的依據[8]。主成分分析法是將原來的多個變量適當的組合成一些數量較少的綜合指標來近似代替原來的多個變量[9]。因子分析法是將具有錯綜復雜關系的變量綜合為數量較少的幾個因子以再現原始變量和因子之間的相互關系，在某種程度上可看成是主成分分析的推廣和拓展[10]。這四種方法較為復雜，面對本研究龐大的數據需要花費較長的時間，不便使用。
加權平均法不僅涵蓋了課程的學分信息，而且其計算方法還簡單，故本研究最終選取該方法進行綜合成績的分析。加權平均法一種考慮了課程所占權重的學生成績綜合評價方法，科目的學分越高，該科成績在進行綜合評測時所占的比重越大，其具體計算方法為：
通過計算發現，所取樣本中學生加權平均成績的最大值和最小值分別為90.66和60.77。考慮到這兩數值的大小，本文最終利用成績績點的分界值將學生的成績劃分成優、良、中和及格四個等級：當加權平均成績≥85時，成績為優；當85>加權平均成績≥78時，成績為良；當78>加權平均成績≥71時，成績為中；當71>加權平均成績≥60時，成績為及格。
三、Logit對數線性模型
本文主要探討生源地及入學年齡對學生成績的影響，所研究問題的變量均為稱名變量，有自變量和因變量的區別，而且還有兩個自變量，因此，多變量分析方法中的Logit對數線性模型特別適合于分析此類問題。Logit對數線性模型主要用來探討與解釋因變量與自變量間的關系，通常以最大似然法進行模型估計與檢驗[11]。
（一）建模與自由度計算
考慮到生源地種類有31種，而2009級與2010級能源動力類學生總人數僅為351人，所以，為了滿足Logit對數線性模型的使用前提必須對生源地進行分類[11]。根據表1所示的2010年高考985高校各省錄取率將生源地歸為三類：① 0<錄取率≤1.5；② 1.5<錄取率≤3；③ 3<錄取率。由于大部分學生入學年齡為18或19歲，因此，將學生入學年齡分為兩類：① 18歲及以下；② 19歲及以上。按前述分類后，中南大學2009級與2010級能源動力類學生成績的統計結果如表2所示。
表1 2010年高考全國各省級行政區的985高校錄取率
序號 生源地 985高校
錄取率（%） 類別 序號 生源地 985高校
錄取率（%） 類別 序號 生源地 985高校
錄取率（%） 類別
1 上海 5.129 3 12 四川 2.417 2 23 云南 1.418 1
2 天津 4.378 3 13 福建 2.290 2 24 貴州 1.380 1
3 北京 4.069 3 14 寧夏 2.231 2 25 廣西 1.259 1
4 吉林 3.814 3 15 黑龍江 2.216 2 26 河北 1.191 1
5 重慶 3.690 3 16 湖南 2.122 2 27 內蒙古 1.177 1
6 遼寧 3.527 3 17 江蘇 1.933 2 28 山西 1.168 1
7 青海 3.458 3 18 山東 1.801 2 29 安徽 1.035 1
8 湖北 3.201 3 19 新疆 1.700 2 30 河南 0.987 1
9 海南 3.074 3 20 陜西 1. 687 2 31 西藏 0.979 1
10 浙江 2.790 2 21 甘肅 1.646 2
11 廣東 2.742 2 22 江西 1.437 1
表2 2009級與2010級能源動力類學生成績統計結果
類別 18歲及以下 19歲及以上
優 良 中 及格 優 良 中 及格
1類生源地 4 16 20 4 7 32 26 7
2類生源地 10 31 26 4 13 42 48 14
3類生源地 2 5 7 3 1 9 17 3
A代表生源地，B代表入學年齡，C代表成績等級，則變量A、B、C分別有3、2和4個類別。根據對數線性模型的階層特性（C為因變量，A與B為自變量），則可能建立的五個模型如表3所示。其中，模型1代表三個變量彼此獨立，生源地和入學年齡均與成績等級無因果關系存在；模型2-1只有生源地與成績等級的交互作用，代表只有生源地與成績等級間有關系存在；模型2-2表示只有入學年齡與成績等級有關系存在；模型3表示生源地和入學年齡都與成績等級有關系存在；模型4表示生源地和入學年齡以及這兩者的交互作用都與成績等級有關系存在。
（二）模型擬合優度檢驗結果與分析
在建立三維度列聯表的可能模型后，計算每一個模型的似然比，并進行擬合優度檢驗，其結果如表3所示。其中，似然比計算公式為：
式中，eijk為各細格的期望次數；fijk為各細格的實際次數；i為變量A的類別；j為變量B的類別；k為變量C的類別。
由表3可知，模型1的似然比值為10.831，在自由度為15時，顯著水平p值為0.764，并未達到0.05顯著水平，因此該模型已經可以擬合表2中的實際數據。同時還可以發現，在加入了生源地與成績等級的交互作用和入學年齡與成績等級的交互作用后，擬合結果的顯著水平分別下降至0.698和0.645，其擬合精度有所下降，故模型1是最佳擬合模型。該結果表明，學生成績基本與生源地和入學年齡無關。
現實生活中普遍認為學生成績與班級學風密切相關，為了確定此種觀點是否正確，本文對能源動力類2010級5個班的成績情況進行了統計，其結果如表4所示。從表中可以看出，2010級整體成績最好和最差的班級是能動1002班和能動1001，其成績為良以上的比例分別為70%和25.71%，相差44.29%。這與現實生活中兩個班級的整體表現相吻合，據觀察，能動1002班的學生普遍學習用功，到課率高，而且該班會經常組織同學集體上早自習和晚自習，學風好；而能動1001班相對來說學風稍差，學生學習不夠積極主動，缺課率相比其他班級也要高一些。由此表明，學生成績與班級學風密切相關的觀點是正確的。由于學生成績能反映學生掌握知識和各種能力的程度，是評價大類招生政策下大學生培養方案實施效果如何最有力的標志之一，因此，為了提高大學生的成績，幫助他們更好的成長成才，學校需要將班級學風的建設擺在首位，加強對其的建設以完善大類招生政策下的大學生培養計劃。
表3 可能的Logit對數線性模型及其擬合優度檢驗結果
模型階層 模型 表示法 似然比 自由度 顯著水平
1 lneijk=μ+αA+βB+γC {A} {B} {C} 10.831 15 0.764
2-1 lneijk=μ+αA+βB+γC +αγAC {AC} {B} 6.415 9 0.698
2-2 lneijk=μ+αA+βB+γC +βγBC {BC} {A} 9.668 12 0.645
3 lneijk=μ+αA+βB+γC+αγAC+βγBC {AC} {BC} 5.280 6 0.508
4 lneijk=μ+αA+βB+γC+αγAC+βγBC +αβγABC {ABC} 0 0 1
注：αA，生源地的主效應；βB，入學年齡的主效應；γC，成績等級的主效應；αγAC，生源地與成績等級的交互作用效果；βγBC，入學年齡與成績等級的交互作用效果；αβγABC，生源地、入學年齡與成績等級的交互作用效果。
表4 能源動力類2010級各班成績統計結果
成績等級
班級 優 良 中 及格
人數 所占比例（%） 人數 所占比例（%） 人數 所占比例（%） 人數 所占比例（%）
能動1001 2 5.71 7 20.00 20 57.15 6 17.14
能動1002 3 15.00 11 55.00 6 30.00 0 0.00
能動1003 2 8.70 12 52.17 9 39.13 0 0.00
能動1004 0 0.00 11 37.93 17 58.62 1 3.45
能動1005 1 3.45 12 41.38 15 51.72 1 3.45
注：所占比例是指各成績等級的人數占班級總人數的比例。
四、結論與建議
本文通過對建立的以成績等級為因變量、生源地與入學年齡為自變量的Logit對數線性模型進行分析發現，學生成績與生源地及入學年齡基本無關，而與班級學風密切相關。學風好，班級學習氛圍好，努力學習的人數也就多，成績優秀的人數也越多。所以，加強班級學風建設尤為重要，是提高學生成績最有效的途徑之一。
針對目前逐漸推廣并流行的高校大類招生，筆者認為可以通過以下兩方面的措施來加強學風的建設。
（1）重視入學教育。綜合高校工科專業的學生來自全國各地，他們的學習基礎自然各不相同，在付諸相同努力后，其取得的成效也是各有差異的。有些學生在階段性成績出來后，他們會因為覺得自己已經很努力了但依然趕不上別人而把原因歸結于自己高中的學習基礎差。當他們產生這樣的想法后，他們便會失去學習的沖勁，從而造成成績的下滑。因此有必要在本科生的入學教育中強調高中的學習基礎（與生源地相關）和入學年齡基本與他們大學里所取得的成績無關，而是取決于他們在大學里的學習努力程度。
（2）設立基于班級整體成績的獎學金名額分配機制。校級獎學金的班級名額分配不再以班級學生名額為依據，而是調整為以班級整體成績（班級加權平均分）為基準，根據班級整體成績排名而分配獎學金的名額。班級整體成績能夠很好的反映各班級學風的好壞，將獎學金的名額與班級整體成績掛鉤后，每一位同學的成績都會影響集體的榮譽與利益。在這種情況下，各班級都會積極主動地制定措施來加強自身班級學風的建設，學生的自我管理往往能取得更好的效果。
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Abstract: SLIM in data acquisition has its unique advantages. This paper analyzes SLIM's advantages and disadvantages on the basis of its description, and then for its obvious deficiencies to be improved. The work includes three aspects: the determination of the PSFs, the correction of experts' judgement of the weight of the PSF using Bayesian method and the determination of task hierarchy usingfuzzy sets. Through the above work, SLIM's advantages will be retained. At the same time, it will play a greater role in the data collection of human reliability.
關鍵詞： SLIM；貝葉斯方法；權重；模糊集；任務等級
Key words: SLIM；Bayesian approach；weight；fuzzy set；task level
中圖分類號：TP39 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）04-0177-02
0引言
人的可靠性是可靠性學科的重要分支。據統計，國內核工業事故中約有70%與人有關[1]。因此，人因可靠性引起了人們的高度重視。在人的可靠性分析中，常用的分析方法有：THREP（Technique of Human Error Rate Prediction，人的失誤率預測技術）、HCR（Human Cognitive Reliability，人的認知可靠性模型）、SLIM（Success Likelihood Index Method，成功似然指數法）、ATHEANA（A Technique for Human Event Analysis）、CREAM（Cognitive Reliability and Error Analysis Method）等。這些方法分別在不同的場合有很好的應用，但也都存在不足，因此對其進行完善是很有必要的。其中SLIM不需要將任務分解的很細，而是就任務以較高的或整體的水平來量化人因可靠性。在具體應用中，當人因失誤的數據比較缺乏時該方法可以簡便的給出比較可信的結果。但是SLIM中行為形成因子的選取和權重都由專家判斷給出，具有一定的不確定性。因此就非常有必要改進此方法，使其結果能夠更加可信、應用到更大的范圍。
1SLIM簡介
SLIM（Success Likelihood Index Method）于1984年由Embrey首先提出，他認為，人完成某項任務的可靠性極大地依賴于當時的行為形成因子（PSF）的作用。因此，只要能計算出這些行為形成因子對人行為的影響程度即可計算出人員完成該任務可能失敗的概率[1]。
SLIM應用時主要分成以下步驟[2]：首先，在準確定義情景和任務集合的基礎上選定行為形成因子；第二，對行為形成因子進行權重賦值，在賦值的同時檢查各形成因子的相關性；第三，確定任務等級；第四，計算成功似然指數（SLI）；最后把SLI值換算成失效概率。這些步驟中最重要的是確定每一個行為形成因子的權重和在此行為形成因子條件下不同任務的等級。該兩項因子確定以后，就可以根據成功似然權重指數的表達式進行SLI的計算。
SLI=ωiRi
式中：SLI―某項任務的成功似然因子；ωi―i因素在任務完成中的權重值，顯示該行為形成因子對人員可靠性影響和貢獻的大小；Ri―第i種行為形成因子影響下的任務等級因子。然后就可以采用對數形式將每項任務的成功似然因子轉換為概率值。但是由于該方法過分依賴于專家判斷，所以在PSA中較少直接使用，但可以用來幫助確認重要的行為形成因子[1]。
2SLIM改進
根據上面的介紹可以看到SLIM有很多的特點，為了充分利用它的優點并且使其結果更加準確、可信，在人員可靠性相關數據取得方面發揮更大的作用，本文對該方法進行以下幾個方面的改進：使用CREAM支持行為形成因子的確定；貝葉斯方法修正專家對行為形成因子權重的判斷；模糊集幫助確定任務等級。
2.1 SLIM中行為形成因子的確定CREAM對HRA作了深刻的變革，特別是對行為形成因子如何影響行為進行了深入研究。它強調人在生產活動中的績效輸出不是孤立的隨機，還要依賴于人完成任務時所處的情景環境。情景環境通過影響人的認知控制模式決定人的響應行為。起決定作用的外界影響因素在CREAM中被歸納成九大因素,統稱為共同績效條件（CPC）[3]。SLIM也同樣重視外界的背景因素對人可靠性的影響。SLIM中的定量化計算，就是在明確知道影響操縱員響應的各種行為形成因子的條件下才進行的。但是在某些情況下這些因素很難獲得，因此只能依靠專家的估計[2] [9]。
基于這個共同的認識，CREAM共同績效條件的確定對SLIM影響因子的確定有很強的指導意義。可以考慮SLIM影響因子的確定從CREAM的共同績效條件找到解決方法。由于CREAM是把外界對人可靠性有影響的因素進行了歸納和總結，因而其模型具有先進性，所以在SLIM行為形成因子的確定中可以直接用這九個共同績效條件作為確定的行為形成因子。CREAM歸納的共同績效條件：有組織的完善性、工作條件、人機界面（MMI）與運行支持的完善性、規程/計劃的可用性、同時出現的目標數量、可用時間、值班時間區（生理節奏）、培訓和經驗的充分性、班組成員的合作質量九種[4]。由于這些條件具有很強的概括性，在SLIM計算時只需要根據具體環境對涉及到的行為形成因子的影響程度分類然后做出準確的判斷。利用CREAM中具有代表性的共同績效條件來代替SLIM的行為形成因子，既能避免專家判斷的不全面和主觀又能利用到CREAM對外界背景條件的歸納的優點。
2.2 SLIM中行為形成因子權重的確定專家在判斷權重時有很大的主觀性，由此也導致計算得到的結果有很大的偏差。因此，使各個行為形成因子被賦予的權重更合適、更精確也是非常重要的。這里采取的方式是：在專家判斷的基礎上利用貝葉斯方法對先驗權重加以修正，得到修正后的權重[5]。這樣的結果不僅更加接近事實而且也更能令人信服。這種后驗權重是對先驗權重的客觀準確度所做出的相應變化與調整，能夠讓專家判斷揚長避短，使決策的結果更加準確、科學、合理。
貝葉斯理論方法的核心內容主要是貝葉斯公式：設事件A1，A2，…，An構成一個完備事件組，概率P（Ai）>0，i=1，2，…，n，對于任何事件B，若P（B）>0，有：
P（Ai/B）== （1）
事件A1，A2，…，An看作是導致事件B發生的“因素”，P（Ai）是在獲得事件B發生的信息之前Ai的概率，通常稱為先驗概率。公式給出的P（Ai/B）是在經過試驗獲得事件B已經發生的這個條件下事件Ai的概率，稱為后驗概率。
在SLIM中按照一定的賦權方法，假設專家們對每一項行為形成因子賦予的先驗權重分別為：P（A1），P（A2），…，P（An），顯然這n個專家的判斷可以看成一個完備事件組。行為形成因子對人的可靠性的影響可以為提升、不明顯或者是退化。因此設行為形成因子對人的可靠性的影響為Bj，j=1、2、3，與上述三種情況對應，并且其概率評價別P（Bj/Ai）。由此可以建立起對應關系，根據貝葉斯公式可知：
P（Ai/Bj）= （2）
P（Ai/Bj）是在事件B的評價時專家的后驗權重。它是獲得方案B的初步信息后，對先驗權重進行的修正[5]。經過修正后的權重與事實更加接近，從而使得結果更加可靠。
關于行為形成因子的相關性，一些HRA方法考慮到了，但是在SLIM中沒有涉及，這也是該方法存在的一個很大問題。有的文獻中提出了操縱員動作相關性的確定方法，并且起到了很好的效果[6]。本文的解決方法是在確定行為形成因子權重的過程中適當考慮行為形成因子的相關性情況，最后與權重結合在一起進行修正，以盡可能的減少相關性的影響。
2.3 SLIM中任務等級的確定CREAM把人的行為按照認知功能分為觀察、解釋、計劃、執行四類[4]。并且認為人在生產活動中的績效輸出要依賴于其完成任務時所處的情景環境。并且將人克服或者適應環境必須付出的努力稱為控制模式,根據情景環境條件的不同共劃分為4種模式：混亂型、機會型、戰術型、戰略型。通過對共同績效條件的評定可以確定屬于哪一種控制模式，而后在相應的控制模式中確定人的可靠性[7]。
在SLIM任務等級的確定中同樣要依靠專家判斷，因此也存在主觀成分過多造成的不確定性問題。而模糊集在描述不確定方面存在明顯優勢，因此考慮用模糊集來確定任務等級。文獻[8]中提出用模糊方法對CREAM進行控制模式的分類。這種想法可以應用到SLIM任務等級的確定中，用CREAM的控制模式劃分來支持任務等級的確定。在SLIM應用中可以像劃分控制模式一樣區別不同的任務等級，當操縱人員處于相應的控制模式時就對應相應的任務等級從而縮小專家判斷的范圍。專家判斷的不確定性就會大大減少，從而使任務等級的確定更加準確。
上面已經涉及，在SLIM中利用CREAM所歸納的共同績效條件來表征任務環境。這里通過對同樣的CPC進行打分就可以實現對任務環境的量化。共同績效條件對人因可靠度的影響中：提升作用對應于1，退化作用對應于-1，無關緊要則對應于0。首先對單個共同績效條件打分，然后綜合所有單個分值獲取總分值。參考文獻[8]中的方法，模糊集也分為混亂型、機會型、戰術型、戰略型四個。
共同績效條件總分值與相應的模糊集類別確定之后,接下來需要確定共同績效條件分值與四種不同控制模式之間的隸屬關系[8]。此處采用領域專家和操縱人員匿名打分的形式來確定。綜合各位專家和操縱人員的打分情況之后,得到最終的專家打分表。接下來,通過多項式擬合與回歸分析來確定分值與隸屬度之間的關系,得到具體的隸屬函數。通過隸屬函數就能夠計算出某項任務對四個任務等級的隸屬度，隸屬度最高的就作為該項任務的任務等級。
3總結
SLIM確定的人員可靠性一般可以很快得到結果，對人的可靠性的評價有很好的應用效果。在人的可靠性定量數據難以取得的今天，是較為簡便、易行、可信的。但是由于這個結果是通過專家組來完成定量化任務的，所以其結果只能是相對定量評估。許多文獻都嘗試對該方法進行改進。本文中通過上面的改進既保留了SLIM原有的簡便、易行、可信的優點，而且使得結果更加接近事實，彌補了該方法存在的一些缺陷。可以使我們在獲取HRA數據方面使SLIM得到更好的利用。
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【關鍵詞】太陽能；集熱板；實驗
太陽能集熱器是吸收太陽輻射并將產生的熱能傳遞到傳熱介質的裝置，它是組成各種太陽能熱利用系統的關鍵部件。本文是以大連理工大學梁若冰博士所提出的集熱性能較好的三U型填充式集熱管與帶有蓋板的CPC有效結合，使用導熱系數較大的新型材料―石墨與甘油混合物作為傳熱介質，優化設計了一種新型的中高溫太陽能集熱裝置。
一、集熱裝置結構
每個集熱單元（如圖）包括一個簡化CPC集熱板（非追蹤式復合拋物線聚光板，鍍有減反射比膜），一根全真空玻璃集熱管，并在玻璃管內安裝一個三U型紫銅換熱管，以新型導熱材料―普通石墨與甘油的混合物作為填充材料。其能量傳遞機理為：太陽能經玻璃蓋板輻射傳熱，同時CPC集熱板將太陽輻射匯聚到真空管上，真空管吸熱后熱量通過導熱介質傳入三U型銅換熱管內，加熱管內的換熱介質，使介質溫度升高轉換為有用能被利用。
圖 集熱裝置結構
二、集熱器的熱性能分析
集熱器理想狀態即：系統處于熱穩態；三U型支管間的熱傳遞忽略不計；忽略真空集熱管內空氣對流和傳導熱損失；真空集熱管玻璃外殼與周圍環境的傳熱系數為常數。則該集熱器部分熱性能參數為：
（1）熱損失系數
集熱器的熱損失系數是決定集熱面積的重要因素，熱損失系數越大，環境溫度對集熱效率的影響越明顯，相同熱負荷下所需的集熱面積就越大，集熱器的熱損失系數為：
（為風損系數忽略為零；當有蓋板時=1；分別為玻璃管和蓋板的發射率；分別為玻璃管溫度，天空溫度，集熱管溫度，常量。）
（2）瞬時效率
以集熱管中工質的進口溫度Ti和環境溫度Ta來表示此集熱器的瞬時效率。
（為光學效率，I為照射在集熱器上的總輻射強度，C為幾何聚光比。為該集熱器的熱轉移因子：其物理意義是集熱器實際的有用能量與假象吸熱板溫度為工質進口溫度時的有用能量之比。）
三、集熱器在斯特林發動機小引擎中的應用
球面雙棱鏡或雙軸跟蹤點聚焦聚光器需要跟蹤系統，占用空間大，價格比較昂貴。而該太陽能集光器沒有自動控制系統，材料成本低，預計約占太陽能斯特林發動機系統價格的15%左右。今后，通過斯特林熱機傳熱系統的設計，減少熱阻損失，二者結合具有廣闊應用前景。
我國已在太陽能熱水、太陽能供熱采暖、太陽能制冷空調等眾多領域取得了一定的科技創新成果，本文涉及到的太陽能收集裝置是綜合前期成果基礎上，通過創新組合設計的新型的集熱單元，由于停留在理論設想，與實際應用的預期還有很大差距。
參考文獻：
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