先进核能技术全国重点实验室2024年度第一批开放基金指南（面向四川省内）
为充分发挥先进核能技术全国重点实验室(以下简称实验室)国家级创新平台作用，吸纳国内科技创新优势力量参与实验室科研协同攻关，推动先进核能领域科学研究和技术创新，现围绕实验室定位和研究方向，按上级机关管理要求，面向四川省内高校、科研机构和其他单位科研人员发布实验室2024年度第一批开放基金指南，具体内容如下：
一、指南内容
（一）换热器预测代理模型开发及多目标优化方法建立
研究目标： 建立三周期最小表面仿生学换热器预测代理模型，形成体积-流动-传热多目标优化方法。
研究内容： 构建换热器流动换热性能预测代理模型，以体积-流动-传热为目标获得换热器优化设计方案，形成一套新型仿生换热器的多目标设计优化方法。
预期成效： 代理模型优化方法计算时长相比于传统CFD方法缩短至少1个量级,且与流动传热机理模型计算结果误差不超过10%;优化后的曲面结构相比于直接填充现有TPMS结构在同等体积条件下综合换热性能提升不少于20%。
（二）高温法兰材料早期损伤的内耗表征方法
研究目标： 发展基于定量机电阻抗模型的高温材料内耗测量方法，掌握高温法兰典型材料在蠕变-疲劳载荷下内耗演化规律，实现高温法兰材料早期性能退化的内耗无损表征。
研究内容： 建立压电-结构复合系统的机电阻抗等效电路模型，推导基于阻抗测量的材料模量和内耗的计算公式，发展基于机电阻抗的高温材料内耗测量方法，开展高温法兰典型材料早期损伤的内耗表征研究，以材料经受蠕变-疲劳载荷的作用时间作为材料早期损伤程度的判断依据，获得内耗参数随损伤演化的关系曲线，分析内耗作为早期损伤量化表征指标的有效性和敏感性。
预期成效： 内耗测量重复性误差不高于5%，内耗测量最高温度不低于500℃，不低于3种法兰典型材料的加速蠕变-疲劳损伤的内耗表征数据。
（三）全封闭闸阀故障响应特性理论分析
揭示故障激励下机械系统的响应机理及传播规律，以全封闭闸阀为对象，构建基础与典型故障模式的动力学计算模型，获得正常与故障激励下的系统非线性响应特性，构建差异性表征指标。
研究内容： 分析全封闭闸阀部件相互作用关系，构建其动力学计算基础模型，基于全封闭闸阀典型机械故障机理，构建其故障模式下动力学计算模型，获得正常动作与故障激励下系统的非线性响应，分析系统响应在连续、非连续结构中的传播能量衰减特点，掌握系统响应传播规律，分析正常动作和典型机械故障激励下系统非线性响应时频特性，构建差异性表征指标。
预期成效： 获得1套全封闭闸阀典型故障模式动力学计算模型，开关动作一次模型求解速率不高于800ms，获得至少2种典型机械故障模式下的系统响应时频特性，差异性表征指标总数不少于5个。
（四）多传感信息融合方案及关键热工仪表故障度量分析研究
研究目标： 基于电厂的运行数据，研究多传感信息融合方法，揭示仪表群的耦合相关性，提供用于关键温度、压力仪表状态评估的解析冗余信息。研究基于多传感融合的关键温度、压力仪表故障程度度量、判别方法及缓变故障趋势预测方法，为关键仪表异常的实时检测和故障趋势的有效预测提供理论支持。
研究内容： 研究多传感信息融合方法，通过对多传感耦合特征的分析，实现对目标仪表正常参数序列的多入多出预测;研究融合方法的鲁棒预测能力，实现对异常输入信号的自校正;基于融合方法研究仪表异常程度表征及阈值设定方法，为故障诊断提供理论支撑;针对漂移等缓变故障，进行缓变故障程度的趋势变化预测方法研究。
预期成效： 提供一套多传感信息鲁棒融合方案;提供一套仪表故障程度表征及阈值设定方法;提供一套缓变故障趋势预测方法;故障度量分析方法能够识别仪表漂移、示值不稳或偏差故障，当关键温度、压力仪表出现单仪表或多仪表故障时，对仪表故障的识别准确率高于95%。
（五）基于光谱图像的多模态信息自适应融合方法研究
研究目标： 针对气体图像探测和定位需求，开展基于光谱气体图像多模态信息自适应融合方法研究，对不同模态的信息特点开展分析，实现包括可见光图像、红外图像在内的多光谱段图像的融合，建立基于光谱气体图像多模态信息自适应融合模型。
研究内容： 分析不同光谱段图像模态的信息特点，开展各模态的全局特征提取和局部特征提取，开展包括可见光图像、红外图像等多种光谱段信息自适应融合方法研究，建立基于光谱图像的多模态信息自适应融合模型，基于开放数据集开展数据训练及测试，完成模型训练迭代，并进行模型轻量化研究。
预期成效： 基于光谱图像的多模态信息自适应融合方法至少具备同时处理可见光图像(400nm~760nm)、红外图像(0.76um~15um)信息的能力;多模态信息自适应融合模型基于单点泄漏气体图像测试准确率≥95%;模型推理响应时间≤100ms。
（六）金属氢化物中氢行为受组织结构和环境因素影响机制研究
研究目标： 基于实验测量获得两种金属氢化物P-C-T曲线，建立氢迁移、转变、释放等过程热力学动力学模型;阐明外界环境因素和组织结构对金属氢化物中氢行为的影响机制。
研究内容： 针对两种特定对象的金属氢化物，开展不同温度、气氛等实验条件、不同吸/释氢阶段的表面形貌、相组织特征、微观结构和成分等精细表征;通过实验测量获得两种金属氢化物(平衡氢分压-成分-温度)P-C-T曲线和不同温度下的热稳定性能;建立金属氢化物释氢过程各阶段氢行为的热动力学模型和传质模型，并与实验结果进行对照;基于以上研究内容分析建立环境因素-氢行为-相组织结构之间的内在关联和对应机制。
预期成效： 获得两种金属氢化物PCT曲线和不同温度(室温至1000℃范围内不少于4个温度点)下的热稳定性;获得不同环境条件(室温至1000℃范围内不少于4个温度点;0.5℃/min至20℃/min范围内不少于3种升降温速率;以及真空、惰性气体、不同氢气分压等气氛条件)下两种金属氢化物微观组织特征;获得环境因素和相组织结构对金属氢化物氢行为影响机制。
( 七 ) 面向核燃料材料性能分析的多模态信息融合与建模方法研究
研究目标： 针对核燃料材料性能分析中构建验证例题、优化分析等场景下需要大量人力构建输入文件的问题，选取燃料元件和材料尺度两个典型程序，研究核燃料材料性能分析的自动化输入构建方法，利用人工智能方法从含文本、图表的复杂多模态文档中检索和提取结构、材料物性、辐照历史等关键信息，进而生成核燃料及材料性能分析所需输入文件，构建用于模型验证、不确定性量化分析的案例集。
研究内容： (1)研究复杂多模态文档的检索和提取方法，实现关键信息的结构化存储;(2)构建自适应的智能体模型，能够根据不同程序的输入模板自动调整接口程序;(3)构建人机协作框架以根据专家反馈逐步提升智能体输出结果的正确率，以满足燃料性能分析对计算文件格式和准确性的严格要求。
预期成效： (1)建立一套多模态复杂文档信息提取方法;(2) 建立适应燃料元件、材料级性能分析任务的智能体框架及数据模板;(3)建立人机协作框架，经过专家反馈训练后生成特定格式文件在测试集上的综合正确率不低于95%。
二、申报要求
(一)申报资质要求
1、申请单位须是在四川省内注册并合法运营的高等院校、科研机构、企业等独立法人单位;申请单位科研诚信状况良好，无在实验室负面名单惩戒执行期内的不良行为记录;
2、单位负责人为同一人或者存在控股、参股、管理关系的不同单位，不得参与同一项目的申报;
3、申请人须具有副高级及以上专业技术职称或已获得博士学位，科研信用记录良好，并在相关领域有较好的研究积累，同时具有领导和组织开展创新性研究的能力。
(二)申请人应根据规定模板编写申请书，模板见附件。
(三)本次基金申请书密级均为公开，申报前需完成本单位保密审查并提供证明材料。
(四)申请书受理截止时间为2024年12月17日12:00，请各申请人于截止时间前，将基金项目申请书电子文档(Word版本、盖章扫描PDF版本)以及相关资质材料，以邮件方式提交指南联系人。
(五)开放基金研发周期1-2年，具体周期要求请联系指南联系人。
(六)指南联系人：孙红梅18908233517;史天蛟15902853390。
三、管理要求
实验室按照相关渠道的实验室基金管理办法管理开放基金，申请人在基金申请和开展过程中需执行上述文件的规定要求。
四、立项流程
实验室将在收到开放基金申请书后统一组织专家进行审查，择优进行支持。优胜开放基金申请人应配合完成最终项目申请书的编制审查，在最终项目申请书获得批准后，实验室将同开放基金申请单位签订任务书。
先进核能技术全国重点实验室2024年度第二批开放基金指南
为充分发挥先进核能技术全国重点实验室(以下简称实验室)国家级创新平台作用，吸纳国内科技创新优势力量参与实验室科研协同攻关，推动先进核能领域科学研究和技术创新，现围绕实验室定位和研究方向，面向国内高校、科研机构和其他单位科研人员发布实验室2024年度第二批开放基金指南，具体内容如下：
一、指南内容
（一）高温大气隙非接触式转速测量解析算法研究及样机试制验证
研究目标： 针对高温大气隙低转速使用场景及设计特点，形成高温大气隙非接触式转速测量方案，完成大气隙耐高温非接触式转速测量样件试制及基本性能测试。
研究内容： 开展大气隙高温环境下非接触式转速测量方法及模型研究，对比分析不同拓扑结构非接触式转速传感器的电磁特性及转速精度，探索研究并提出一种新型的非接触式转速传感器拓扑结构，适用高温大气隙环境应用需求;建立新型非接触式转速传感器等效磁路模型和有限元仿真模型，基于磁场解析和仿真计算研究其内部磁场分布规律;分析大气隙高温环境对非接触式转速传感器的影响，研究新型非接触式转速传感器关键电磁参数的优化设计方法及转速解算方法;试制大气隙耐高温非接触式转速测量样件，完成精度测试、动态响应性能测试等基本性能验证。
预期成效： 提出大气隙耐高温非接触式转速测量方法理论模型;设计并试制非接触式转速传感器样件，搭建模拟测试平台，完成基本性能测试;转速传感器测量算法满足不低于180℃使用要求，传感器测量气隙不低于3mm，低转速(≤80r/min)下的转速测量误差≤10%。
（二）翅片管空冷换热器管外自然对流传热特性研究
研究目标： 研究翅片管空冷换热器管外空气自然对流传热特性，获得不同因素对空冷换热器性能的影响规律。
研究内容 ：1)通过数值模拟方法研究不同类型翅片管管外自然对流传热特性，分析蒸汽输入参数、管束排布方式、管束倾角、管及翅片结构参数、环境参数等对空冷换热器性能的影响规律。2)搭建包含蒸汽源和空冷换热器的耦合传热试验系统，试验研究空冷换热器性能，验证翅片管空冷换热器管外自然对流传热模型。
预期成效 ：1)获得至少三种翅片管(须包含圆形翅片管、纵向翅片管)空冷换热器的管外对流传热和流动阻力关联式;2)建立的翅片管空冷换热器管外自然对流传热模型对典型工况的预测结果与实验结果之间的偏差小于30%，具体实验工况可根据原型工况及实验样件设计模化确定。原型工况为：蒸汽压力1.5MPa~4.0MPa，蒸汽流量11.7~13.4kg/s，热负荷20MW;模化原则为：蒸汽压力及温度、管束排布方式、管及翅片结构参数、换热器总高度应与原型相同。
（三）金属镍纳米颗粒浆料的制备技术研究
研究目标： 开展金属镍纳米颗粒浆料的制备技术研究，突破合成工艺、清洗工艺、浆料配置工艺等关键工艺过程，揭示浆料的致密化机理，研制出新型镍纳米颗粒浆料。
研究内容： 开展镍纳米颗粒合成工艺、清洗工艺和浆料配置工艺研究，通过工艺迭代获得性能满足要求的金属镍纳米颗粒浆料。研究配体交换工艺参数(配体交换溶剂类型、浓度、交换时间等)、浆料成分配置(有机物种类、添加量等)对镍纳米颗粒浆料的致密化、孔隙率、有机物分解、碳残留与分布等影响规律，探索浆料的致密化机理，分析纳米颗粒传热的关键影响因素。
预期成效： 获得金属镍纳米颗粒浆料制备工艺及配方，浆料烧结成形温度不高于500℃，浆料烧结成形后的碳残留量不高于10%。浆料烧结成形连接不锈钢和镍基合金后，其室温下剪切强度不低于5MPa。
（四）氧传感器氧离子输运及电子传导计算模型研究
研究目标： 综合考虑低活性条件下氧传感器铅基流体侧氧离子传输特性以及长期服役过程氧传感器参比电极侧行为特性，建立“液态铅基流体—氧化钇稳定氧化锆(YSZ)探头—参比电极”全过程的氧离子输运及电子传导计算模型，揭示氧传感器氧离子传输特性及反应机理。
研究内容： 理论建模分析不同YSZ探头材料在液态铅基环境中的离子导电特性，探究YSZ探头材料组分、微观结构、液态铅基流体温度对氧传感器铅基流体侧氧离子传输特性及界面反应的影响;在此基础上，结合长期服役过程参比电极中氧离子的迁移特性，建立“液态铅基流体—YSZ探头—参比电极”全过程的氧离子输运及电子传导计算模型，揭示氧传感器氧离子传输特性及反应机理，掌握影响低活性条件下测氧精度的关键因素。
预期成效：
(1)参考5mol%-10mol%YSZ探头材料的晶格构型，至少构建3种不同晶格构型和氧空位掺杂结构计算模型，获得其对氧原子迁移能和结合能的影响;
(2)获得“液态铅基流体—YSZ探头—参比电极”全过程的氧离子输运及电子传导计算模型，掌握影响低活性条件下测氧精度的关键因素，液态铅基流体温度范围覆盖200~550℃，且模型计算获得的8mol%YSZ探头材料氧传感器在400℃时的氧饱和电势结果与现有实验结果偏差≤20%。
（五）考虑横相流的燃料组件流固耦合分析方法研究
研究目标： 在成熟的CFD商用软件基础上，基于多孔介质模型、子通道模型等简化方法，建立高效堆芯流场分析方法，结合引入横流分量的结构流体弹性力理论，建立燃料组件流固耦合分析方法。
研究内容： 考虑宏观横向流的影响，建立高效率流场分析方法，在保留考虑横向流和轴向流的流场主要信息的同时，实现流场模型与结构模型间高效数据交换，提高水力耦合模型的计算效率;建立燃料组件在轴向流、横向流综合作用下的结构-流体耦合力学模型，通过试验数据验证单组件流固耦合模型的合理性。
预期成效 ：建立的流场分析方法能准确反映考虑局部横向流的堆芯流场特性，与公开文献或实验室提供的流场数据单点流速误差小于50%;水中燃料组件结构-流体耦合力学模型计算的频率与实验室提供的试验数据的差异≯15%。
（六）考虑氧化膜电场的锆合金吸氢行为模拟技术研究
研究目标： 开展锆合金腐蚀过程中氧化膜电场和空间电荷对锆合金吸氢行为的影响研究，建立可同时考虑氢在锆合金中的本征扩散及电场驱动扩散的介观尺度模拟技术。
研究内容： 考虑氧化膜两侧电势差导致的电场随氧化膜厚度增加的演化规律，并计算由此产生的吸氢驱动力的变化;结合已有氧化膜微观表征实验结果，确定正常腐蚀条件下氧化膜中各元素被氧化的价态，进而根据锆合金成分及相关理论推导氧化膜空间电荷密度;在相场模型框架下，实时模拟氧化膜电场和空间电荷随氧化膜生长的演化及其对吸氢动力学的影响，同时耦合合金成分对氢本征扩散的影响，建立相应的介观尺度模拟技术。
预期成效：
(1)建立的锆合金氧化膜电场随腐蚀时间的演化规律应与已有计算结果趋势一致，腐蚀温度范围为340℃~380℃;
(2)至少计算Sn、Nb、Fe三种元素对锆合金氧化膜空间电荷密度的影响;
(3)建立的锆合金吸氢行为介观尺度模拟技术应能充分考虑合金成分对吸氢的影响(至少考虑合金成分对氢在氧化膜中本征扩散和电场加速扩散的影响)，且计算结果与锆合金腐蚀吸氢实验的吸氢动力学规律相符。
（七）溶液堆堆芯辐解气泡演变特性研究
研究目标： 开展辐解气泡生长、溶解过程研究，构建辐解气泡“成核-生长-输运”全生命周期两相分析模型，进行溶液辐照试验并基于试验结果开展气泡演变分析模型验证。
研究内容： 开展辐解气泡生长、溶解过程的机理研究，构建溶液堆辐解气泡演化的分析方法，重点解决气泡在溶液中的生长、溶解过程的模拟，提升对辐解气泡生长行为的准确预测。根据气泡成核模型及气泡输运模型，开发“成核-生长-输运”辐解气泡全生命周期演变分析模型，并具备气泡动态行为(成核、生长、输运)及多相流传热传质过程的耦合计算能力。开展溶液辐照试验，获得辐解气泡的特性参数并对开发的气泡演变分析模型进行验证。
预期成效： 建立的气泡辐解成核、气泡生长及输运耦合模型对于稳态试验工况平均气泡直径的预测精度相对偏差不超过40%;辐照试验工况不少于三种。
（八）压力容器下腔室精细化流场试验及数据同化方法研究
研究目标： 面向核电专用CFD模型开发需求，开发压力容器下腔室高分辨三维流场测量方法，构建典型流态下高时空分辨湍流流场实验数据集;开发基于物理场信息的集合卡尔曼滤波数据同化算法，建立局部区域高精度湍流模型。
研究内容： 开发基于高精度折射率补偿和PIV技术的压力容器内高分辨三维流场测量方法，通过局部精细化流场信息表征方法研究，提取压力容器从入口段到下腔室区域多维度湍流信息特征，获得入口射流、下腔室复杂结构扰流等复杂形态流场数据;开发基于物理场信息的集合卡尔曼滤波数据同化算法，开展湍流模型系数标定，建立局部区域高精度湍流模型。
预期成效：
1)构建的试验本体具有大型压水堆压力容器的基本几何特征，测量区域覆盖压力容器入口段、下降段和下腔室区域，每个区域测点数不少于500个;
2)获得至少两种不同类型流量分配结构的下腔室流场特性;
3)获得的试验数据入口条件须达到自模状态;
4)数据同化方法优化后的湍流模型对时均速度预测误差的统计平均值不大于20%。
（九）基于声发射的 316LN 不锈钢和 Ti31 钛合金增材制造换热器试样无损检测技术基础研究
研究目标： 研究基于声发射的含缺陷316LN不锈钢和Ti31钛合金增材制造试样在静载和疲劳条件下的损伤识别方法，揭示典型载荷条件下含缺陷增材制造换热器损伤的声发射响应特征。
研究内容：（ 1)采用选区激光熔化方法设计并制备含有不同缺陷(夹杂、分层、表面缺陷)的316LN不锈钢和Ti31钛合金试样;(2)探究前述增材制造试样在室温静载和疲劳载荷条件下损伤的声发射信号特点，揭示声发射信号与缺陷损伤之间的识别对应关系;(3)采用选区激光熔化方法设计并制备含有缺陷(夹杂、分层、表面缺陷)的316LN不锈钢和Ti31钛合金换热器典型结构试样;(4)研究前述增材制造换热器试样在典型载荷条件下损伤的声发射信号特征，建立增材制造换热器上述缺陷表征方法。
预期成效： 提出316LN不锈钢和Ti31钛合金增材制造试样在静载和疲劳条件下基于声发射的损伤识别技术，建立典型载荷条件下316LN不锈钢和Ti31钛合金增材制造换热器典型缺陷(夹杂、分层、表面缺陷)的声发射表征方法，实现增材制造换热器典型结构试样在典型载荷下分层尺寸约1mm、表面裂纹缺陷宽约0.1-0.5 mm的缺陷损伤识别。
二、申报要求
(一)申报资质要求
1、申请单位须是在中国大陆境内登记注册的、非外企独资或合资的高等院校、科研机构、企业等独立法人单位(要求注册时间一年以上)，申请单位科研诚信状况良好，无在实验室负面名单惩戒执行期内的不良行为记录;
2、单位负责人为同一人或者存在控股、参股、管理关系的不同单位，不得参与同一项目的申报;
3、申请人须具有副高级及以上专业技术职称或已获得博士学位，科研信用记录良好，并在相关领域有较好的研究积累，同时具有领导和组织开展创新性研究的能力。
(二)申请人应根据规定模板编写申请书，模板见附件。
(三)本次基金申请书密级均为公开，申报前需完成本单位保密审查并提供证明材料。
(四)申请书受理截止时间为2024年12月17日12:00，请各申请人于截止时间前，将基金项目申请书电子文档(Word版本、盖章扫描PDF版本)以及相关资质材料，以邮件方式提交指南联系人。
(五)开放基金研发周期1-2年，具体周期要求请联系指南联系人。
(六)指南联系人：黄文娜13880750190;史天蛟15902853390。
三、管理要求
实验室按照相关渠道的实验室基金管理办法管理开放基金，申请人在基金申请和开展过程中需执行上述文件的规定要求。
四、立项流程
实验室将在收到开放基金申请书后统一组织专家进行审查，择优进行支持。优胜开放基金申请人应配合完成最终项目申请书的编制审查，在最终项目申请书获得批准后，实验室将同开放基金申请单位签订任务书。
