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绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇动力工程影响因子，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
汽轮机与燃气轮机
正弯静叶和直叶静叶透平级气动性能的对比分析王建录 孔祥林 刘网扣 崔琦 张兆鹤 (5)
300MW机组低压转子叶片断裂的故障诊断及振动分析范春生 (10)
弯叶片对压气机静叶根部间隙泄漏流动的影响杜鑫 王松涛 王仲奇 (16)
自动控制与监测诊断
直接型自适应模糊控制器的设计及其在汽温控制中的应用牛培峰 孟凡东 陈贵林 马巨海 王怀宝 张君 窦春霞 (22)
锅炉燃烧系统的自适应预测函数控制王文兰 赵永艳 (27)
循环流化床锅炉汽温自抗扰控制器的优化设计王子杰 黄宇 韩璞 王东风 (31)
无
环保型火电机组与创新型环保装备研讨会征文 (30)
投稿须知 (F0003)
贺信陆燕荪 (I0001)
书法作品 (I0002)
热烈祝贺《动力工程学报》出版发行 (I0003)
环境科学
石灰浆液荷电雾化脱硫的化学反应动力学研究陈汇龙 李庆利 郑捷庆 赵英春 王贞涛 陈萍 (36)
介质阻挡放电中烟气相对湿度对脱硫脱硝的影响尹水娥 孙保民 高旭东 肖海平 (41)
石灰石煅烧及其产物碳酸化特性的试验研究尚建宇 宋春常 王春波 卢广 王松岭 (47)
气相沉积制备V2O5-WO3/TiO2催化剂及其脱硝性能的研究杨眉 刘清才 薛屺 王小红 高英 (52)
基于铁矿石载氧体加压煤化学链燃烧的试验研究杨一超 肖睿 宋启磊 郑文广 (56)
新能源
1MW塔式太阳能电站换热网络的动态模拟李显 朱天宇 徐小韵 (63)
能源系统工程
三电平变频器水冷散热器温度场的计算与分析石书华 李守法 张海燕 逯乾鹏 梁安江 李建功 (68)
基于结构理论的燃料价格波动对火电机组热经济性的影响研究王文欢 潘卫国 张寞 胡国新 (73)
材料科学
核级管道异种钢焊接缺陷的性质、成因及解决对策
（火用）分析与锅炉设计董厚忱 (1)
邹县发电厂6号锅炉再热器热偏差的改造措施刘恩生 吴安 胡兴胜 曹汉鼎 (6)
中储式制粉系统锅炉掺烧褐煤技术的研究马金凤 吴景兴 邹天舒 冷杰 陈海耿 (14)
锅炉燃烧调整对NOx排放和锅炉效率影响的试验研究王学栋 栾涛 程林 胡志宏 (19)
循环流化床锅炉3种典型布风板风帽阻力特性的试验冯冰潇 缪正清 潘家泉 于忠义 张民 郑殿斌 (24)
裤衩腿结构循环流化床锅炉床料不平衡现象的数值模拟李金晶 李燕 刘树清 岳光溪 李政 (28)
锅炉在线燃烧优化技术的开发及应用梁绍华 李秋白 黄磊 鲁松林 赵恒斌 岑可法 (33)
通过煤粉浓缩预热低NOx燃烧器实现高温空气燃烧技术的研究张海 贾臻 毛健雄 吕俊复 刘青 (36)
两类过热器壁温分布特性的仿真研究初云涛 周怀春 梁倩 (40)
富集型燃烧器的原理与应用杨定华 吕俊复 张海 岳光溪 徐秀清 (45)
基于机组负荷-压力动态模型的燃煤发热量实时计算方法刘鑫屏 田亮 曾德良 刘吉臻 (50)
一种多层辐射能信号融合处理的新算法杨超 周怀春 (54)
无
《动力工程》2007年第6期Ei收录论文 (27)
中国动力工程学会透平专委会2008年度学术研讨会征文 (63)
中国动力工程学会第四届青年学术年会征文 (116)
中国动力工程学会第八届三次编辑出版工作委员会代表工作会议在哈尔滨举行 (141)
中国动力工程学会编辑出版工作委员会 期刊联合征订 (168)
投稿须知 (F0003)
《动力工程》 (F0004)
汽轮机和燃气轮机
跨音轴流压气机动叶的三维弯掠设计研究毛明明 宋彦萍 王仲奇 (58)
喷雾增湿法在直接空冷系统中的应用赵文升 王松岭 荆有印 陈继军 张继斌 (64)
大直径负压排汽管道系统内流场的数值模拟石磊 石祥彬 李星 周云山 (68)
微型燃气轮机向心透平的设计和研究沈景凤 姚福生 王志远 (71)
自动控制与监测诊断
基于Rough Set理论的典型振动故障诊断李建兰 黄树红 张燕平 (76)
提高传感器故障检测能力的研究邱天 刘吉臻 (80)
工程热物理
自然样条型弯叶片生成方法及其在冷却风扇中的应用王企鲲 陈康民 (84)
基于高速立体视觉系统的粒子三维运动研究张强 王飞 黄群星 严建华 池涌 岑可法 (90)
垂直管密相输送的数值模拟蒲文灏 赵长遂 熊源泉 梁财 陈晓平 鹿鹏 范春雷 (95)
采用不等径结构自激振荡流热管实现强化传热商福民 刘登瀛 冼海珍 杨勇平 杜小泽 陈国华 (100)
辅机技术
自然风对空冷凝汽器换热效率影响的数值模拟周兰欣 白中华 李卫华 张学镭 李慧君 (104)
加装导流装置的凝汽器喉部流场的三维数值模拟曹丽华 李勇 张仲彬 孟芳群 曹祖庆 (108)
环境科学
臭氧氧化结合化学吸收同时脱硫脱硝的研究——石灰石浆液吸收特性理论分析魏林生 周俊虎 王智化 岑可法 (112)
基于钙基吸收剂的循环煅烧／碳酸化反应吸收CO2的试验研究李英杰 赵长遂 (117)
煤粉再燃过程对煤焦异相还原NO的影响卢平 徐生荣 祝秀明 (122)
高碱灰渣烧结反应的化学热力学平衡计算俞海淼 曹欣玉 周俊虎 岑可法 (128)
直流双阳极等离子体特性的研究潘新潮 严建华 马增益 屠昕 岑可法 (132)
湿法烟气脱硫存在SO3^2-时石灰石的活性研究郭瑞堂 高翔 丁红蕾 骆仲泱 倪明江 岑可法 (137)
选择性催化还原烟气脱硝反应器的变工况运行分析董建勋 李永华 冯兆兴 王松岭 李辰飞 (142)
能源系统工程
世界与中国发电量和装机容量的预测模型史清 姚秀平 (147)
整体煤气化联合循环系统中采用独立或整体化空气分离装置的探讨高健 倪维斗 李政 (152)
通过联产甲醇提高整体煤气化联合循环系统的变负荷性能冯静 倪维斗 李政 (157)
桦甸油页岩及半焦孔结构的特性分析孙佰仲 王擎 李少华 王海刚 孙保民 (163)
含表面裂纹T型叶根应力强度因子的数值计算王立清 盖秉政 (169)
600MW机组排汽管道内湿蒸汽的数值模拟石磊 张东黎 陈俊丽 李国栋 (172)
额定功率下抽汽压损对机组热经济性的影响郭民臣 刘强 芮新红 (176)
汽轮机排汽焓动态在线计算模型的研究闫顺林 徐鸿 李永华 王俊有 (181)
扇形喷孔气膜冷却流场的大涡模拟郭婷婷 邹晓辉 刘建红 李少华 (185)
高速旋转光滑面迷宫密封内流动和传热特性的研究晏鑫 李军 丰镇平 (190)
微型燃气轮机向心透平的性能试验邓清华 倪平 丰镇平 (195)
微型燃气轮机表面式回热器的应力分析张冬洁 王军伟 梁红侠 曾敏 王秋旺 (200)
锅炉技术
大容量余热锅炉汽包水位的建模分析王强 曹小玲 苏明 (205)
新型内直流外旋流燃烧器流场特性的研究周怀春 魏新利 (210)
汽包锅炉蓄热系数的定量分析刘鑫屏 田亮 赵征 刘吉臻 (216)
吹灰对锅炉对流受热面传热熵产影响的试验研究朱予东 阎维平 张婷 (221)
自动控制与监测诊断
电站设备易损件寿命评定与寿命管理技术的研究 史进渊 邹军 沈海华 李伟农 孙坚 邓志成 杨宇 (225)
ALSTOM气化炉的模糊增益调度预测控制吴科 吕剑虹 向文国 (229)
应用谐振腔微扰法在线测量发电机的氢气湿度田松峰 张倩 韩中合 杨昆 (238)
激光数码全息技术在两相流三维空间速度测量中的应用浦兴国 浦世亮 袁镇福 岑可法 (242)
应用电容层析成像法测量煤粉浓度的研究孙猛 刘石 雷兢 刘靖 (246)
无
中国动力工程学会锅炉专委会2008年度学术研讨会征文 (237)
《动力工程》 (F0004)
工程热物理
油页岩流化燃烧过程中表面特性的变化孙佰仲 周明正 刘洪鹏 王擎 关晓辉 李少华 (250)
高温紧凑板翅式换热器稳态和动态性能的研究王礼进 张会生 翁史烈 (255)
神华煤中含铁矿物质及其在煤粉燃烧过程中的转化李意 盛昌栋 (259)
环境科学
温度及氧含量对煤气再燃还原NOx的影响孙绍增 钱琳 王志强 曹华丽 秦裕琨 (265)
电厂除尘器的改造方案原永涛 齐立强 张栾英 刘金荣 刘靖 (270)
湿法烟气脱硫系统气-气换热器的结垢分析钟毅 高翔 霍旺 王惠挺 骆仲泱 倪明江 岑可法 (275)
低氧再燃条件下煤粉均相着火温度的测量肖佳元 章明川 齐永锋 (279)
垃圾焚烧飞灰的熔融固化实验潘新潮 严建华 马增益 屠昕 王勤 岑可法 (284)
填料塔内相变凝结促进燃烧源超细颗粒的脱除颜金培 杨林军 张霞 孙露娟 张宇 沈湘林 (288)
灰分变化对城市固体垃圾燃烧过程的影响梁立刚 孙锐 吴少华 代魁 刘翔 姚娜 (292)
文丘里洗涤器脱除燃烧源PM2．5的实验研究张宇 杨林军 张霞 孙露娟 颜金培 沈湘林 (297)
锅炉容量对汞富集规律的影响杨立国 段钰锋 王运军 江贻满 杨祥花 赵长遂 (302)
循环流化床内污泥与煤混烧时汞的浓度和形态分布吴成军 段钰锋 赵长遂 王运军 王乾 江贻满 (308)
能源系统工程
整体煤气化联合循环系统的可靠性分析与设计李政 曹江 何芬 黄河 倪维斗 (314)
基于统一基准的整体煤气化联合循环系统效率分析刘广建 李政 倪维斗 (321)
采用串联液相甲醇合成的多联产系统变负荷性能的分析冯静 倪维斗 黄河 李政 (326)
超临界直流锅炉炉膛水冷壁布置型式的比较俞谷颖 张富祥 陈端雨 朱才广 杨宗煊 (333)
600MW超临界循环流化床锅炉水冷壁的选型及水动力研究张彦军 杨冬 于辉 陈听宽 高翔 骆仲泱 (339)
锅炉飞灰采样装置结露堵灰的原因分析及其对策阎维平 李钧 李加护 刘峰 (345)
采用选择性非催化还原脱硝技术的600MW超超临界锅炉炉内过程的数值模拟曹庆喜 吴少华 刘辉 (349)
一种低NOx旋流燃烧器流场特性的研究林正春 范卫东 李友谊 李月华 康凯 屈昌文 章明川 (355)
燃煤锅炉高效、低NOx运行策略的研究魏辉 陆方 罗永浩 蒋欣军 (361)
130t／h高温、高压煤泥水煤浆锅炉的设计和调试程军 周俊虎 黄镇宇 刘建忠 杨卫娟 岑可法 (367)
棉秆循环流化床稀相区传热系数的试验研究孙志翱 金保升 章名耀 刘仁平 张华钢 (371)
汽轮机与燃气轮机
汽轮机转子系统稳态热振动特性的研究朱向哲 袁惠群 张连祥 (377)
直接空冷凝汽器仿真模型的研究阎秦 徐二树 杨勇平 马良玉 王兵树 (381)
空冷平台外部流场的数值模拟周兰欣 白中华 张淑侠 王统彬 (386)
环境风对直接空冷系统塔下热回流影响的试验研究赵万里 刘沛清 (390)
电厂直接空冷系统热风回流的数值模拟段会申 刘沛清 赵万里 (395)
考虑进气预旋的离心压缩机流动的数值分析肖军 谷传纲 高闯 舒信伟 (400)
自动控制与监测诊断
火电站多目标负荷调度及其算法的研究冯士刚 艾芊 (404)
转子振动信号同步整周期重采样方法的研究胡劲松 杨世锡 (408)
利用电容层析成像法测量气力输送中的煤粉流量孙猛 刘石 雷兢 李志宏 (411)
工程热物理
气化炉液池内单个高温气泡传热、传质的数值模拟吴晅 李铁 袁竹林 (415)
环境科学
富氧型高活性吸收剂同时脱硫脱硝脱汞的实验研究刘松涛 赵毅 汪黎东 藏振远 (420)
酸性NaClO2溶液同时脱硫、脱硝的试验研究刘凤 赵毅 王亚君 汪黎东 (425)
湿法烟气脱硫系统中石灰石活性的评价郭瑞堂 高翔 王君 骆仲泱 岑可法 (430)
烟气脱硫吸收塔反应过程的数值模拟及试验研究展锦程 冉景煜 孙图星 (433)
不同反应气氛下燃料氮的析出规律董小瑞 刘汉涛 张翼 王永征 路春美 (438)
循环流化床锅炉选择性非催化还原技术及其脱硝系统的研究罗朝晖 王恩禄 (442)
O2／CO2气氛下煤粉燃烧反应动力学的试验研究李庆钊 赵长遂 武卫芳 李英杰 段伦博 (447)
生物质半焦高温水蒸汽气化反应动力学的研究赵辉 周劲松 曹小伟 段玉燕 骆仲泱 岑可法 (453)
蜂窝状催化剂的制备及其性能评价朱崇兵 金保升 仲兆平 李锋 翟俊霞 (459)
能源系统工程
基于Zn／ZnO的新型近零排放洁净煤能源利用系统吕明 周俊虎 周志军 杨卫娟 刘建忠 岑可法 (465)
IGCC系统关键部件的选择及其对电厂整体性能的影响——（3）气化炉合成气冷却器与余热锅炉的匹配高健 倪维斗 李政 椙下秀昭 (471)
IGCC电厂的工程设计、采购和施工成本的估算模型黄河 何芬 李政 倪维斗 何建坤 张希良 麻林巍 (475)
火电机组回热系统的通用物理模型及其汽水分布方程的解闫顺林 胡三高 徐鸿 李庚生 李永华 (480)
平板V型小翼各参数对风力机功率系数的影响汪建文 韩炜 闫建校 韩晓亮 曲立群 吴克启 (483)
部分痕量元素在油页岩中的富集特性及挥发行为柏静儒 王擎 陈艳 李春雨 关晓辉 李术元 (487)
核科学技术
核电站电气贯穿芯棒热老化寿命评定技术的研究黄定忠 李国平 (493)
国产首台百万千瓦超超临界锅炉的启动调试和运行樊险峰 张志伦 吴少华 (497)
900MW超临界锅炉机组节能方略初探李道林 徐洪海 虞美萍 戴岳 林英红 (502)
循环流化床二次风射流穿透规律的试验研究杨建华 杨海瑞 岳光溪 (509)
Z型和U型集箱并联管组流动特性的实验研究韦晓丽 缪正清 (514)
汽轮机和燃气轮机
裂纹参数对叶片固有频率影响的研究葛永庆 安连锁 (519)
不同翼刀高度控制涡轮静叶栅二次流的数值模拟李军 苏明 (523)
椭圆形突片气膜冷却效率的试验研究李建华 杨卫华 陈伟 宋双文 张靖周 (528)
自动控制与监测诊断
大机组实现快速甩负荷的现实性和技术分析冯伟忠 (532)
大型风力发电机组的前馈模糊-PI变桨距控制高峰 徐大平 吕跃刚 (537)
基于过程的旋转机械振动故障定量诊断方法陈非 黄树红 张燕平 高伟 (543)
采用主成分分析法综合评价电站机组的运行状态付忠广 王丽平 戈志华 靳涛 张光 (548)
电站机组数据仓库的建设及其关键技术蹇浪 付忠广 刘刚 中鹏飞 郑玲 (552)
撞击式火焰噪声信号的分形特性分析颜世森 郭庆华 梁钦锋 于广锁 于遵宏 (555)
工程热物理
冷却风扇变密流型扭叶片设计方法及其气动特性的数值研究王企鲲 陈康民 (560)
考虑进水温度的蒸汽喷射泵一维理论模型李刚 袁益超 刘聿拯 黄惠兰 (565)
双排管外空气流动和传热性能的数值研究石磊 邢苍 李国栋 陈俊丽 (569)
辅机技术
600MW汽轮机组再热主汽阀门阀杆的热胀及其影响时兵 金烨 (573)
温度和压力对旋风分离器内气相流场的综合影响万古军 孙国刚 魏耀东 时铭显 (579)
一种新型空气预热器及其性能分析李建锋 郝峰 郝继红 齐娜 冀慧敏 杨迪 (585)
横向风对直接空冷系统影响的数值模拟吕燕 熊扬恒 李坤 (589)
间接空冷系统空冷散热器运行特性的数值模拟杨立军 杜小泽 杨勇平 (594)
水轮机技术
减压管状态对混流式水轮机流场的影响梁武科 董彦同 赵道利 马薇 石峯 刘晓峰 王庆永 (600)
环境科学
循环流化床O2／CO2燃烧技术的最新进展段伦博 赵长遂 屈成锐 周骛 卢骏营 (605)
海水烟气脱硫技术及其在电站上的工程应用杨志忠 (612)
应用差分光谱吸收法监测SO2的固定污染源连续排放监测系统许利华 李俊峰 蔡小舒 沈建琪 苏明旭 唐荣山 欧阳新 (616)
溶胶凝胶法制备CuO／γ-Al2O3催化剂及其脱硝活性的研究赵清森 孙路石 石金明 殷庆栋 胡松 向军 (620)
N2气氛下活性炭的汞吸附性能周劲松 王岩 胡长兴 何胜 骆仲泱 倪明江 岑可法 (625)
准格尔煤灰特性对其从电除尘器中逃逸的影响齐立强 原永涛 阎维平 张为堂 (629)
能源系统工程
中国整体煤气化联合循环电厂的经济性估算模型黄河 何芬 李政 倪维斗 何建坤 张希良 麻林巍 (633)
以甲烷重整方式利用气化煤气显热的甲醇-电多联产系统高健 倪维斗 李政 (639)
关键词：双重非均匀性 燃毒物颗粒 燃耗计算
中图分类号：TL333 文献标识码：A 文章编号：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
弥散燃料是一种先进的燃料元件形式，它由燃料颗粒（U、Pu的化合物）弥散分布在惰性基体材料（如金属、陶瓷或者石墨等非裂变材料）中构成。弥散型燃料元件在一般非均匀性（燃料芯体、包壳、慢化剂或冷却剂）之外引入了新的非均匀性，即燃料芯体的非均匀性（燃料颗粒、可燃毒物颗粒弥散分布在基体材料中），形成燃料元件的双重非均匀性。对于此类燃料特别是在含有可燃毒物颗粒的情况下，如果仍然采取工程上常用的均匀化混合处理的方式，即将燃料及可燃毒物颗粒和基体材料均匀化混合，有可能高估可燃毒物的吸收，造成一定的计算偏差[1]。
该文基于弥散型燃料，使用MOI程序对弥散燃料单板栅元模型进行了计算，初步分析了双重非均匀性对燃耗计算的影响。
1 研究内容
研究基于单板燃料栅元，栅元可分为燃料芯体、包壳和慢化剂三部分。其中燃料芯体是弥散在金属基体中的UO2以及硼可燃毒物颗粒。在实际计算建模时，对栅元芯体采用两种处理方式：（1）认为UO2颗粒、可燃毒物颗粒以及金属基体均匀混合，形成单一混合物材料，不妨将该计算模型称为均匀模型，模型示意见图1所示；（2）将UO2和金属基体材料均匀混合（计算表明，UO2颗粒的双重非均匀效应对计算结果影响较小，本次不做考虑），认为可燃毒物颗粒独立存在（可燃毒物颗粒作为一个独立燃耗区），不妨将该计算模型称为颗粒模型，模型示意如2所示。
2 MOI程序
MOI[2，3]程序系统是基于连续能量蒙特卡罗方法开发的堆芯燃耗计算程序，可在UNIX或LINUX平台下运行，可以实现并行的调棒临界燃耗计算，具有蒙特卡罗方法可处理任意几何、异性散射、任意边界条件等优点，其基本流程如图3所示。同时MOI采用了独特的混合燃耗计算模式，可计算多种类型可燃毒物（包括弥散的可燃毒物颗粒），并且该软件具有较高的燃耗计算精度，适用于该文的研究。
3 计算结果分析
3.1 均匀模型与颗粒模型比较
弥散燃料单板栅元的均匀模型与颗粒模型燃耗计算结果如图4所示。从图中可见，均匀模型和颗粒模型的单板栅元Kinf随燃耗变化的趋势基本一致，但在燃耗初期以及燃耗中期有一定的计算偏差。燃耗初期均匀模型Kinf偏小，与颗粒模型相比相对偏差接近-5.0%。这是因为均匀模型中将可燃毒物与燃料混合处理，高估了可燃毒物对中子的吸收；燃耗中期均匀模型Kinf偏大，与颗粒模型Kinf的相对偏差约2.0%。总体上看，均匀模型与颗粒模型Kinf相对计算偏差呈现从负到正，再逼近零的变化。相对计算偏差由负变正的燃耗时刻约在30000 MWD/tU左右，出现最大正值的燃耗时刻约在60000 MWD/tU左右。
不同计算模型B-10核子密度随燃耗的变化见图5所示。从图5中可见，不同计算模型B-10核子密度随燃耗增加单调递减。但颗粒模型与均匀模型B-10核子密度的差随燃耗增加出现了先增加后减少的现象。可燃毒物核子密度差值最大时刻约在30000 MWD/tU左右，对于Kinf而言是计算相对偏差从负变正的时候。
由于可燃毒物热中子吸收截面很大，随着燃耗的进行可燃毒物消耗很快，自屏效应也会随之削弱的比较快，因此，这两种模型计算的Kinf应会不断接近，最终相对偏差趋于零。但从计算结果看，这两种模型所计算的Kinf的相对偏差并不是直接逐渐逼近零，而是先从-5.0%逐渐变为+2.0%，然后从+2.0%逐渐逼近零。出现这种现象的原因是由于自屏效应引起的可燃毒物消耗速度不一样。
为了便于描述，定义如下参数：N均为均匀模型中B-10核子密度；σ均为均匀模型中B-10微观吸收截面；N颗为颗粒模型中B-10核子密度；σ颗为颗粒模型中B-10微观吸收截面。
均匀模型中B-10在燃料芯体中均匀分布，最大程度弱化了B-10的自屏效应，即σ均>σ颗，使得B-10核子密度消耗较快，即N均递减较快，那么均匀模型中B-10的总吸收Σ均=N均（快）×σ均（变大，速度较慢），从而Kinf增加也较快。
颗粒模型存在自屏效应，使得B-10的等效微观吸收截面较小，进而B-10的消耗要慢于均匀模型；但随着燃耗的加深，自屏效应减弱，使得颗粒模型中B-10的微观吸收截面逐渐增加（但仍小于均匀模型），进而使得B-10消耗也逐渐加快，即颗粒模型中B-10的总吸收Σ颗=N颗（慢）×σ颗（变大，速度较快），从而Kinf的增加要慢于均匀模型。
根据以上两点，可以初步得出以下关系：
初始时刻：σ均>σ颗，N均=N颗，因而均匀模型的Kinf与颗粒模型的计算偏差较大。
燃耗过程中：σ均>σ颗，N均
燃耗末期末：σ均≈σ颗，N均≈N颗，因而Kinf和B-10核子密度计算偏差均约等于零。
3.2 质量修正的燃耗初步分析
含弥散可燃毒物颗粒的燃料芯体，必须采用颗粒模型才能较为准确的进行计算，而目前一般的栅元计算程序无法进行颗粒模型的建模，难以考虑双重非均匀性，因此，若继续使用均匀模型计算则必须考虑一定的修正。
引入可燃毒物的自屏因子[4]，它的定义为：
由此可见，可燃毒物有效吸收截面为：
对于可燃毒物总吸收截面，有：
由于MOI程序使用点截面库，对可燃毒物吸收截面使用修正因子可等效视为对毒物核子数量使用修正因子。引入修正因子使得燃耗初期Kinf与颗粒模型计算结果一致，并继续进行燃耗计算。修正均匀模型与颗粒模型计算的Kinf随燃耗变化见图6所示。从图6中可见，燃耗初期和燃耗末期的Kinf相对偏差均为零左右。燃耗初期Kinf相对偏差较小主要是因为引入了修正因子，使得均匀模型计算时吸收减小。燃耗末期Kinf相对偏差较小主要是因为可燃毒物已基本全部消耗，自屏效应已完全消失。但是在燃耗中期附近，修正均匀模型的Kinf比颗粒模型大4%左右。这种变化趋势和B-10的核子数量变化相关。由于采用了质量修正，这两个模型的B-10初始核子数量并不一致，因此，进行归一化处理。归一化后两模型B-10核子密度差值及Kinf相对偏差随燃耗的变化见图7所示。从图7中可见归一化B-10核子密度差值及Kinf相对偏差随燃耗的变化曲线从形态上是一致的，只是出现极值的燃耗时刻有些差别。
从上述结果看，质量修正能够在燃耗初使得均匀模型的Kinf计算结果与颗粒模型一致，但是这种修正在燃耗中期会带来较大的计算偏差。
4 结语
该文基于MOI程序，对弥散燃料单板栅元进行了均匀模型和颗粒模型建模计算，初步分析了双重非均匀性对燃耗计算的影响，可以得到以下结论。
（1）双重非均匀性的存在使得含有弥散可燃毒物的栅元Kinf在燃耗初期和燃耗中期出现一定的计算偏差。
（2）如果引入的修正因子不随燃耗变化，在燃耗中期会高估栅元Kinf，因此，在修正时必须考虑修正因子随燃耗变化。
参考文献
[1] 常鸿，杨永伟，经荣清.球床式高温气冷堆初次临界物理计算的蒙特卡罗方法模型分析[J].核动力工程，2005，26（5）：419-424.
[2] 强胜龙，秦冬，柴晓明，等.PWR堆芯中弥散型可燃毒物的燃耗特性研究[J].核动力工程，2014，35（2）：1-4.
（沈阳工程学院能源与动力学院，沈阳 110136）
（College of Energy and Power，Shenyang Institute of Engineering，Shenyang 110136，China）
摘要： 总结了汽轮机回热系统常见故障，建立了回热系统典型故障集。在利用模糊规则建立回热系统故障征兆知识库基础上，提出了一种基于支持向量机多分类算法的回热系统故障诊断方法。最后将该方法用于某汽轮机组回热系统故障诊断中，结果表明，该模型能有效的识别回热系统故障。
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.
关键词 ： 热能动力工程；回热系统；支持向量机；故障诊断
Key words： thermal power engineering；regenerative heating system；support vector machines；fault diagnosis
中图分类号：TK264.1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）18-0061-03
作者简介：张瑞青（1975-），女，山西大同人，硕士，讲师，主要研究方向为电厂节能、性能监测和故障诊断。
0 引言
在现代大型火电厂中，回热系统运行情况的好坏，直接关系到汽轮机的安全经济运行，随着发电厂机组参数的提高，回热系统的运行状况对整个机组的安全性、经济性的影响更加显著，因此，回热系统的故障诊断一直倍受关注。长期以来，回热系统的故障频繁出现，严重地影响了大机组高效率低能耗优越性的正常发挥。因此，如何运用计算机技术，发现回热系统中出现的故障，并相应采取及时措施，降低故障引起的损失，提高电厂的经济性，是当前摆在我们面前的迫切任务之一。支持向量机（Support Vector Machine，SVM）是Vapnik[1]最早提出的一种统计学习方法，这种学习算法目前在大型火电厂热力设备故障诊断中得到了成功的应用[2-3]。本文将该方法用于热力系统故障诊断中，通过建立回热系统典型故障征兆知识库来准确识别电站机组回热系统典型故障。
1 支持向量机多分类算法
支持向量机算法是为解决二值分类问题而提出的一类算法，其计算原理为：假设一个两分类样本组（x1，y1），…，（xi，yi），xi∈Rd，yi∈{+1，1}，支持向量机方法是寻找一个最优超分类平面w·x+b=0将样本合理归类，使各分类与超分类平面之间距离最大（如图1所示）。图中实心点与空心点分别表示两类样本，H表示最优分类线，直线H1、H2经过平行于分类线且与之相距最近。试着在高维空间中应用该结论进行分类，则最优分类线即为最优分类面，直线H1、H2上的训练样本点就是支持向量。将最优超平面问题转化为式（1）所示的二次规划问题进行运算，就能解决该二分类问题。
为了使分类面所覆盖的范围尽量大，还要使被错误区分的样本数量尽可能小，通常是通过增加一个松弛项ξi≥0，使式（1）中的目标函数变为求下式中的φ（w，ξ）最小值：
然后引入Lagrange函数求解此优化问题。若要解决二分类问题，则建立一个二维分类器。支持向量机构造二维分类器的方法主要有两种：一种是1998年Weston[4]提出的多类算法，另一种是通过组合多个二维分类器，构造多类分类器，这类方法目前主要有Vapnik[1]提出的一对多算法和Kressel[5]提出的一对一算法以及由该算法衍生出的有向无环决策图方法（Decision Directed Acyclic Graph，DDAG）[6-7]。
有向无环决策图方法：针对N类分类问题，首先建立N（N-1）/2个SVM二维分类器，然后将这些二维分类器组合成一个带有根结点的N层DDAG，在DDAG中，每个二维分类器对应两类，分布N层结构中，顶层仅仅分布一个根结点，第二层分布着对应两个级别的两个叶结点。以此类推，第N层有N个叶结点，对应N个类别。中间共有N（N-1）/2个结点，每一个中间结点是N（N-1）/2个SVM二维分类器中的一个，且每个结点对应一个决策函数。在分类环节，先从根结点开始按设计要求分别录入分类对象，以该结点所对应的分类函数为依据展开运算，根据运算结果（0或1）确定下一步应该按什么路径进行分类，然后通过（N-1）次的判别，最后一层结点处的输出就是最终所属的类别。图2给出了一个包含四个类别的有向无环DDAG决策图。
2 回热系统故障集合和征兆知识库
2.1 回热系统故障集合
结合相关文献[8-9]对回热系统典型故障的理论进行分析，同时根据现场运行经验，将抽汽管道逆止阀卡涩、排气管道排气不畅、排气管道排气量过大、加热器管束污染（结垢）、加热器内部水侧短路、加热器内部管系泄漏、疏水不畅、疏水器故障、加热器旁路阀故障、加热器满水、除氧器排气带水、除氧器自身沸腾12个比较典型常见的回热系统故障作为故障集合，记为uj（j=1，2，…，12）。
根据现场运行经验可知，回热系统运行参数的变化情况不合常规，是典型的故障征兆。为了使诊断系统具有实用性和通用性，选取抽汽流量、加热器抽汽压力、加热器进口压力、加热器进口水温、加热器出口水温、加热器混合点前出口水温、加热器出口端差、加热器疏水水位、加热器疏水温度9个参数测点（记为xi，i=1，2，…，9）来反映回热系统的故障表现，这些异常运行参数有的必须通过运算才可获得，有的则直接从电厂的实时数据库中获得。
2.2 训练征兆知识库
根据运行系统和现场技术人员的经验积累可知，运行过程中回热系统发生的故障与参数征兆表现之间的关系并不十分明确，因此，在利用SVM进行回热系统故障诊断时，需对故障的征兆进行模糊化处理，回热系统故障征兆集xi按下列规则取值[9]：
根据上式建立回热系统典型故障的训练样本库，如表1所示。
2.3 基于DDAGSVM的回热系统多故障诊断模型
根据回热系统典型故障类型设计一个12类问题的有向无环决策图（DDAGSVM）模型，由12*（12-1）/2=132个二维分类器将其中任何两类故障分开，每个结点对应一个二维分类器。将表1所示的典型故障作为训练样本展开分析，将径向基函数视为核函数建立SVM，已“对训练样本分类的错分率最小”为判断依据进行参数寻优，分别取径向基核函数的宽度系数σ=0.1~10，惩罚因子C=10~10000，具体步骤如下。
①选择宽度系数和惩罚因子（σ，C）建立模型，并对样本进行训练，得到最优分类结果。
②在训练网络中输入典型故障样本，比照样本实际类别对输出结果进行归类分析，建立有向无环决策图（DDAGSVM）模型分类错分样本统计矩阵D=[dij]，其中di，j（i=j，i，j=1，2，…12）为正确分类数，di，j（i≠j，1，2…，12）表示将第i类典型故障分到第j类的个数，令E=∑di，j，（i≠j，i，j=1，2，…，12）为错分样本总数。
③假设错分样本总数E未达到分类精度，就要按步骤1再进行一轮分析，然后重新进行样本训练，直至模型符合分类精度或达到迭代次数才可认定为合格。
在本文所述案例中，当宽度系数和惩罚因子分别为σ=5，C=1000时，将12类回热系统故障完全正确分类。
3 实例应用
以某电站某300MW机组回热系统的某加热器故障为例。该故障发生时的主要征兆为：高加出口端差变大，加热器温升（出口水温）下降，加热器疏水水位快速上升，加热器疏水温度下降。利用上述回热系统故障参数值进行模糊化处理，得到实时征兆故障模式向量：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进行诊断，诊断结果为[-1，-1，-1，-1，-1，1，-1，-1，-1，-1，-1，-1]，说明是回热系统发生第6类故障，即加热器管系泄漏，与实际情况相符。
4 结论
本文采用基于支持向量机多分类方法，建立了回热系统故障诊断多故障分类模型，在总结回热系统常见故障的基础上，建立了回热系统典型故障集，通过模糊规则获得凝汽器故障征兆知识库，用有向无环决策图（DDAGSVM）算法对小样本情况下回热系统典型故障诊断进行了研究，实例计算表明，有向无环决策图（DDAGSVM）算法具有较高的诊断准确率。
参考文献：
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关键词：MCNP；压水堆；燃料组件；中子学特性
基金项目：四川省教育厅重点科研项目（13ZA0067）；核废物与环境安全国防重点学科实验室开放基金项目（10zxnk01）；放射性地质与勘探技术国防重点学科实验室开放基金项目（2011RGET022）；贵州省教育厅科技项目（2011010）；国家自然科学基金项目（41273031）。
在压水堆反应堆运行初期，堆内有很大的剩余反应性和局部不均匀性[1]。一般都需要在冷却剂水中添加硼元素，或者在某些燃料组件中放置毒物棒[2]，来抵消初期的剩余反应性。这于对反应堆安全运行和功率展平具有重要意义。除此之外，当中子能量低于4eV时，中子与原子核的碰撞将会受到原子热运动以及相邻原子的影响。此时中子与靶核发生弹性碰撞，靶核不能被当作静止，此时的碰撞有可能使出射的中子能量大于入射中子。这种情况叫做热能区中子向上散射现象[3]。在压水堆中，能有效与核燃料发生裂变反应的主要是热中子，堆芯的轻水（既是冷却剂又是慢化剂）的平均温度在300摄氏度以上，此时轻水中的氢原子振动较为剧烈，故其对热中子的弹性散射截面与常温有所不同，该差异影响轻水对中子的慢化效果，导致堆芯的临界特性出现变化。故在模拟中须考虑冷却剂温度的影响。MCNP的S（α，β）热修复较为可靠[4]，可以模拟该功能[5]。
1 构建模型
本文的压水堆堆芯模型采用157组结构上完全相同的17×17型先进燃料组件，分三个区放置在堆芯，其中235U富集度为3.10%的52个组件放置在堆芯的最，称为3区（外区）；235U富集度2.40%的52个组件和235U富集度为1.80%的53个组件按照棋盘式交错分布在2区（中区）和1区（内区）[7]。入水口水温300℃，出水口水温330℃。在模拟中，考虑了化学补偿，即在冷却剂水中加入硼元素。其中硼10质量分数为0.027286%，硼11为0.103144%。
燃料棒包壳外直径为9.5mm，包壳厚度0.57mm，UO2陶瓷芯块直径8.19mm。模型构建过程中为了简化步骤，故将整个燃料棒芯块设计成一个长棒，忽略每个小芯块的碗碟形部分，总长度为365.76cm，如图1所示。图1中，左图为燃料棒横截面图，中心的淡绿色的圆柱截面代表燃料棒活性部分，活性部分顶端以及紧贴燃料棒外部的很窄红色部分代表燃料棒活性部分与包壳的间隙（充有氦气）。再往外的橙色部分代表Zr-4合金的包壳部分[8]，包壳外面蓝色部分为水。右图为其轴向侧面图。图2为边长为21.25cm，高405.86cm的燃料组件，由1个中子测量管与24个导向管外加264根燃料棒组成。
图 3 反应堆完全结构
图3为堆芯的完全结构。围栏为水层和压力壳，至于反应堆内的许多控制装置，考虑到其对堆芯内的中子通量影响较小，故做简化处理，忽略不计。至此，堆芯的模型构建完毕。堆芯内各主要部件的参数，见表1。
表1 堆芯内各主要部件参数
2 运行结果及分析
2.1 堆芯中子能谱
根据MCNP5及其记录卡的运行结果，在初始的材料和结构下，反应堆中各组件不同能量段中子份额平均值如表2所示。
表2 反应堆内各能量段中子份额
根据表2的数据，我们可以清晰的看出，在157组件的压水堆运行初期，能量低于0.625eV的热中子通量比其他的较高能量的中子（中能中子与快中子）要大2到3个数量级，能量大于1MeV的中子份额仅次于能量低于0.625eV的热中子。由此可见157组件压水堆内中子能谱较软，热中子占绝大多数。由此也说明，压水堆中的核素的平均裂变中子数v（E′）用核素对热中子的平均裂变中子数v来近似是合理的。
2.2 临界特性
在压水堆运行中，入水口水温与出水口水温差别不大，所以在模拟中，我们忽略堆芯轴向水温变化所带来的密度变化。并且，为了更好的比较温度对热中子弹性散射截面的影响。我们设定了600K温度下的轻水与常温的轻水密度相同，如表3所示。
表3 堆芯临界特性比较
以上差别表明，在热中子能谱的反应堆中，冷却剂温度对整个反应堆的临界特性影响较大。因为600K温度下的轻水中的氢原子的振动比常温下轻水中的氢原子振动更为剧烈，使得其对中子弹性散射截面与常温不同，从而导致轻水对中子的慢化能力出现差异，进而使堆芯临界特性出现差别。因此，在对压水堆模拟时，冷却剂温度的影响将不可忽略。
2.3 堆芯轴向热中子通量密度分布
为方便分析，我们将157组件按平面坐标（x， y）进行编号。我们将中心的位置设为（0， 0），其左相邻的位置设为（-1， 0），右相邻为（1， 0），上相邻为（0， 1），下相邻为（0， -1）……。以此类推，将放入其中的组件也依此编号。在不考虑燃料毒物与燃料棒的情况下，以MCNP的F2记录卡和FS
功能卡分24段记录燃料棒轴向通量。以堆芯中心组件的为例，其轴向中子通量如图4所示。
图 4 轴向中子通量分布
由图4可见，在无燃料棒和燃料毒物的情况下，压水反应堆内燃料棒的轴向中子通量分布以燃料棒中部为对称点，首尾对称。中部中子通量最高，两端最低。最高的中子通量接近最低值的10倍，这样的结果是显而易见的。因此，在设计燃料棒时，可以在燃料棒两端添加中子反射材料，以展平燃料棒轴向中子通量，提高燃料棒的燃耗。
2.4 堆芯径向热中子通量密度
现以俯视堆芯的角度，忽略单个组件内部各燃料棒间中子通量差异，以MCNP5中的F4记录卡与FM乘子卡提供的核素微观裂变截面与平均裂变数来记录每个燃料组件的燃料棒内平均中子通量[10]，得到各组件的归一化中子通量的等高线图，结果如图5所示。
由图5可以看出，整个压水反应堆初始运行，达到临界时，其反应堆内部各个组件的热中子通量并不是相同的。并且，通量最高处的数值接近通量最低处的数值的两倍。根据（4）式，这种差异会导致堆芯功率在径向分布不均。堆芯的中心区，235U富集度最低，并且在中子慢化过程中较高浓度的238U对中子有共振吸收的作用，从而使中心处热中子通量较低。沿半径向外中子通量逐渐升高，到2区时会有个高峰，继续向外略有降低。但在边缘的3区的某些组件仍会有峰值，这是因为3区初始放置的燃料组件235U富集度最高，以及外侧水层对中子的反射与慢化。毫无疑问，这样的情况会使得堆芯有较大的热管因子，这对反应堆的输出功率会造成较大的影响。因此，可根据反应堆初始运行的热中子通量分布来选择将那些通量较高的组件放入燃料毒物棒或者适当下插控制棒，以抵消反应堆剩余反应性，达到展平轴向通量分布，提高输出热功率的目的。
图5 中子通量的平面分布
3 结论
本文研究了157组以UO2陶瓷燃料为组件的压水堆在常温和300摄氏度冷却剂下的临界特性以及在只考虑化学补偿的反应堆运行初期的堆芯内中子和功率分布特性，得到如下结论。
1 根据各能量段中子份额来看，157组件的压水堆运行初期稳态时堆内中子能谱以热中子为主。且能量大于1MeV的中子所占份额仅次于热中子。
2 在热堆中，冷却剂的温度会影响冷却剂核素对能量低于4eV的中子的弹性散射截面，进而影响中子的慢化。这种影响，也会体现在堆芯的临界特性上。
3 在不插入控制棒与毒物棒的情况下，燃料棒轴向中子通量分布以燃料棒中心对称，中间高，两端低。对于径向中子通量分布和功率分布，本文则给出平面分布图。结果堆芯中心最低，向外逐渐升高，到2区时有峰值，再向外降低，至3区时又有峰值。3区出现峰值，是其较高的235U富集度与外侧的水层对中子的进一步慢化与反射共同导致。对于这样的分布，在反应堆运行初期需要在图示的高中子通量的组件里添加燃料毒物棒或者适当下插控制棒。以抵消反应堆的剩余反应性，展应堆径向功率密度，使得反应堆能有效提高热功率的输出。
4 以上的研究并未考虑燃耗与中子分布特性的关系。而随着燃耗加深，压水堆内轴向和径向的中子分布与功率分布会出现新的变化，这将是我们以后要继续探究的问题。
参考文献
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【关键词】高空长航时 无人机 联结翼 总体参数
海湾战争以后，美国根据侦查要求，发展高空长航时无人机。其抛弃一系列的高空维生系统，减轻了无人机的重量，具有更长的航时。中国在80年代开始应用无人机，作为防空体系的靶机与干扰诱饵。无人机在未来的战争中充当着越来越重要的角色，其不仅可以进行高空侦查，必要时还可以对敌方目标进行攻击。无人机中的联结翼可以增加机翼的刚度，使大展弦比的机翼翼尖位移减小，降低材料要求与成本。
1联结翼布局研究背景
联结翼布局最早由Wolkovitch于1986年提出，具有占用空间小、重量较轻的特点。其需要结合航迹规划灵活合理地选择飞行路线，不能单纯依靠外形隐身来达到较高的生存力。从结构设计的角度来说，联结翼布局所具有的直接力控制能力可为机动性提供必要的技术保证。联结翼的前翼和后翼相互连接在一起，简化为双支点梁。这使得结构重量与前翼盒段根部所受到的弯矩在气动损失较小的情况下，可明显减小。所谓菱形翼可以被看作是联结翼的一种形式，该布局可以被定义为一种前翼、后翼连接成在俯视图和前视图都构成菱形的串联式机翼布局。根据双翼空间布置的不同还可分为平列式布局和后翼斜置式布局两种。布局根据前、后翼联结方式的不同又可分为翼面直连式和翼尖小翼连接式。研究表明，联结翼布局飞行器， 具有气动效率高、结构重量小的特点。但也存在展向流动大、连接处流动复杂等问题。作为一种创新型的亚、跨声速布局，联结翼飞行器在过去的20多年里吸引了众多学者与机构对其进行研究和探索。
2联结翼的气动特性与求解模型
合理的联结翼布局的气动估算模型能够快速对联结翼布局进行计算，剔除对气动影响较小的部分。在模型建立的前期，采用计算流体力学方法（CFD）得出各设计变量对气动特性的影响关系，为求解模型的建立做基础性铺垫。通过将干扰因子引入到模型分析中，解决了升力线理论无法分析附着涡影响的不足，得出了联结翼布局的气动求解模型。
（1）飞行器气动学科的计算方法主要分为三个精度级别：气动力工程估算方法为第一级别，精度最低。通过对飞行器几何外形简单的描述来计算各部件的升、阻和力矩等性能，最终求和得出全机气动性能。其特点是求解速度快，但有一定的适用范围。且飞行器的细节特征很难计算准确，尤其是各部件的干扰阻力；第二级精度级别是升力面理论（涡格法），将物面划分成若干涡面，用马蹄涡来代替面分布的基本漩涡作为升力面的气动模型，该方法思路明晰，计算简便。但只能对诱导阻力，零升阻力还需要估算完成；第三精度级别是计算流体力学，该方法是目前精度最高的计算方法。它的基本思想是将空间上和时间上连续的流场，用一系列有限个离散点上的变量值的集合代替。通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的方程组，然后通过求解方程组来获得场变量的近似值。
（2）联结翼布局在飞机上的应用研究在国外早已开展，针对此种布局的气动与结构设计都取得了很大进展。Wolkovitch早在1986年就提出了联结翼布局的许多新特点，在此后的研究中，多位学者对联结翼布局在气动、结构、颤振以及相互耦合关系方面进行了研究。国内学者针对联结翼布局的研究开展较晚，但也取得了初步的成效，通过风洞试验与理论计算相结合的方式，获得了许多有参考价值的数据。但所选择的计算模型较为简单，不能完整的反映实际联结翼布局气动力的特点。在分析联结翼布局的诱导阻力时，很多学者都采用了基于Prandtl-Munk对双翼机诱导阻力的计算分析，Prandtl提出干扰因子，用以确定双翼机机翼效率系数。但与计算和试验结果对比发现采用这种方法计算出的翼展效率因子过小，这主要是因为该理论假定前翼产生的脱体涡不破裂并和自由流平行，Munk提出的假设过高的估计了后翼与前翼交错部位的下洗及上洗影响。
（3）基于升力线理论对诱导速度的定义展开的升力线理论的基本思想是，通过把机翼的每一个纵向剖面上的流动看作是均匀流绕该剖面（翼型）的二维平面流动。升力线理论仅能分析脱体涡的影响，对采用较大后掠角的机翼还需考虑附着涡的影响。在研究此类问题时通常采用升力面理论，升力面理论主要是将机翼划分成若干微块，通过求解各微块间的涡强并求和进而获得所需的气动数据。由于联结翼布局的前、后翼后掠角超过了升力线理论的适用范围，不能仅仅将机翼简化为一条直的、变涡强的升力线，应加入附着涡的影响。因此在研究过程中引入了干扰因子，即不直接研究附着涡的影响，而是通过干扰因子进行了修正。
（4）联结翼布局并不是对升力线理论的直接应用，因此不受经典升力线理论的适用范围的约束。联结翼布局具有气动结构强耦合的特点，单纯从气动力的角度分析，无法得到系统级最优。从理论上讲，采用翼尖连接方式气动效率最高，但实际情况确是，当高亚音速巡航时，翼表面气动载荷较大，采用翼内连接要比翼梢连接更轻，使得翼梢连接在气动上的优点被结构重量的增加所抵消。当巡航速度较小时，翼载荷较小，翼尖联接则成为可行的方案。当前翼展弦比一定的情况下，两翼间翼隔2倍于平均气动力弦，展长比为1时 （即翼尖连接）时，布局具有最佳翼展效率因子，可有效降低总诱阻。
3结语
联结翼布局的气动估算模型，与CFD数值方法结果对比，具有足够的精度。能够满足方案设计阶段对布局气动特性的评估需要，是一种适合低速及高亚音速速度范围的布局形式。与单翼布局相比，在机翼面积、巡航速度一定，后掠角相同，前翼翼展不变的情况下，合理选择展长比与翼隔可使总诱导阻力降低。
参考文献：
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自1977年恢复高考以来，我国高校招生政策主要经历了四个发展历程[1，2]。1977年至1985年我国实行的是在适当地点定期实行全部或局部高等学校联合或统一招生。1986年至1992年国家采取计划招生，实行单位委托培养和定向招生及招收部分自费生的双轨办法，改变了高度集中的单一招生计划体制。其后至2002年，国家实行了一系列的招生政策改革，使得我国高等教育实现了跨越式发展。2003年至今教育部实行了扩大高校招生自主权的改革，自此大类招生开始出现。大类招生政策自实施以来，经过近十年的发展和逐渐推广，迄今100多所“211工程”院校中已有超过一半的高校实行了按大类招生的模式。大类招生是指将相同或相近学科门类的专业合并，按一个专业大类进行招生。大类招生之所以能取得如此快速的发展是由其先进性决定的——大类招生不仅有利于培养创新型人才和按需培养人才，而且还可以帮助高校整合内部资源，提高办学效益[3]。
由于大类招生属于新生事物，部分高校实施不久，其潜在的弊端尚未显露，而按大类招生政策录取的学生的成绩往往隐含着这些信息[4]，因此，对这类学生的成绩进行统计分析，发现其潜在的问题，从而提出相应解决方案是尤为重要的。本文以较早实行大类招生的中南大学能源动力类学生成绩为研究对象，通过建立Logit对数线性模型，探讨生源地和入学年龄对学生成绩的影响，进而根据统计结果提出相关对策以进一步完善大类招生模式。
二、数据收集及处理
（一）对象
中南大学有工学、理学、医学、文学、法学和经济学等十一大学科门类，有30个二级学院和83个本科专业，是一所典型的综合性大学。中南大学能源科学与工程学院自2008年开始便实行了按能源动力类大类招生，能源动力类是培养从事动力机械和动力工程的设计、制造、运行和管理等方面的高级工程技术人才的典型工科专业。因此，以中南大学能源动力类学生成绩为研究对象建立Logit对数线性模型，分析得出的结论具有一般性，能够指导综合性大学工科专业大类招生下学生科学文化素质的培养。本文统计了中南大学能源动力类2009级185名和2010级166名本科生的成绩，涵盖了他们自入学到2012年上学期所学习的所有18门和15门基础课科目，包括工程制图、大学计算机基础、微积分、大学物理、基础英语等。限于篇幅原因，学生的各科原始成绩数据本文不予陈列。
（二）成绩评价模型及等级划分
学生成绩综合测评的方法主要有总分法、算术
[收稿日期] 2014-06-16；[修回日期] 2014-06-26
[基金项目] 中南大学开放式精品示范课堂计划项目“能源与动力工程测试技术”（2014sfkt223）
[作者简介] 孙志强（1980-），男，河南武陟人，博士，中南大学教授，主要研究方向：节能与新能源.
平均值法、加权平均法、模糊综合评判法、层次分析法、因子分析法和主成分分析法等[5，6]。总分法和算术平均值法是对单个学生所有课程成绩求出总和或平均数，作为综合考核结果来对学生进行比较和评定。这两种方法非常简单，但没有考虑课程学分的影响。模糊综合评判是对受多种因素影响的复杂的对象采用模糊数学的理论与技术进行综合评判而得到定量评价结果的方法[7]。层次分析法是一种将定性分析和定量分析相结合的系统分析方法，其首先需要将复杂的问题层次化，然后根据系统的特点和基本原则对各层的因素进行对比分析，最后以计算出的最低层相对于最高层的相对重要性次序的组合权值作为评价的依据[8]。主成分分析法是将原来的多个变量适当的组合成一些数量较少的综合指标来近似代替原来的多个变量[9]。因子分析法是将具有错综复杂关系的变量综合为数量较少的几个因子以再现原始变量和因子之间的相互关系，在某种程度上可看成是主成分分析的推广和拓展[10]。这四种方法较为复杂，面对本研究庞大的数据需要花费较长的时间，不便使用。
加权平均法不仅涵盖了课程的学分信息，而且其计算方法还简单，故本研究最终选取该方法进行综合成绩的分析。加权平均法一种考虑了课程所占权重的学生成绩综合评价方法，科目的学分越高，该科成绩在进行综合评测时所占的比重越大，其具体计算方法为：
通过计算发现，所取样本中学生加权平均成绩的最大值和最小值分别为90.66和60.77。考虑到这两数值的大小，本文最终利用成绩绩点的分界值将学生的成绩划分成优、良、中和及格四个等级：当加权平均成绩≥85时，成绩为优；当85>加权平均成绩≥78时，成绩为良；当78>加权平均成绩≥71时，成绩为中；当71>加权平均成绩≥60时，成绩为及格。
三、Logit对数线性模型
本文主要探讨生源地及入学年龄对学生成绩的影响，所研究问题的变量均为称名变量，有自变量和因变量的区别，而且还有两个自变量，因此，多变量分析方法中的Logit对数线性模型特别适合于分析此类问题。Logit对数线性模型主要用来探讨与解释因变量与自变量间的关系，通常以最大似然法进行模型估计与检验[11]。
（一）建模与自由度计算
考虑到生源地种类有31种，而2009级与2010级能源动力类学生总人数仅为351人，所以，为了满足Logit对数线性模型的使用前提必须对生源地进行分类[11]。根据表1所示的2010年高考985高校各省录取率将生源地归为三类：① 0<录取率≤1.5；② 1.5<录取率≤3；③ 3<录取率。由于大部分学生入学年龄为18或19岁，因此，将学生入学年龄分为两类：① 18岁及以下；② 19岁及以上。按前述分类后，中南大学2009级与2010级能源动力类学生成绩的统计结果如表2所示。
表1 2010年高考全国各省级行政区的985高校录取率
序号 生源地 985高校
录取率（%） 类别 序号 生源地 985高校
录取率（%） 类别 序号 生源地 985高校
录取率（%） 类别
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 贵州 1.380 1
3 北京 4.069 3 14 宁夏 2.231 2 25 广西 1.259 1
4 吉林 3.814 3 15 黑龙江 2.216 2 26 河北 1.191 1
5 重庆 3.690 3 16 湖南 2.122 2 27 内蒙古 1.177 1
6 辽宁 3.527 3 17 江苏 1.933 2 28 山西 1.168 1
7 青海 3.458 3 18 山东 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 陕西 1. 687 2 31 西藏 0.979 1
10 浙江 2.790 2 21 甘肃 1.646 2
11 广东 2.742 2 22 江西 1.437 1
表2 2009级与2010级能源动力类学生成绩统计结果
类别 18岁及以下 19岁及以上
优 良 中 及格 优 良 中 及格
1类生源地 4 16 20 4 7 32 26 7
2类生源地 10 31 26 4 13 42 48 14
3类生源地 2 5 7 3 1 9 17 3
A代表生源地，B代表入学年龄，C代表成绩等级，则变量A、B、C分别有3、2和4个类别。根据对数线性模型的阶层特性（C为因变量，A与B为自变量），则可能建立的五个模型如表3所示。其中，模型1代表三个变量彼此独立，生源地和入学年龄均与成绩等级无因果关系存在；模型2-1只有生源地与成绩等级的交互作用，代表只有生源地与成绩等级间有关系存在；模型2-2表示只有入学年龄与成绩等级有关系存在；模型3表示生源地和入学年龄都与成绩等级有关系存在；模型4表示生源地和入学年龄以及这两者的交互作用都与成绩等级有关系存在。
（二）模型拟合优度检验结果与分析
在建立三维度列联表的可能模型后，计算每一个模型的似然比，并进行拟合优度检验，其结果如表3所示。其中，似然比计算公式为：
式中，eijk为各细格的期望次数；fijk为各细格的实际次数；i为变量A的类别；j为变量B的类别；k为变量C的类别。
由表3可知，模型1的似然比值为10.831，在自由度为15时，显著水平p值为0.764，并未达到0.05显著水平，因此该模型已经可以拟合表2中的实际数据。同时还可以发现，在加入了生源地与成绩等级的交互作用和入学年龄与成绩等级的交互作用后，拟合结果的显著水平分别下降至0.698和0.645，其拟合精度有所下降，故模型1是最佳拟合模型。该结果表明，学生成绩基本与生源地和入学年龄无关。
现实生活中普遍认为学生成绩与班级学风密切相关，为了确定此种观点是否正确，本文对能源动力类2010级5个班的成绩情况进行了统计，其结果如表4所示。从表中可以看出，2010级整体成绩最好和最差的班级是能动1002班和能动1001，其成绩为良以上的比例分别为70%和25.71%，相差44.29%。这与现实生活中两个班级的整体表现相吻合，据观察，能动1002班的学生普遍学习用功，到课率高，而且该班会经常组织同学集体上早自习和晚自习，学风好；而能动1001班相对来说学风稍差，学生学习不够积极主动，缺课率相比其他班级也要高一些。由此表明，学生成绩与班级学风密切相关的观点是正确的。由于学生成绩能反映学生掌握知识和各种能力的程度，是评价大类招生政策下大学生培养方案实施效果如何最有力的标志之一，因此，为了提高大学生的成绩，帮助他们更好的成长成才，学校需要将班级学风的建设摆在首位，加强对其的建设以完善大类招生政策下的大学生培养计划。
表3 可能的Logit对数线性模型及其拟合优度检验结果
模型阶层 模型 表示法 似然比 自由度 显著水平
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，生源地的主效应；βB，入学年龄的主效应；γC，成绩等级的主效应；αγAC，生源地与成绩等级的交互作用效果；βγBC，入学年龄与成绩等级的交互作用效果；αβγABC，生源地、入学年龄与成绩等级的交互作用效果。
表4 能源动力类2010级各班成绩统计结果
成绩等级
班级 优 良 中 及格
人数 所占比例（%） 人数 所占比例（%） 人数 所占比例（%） 人数 所占比例（%）
能动1001 2 5.71 7 20.00 20 57.15 6 17.14
能动1002 3 15.00 11 55.00 6 30.00 0 0.00
能动1003 2 8.70 12 52.17 9 39.13 0 0.00
能动1004 0 0.00 11 37.93 17 58.62 1 3.45
能动1005 1 3.45 12 41.38 15 51.72 1 3.45
注：所占比例是指各成绩等级的人数占班级总人数的比例。
四、结论与建议
本文通过对建立的以成绩等级为因变量、生源地与入学年龄为自变量的Logit对数线性模型进行分析发现，学生成绩与生源地及入学年龄基本无关，而与班级学风密切相关。学风好，班级学习氛围好，努力学习的人数也就多，成绩优秀的人数也越多。所以，加强班级学风建设尤为重要，是提高学生成绩最有效的途径之一。
针对目前逐渐推广并流行的高校大类招生，笔者认为可以通过以下两方面的措施来加强学风的建设。
（1）重视入学教育。综合高校工科专业的学生来自全国各地，他们的学习基础自然各不相同，在付诸相同努力后，其取得的成效也是各有差异的。有些学生在阶段性成绩出来后，他们会因为觉得自己已经很努力了但依然赶不上别人而把原因归结于自己高中的学习基础差。当他们产生这样的想法后，他们便会失去学习的冲劲，从而造成成绩的下滑。因此有必要在本科生的入学教育中强调高中的学习基础（与生源地相关）和入学年龄基本与他们大学里所取得的成绩无关，而是取决于他们在大学里的学习努力程度。
（2）设立基于班级整体成绩的奖学金名额分配机制。校级奖学金的班级名额分配不再以班级学生名额为依据，而是调整为以班级整体成绩（班级加权平均分）为基准，根据班级整体成绩排名而分配奖学金的名额。班级整体成绩能够很好的反映各班级学风的好坏，将奖学金的名额与班级整体成绩挂钩后，每一位同学的成绩都会影响集体的荣誉与利益。在这种情况下，各班级都会积极主动地制定措施来加强自身班级学风的建设，学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.
关键词： SLIM；贝叶斯方法；权重；模糊集；任务等级
Key words: SLIM；Bayesian approach；weight；fuzzy set；task level
中图分类号：TP39 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）04-0177-02
0引言
人的可靠性是可靠性学科的重要分支。据统计，国内核工业事故中约有70%与人有关[1]。因此，人因可靠性引起了人们的高度重视。在人的可靠性分析中，常用的分析方法有：THREP（Technique of Human Error Rate Prediction，人的失误率预测技术）、HCR（Human Cognitive Reliability，人的认知可靠性模型）、SLIM（Success Likelihood Index Method，成功似然指数法）、ATHEANA（A Technique for Human Event Analysis）、CREAM（Cognitive Reliability and Error Analysis Method）等。这些方法分别在不同的场合有很好的应用，但也都存在不足，因此对其进行完善是很有必要的。其中SLIM不需要将任务分解的很细，而是就任务以较高的或整体的水平来量化人因可靠性。在具体应用中，当人因失误的数据比较缺乏时该方法可以简便的给出比较可信的结果。但是SLIM中行为形成因子的选取和权重都由专家判断给出，具有一定的不确定性。因此就非常有必要改进此方法，使其结果能够更加可信、应用到更大的范围。
1SLIM简介
SLIM（Success Likelihood Index Method）于1984年由Embrey首先提出，他认为，人完成某项任务的可靠性极大地依赖于当时的行为形成因子（PSF）的作用。因此，只要能计算出这些行为形成因子对人行为的影响程度即可计算出人员完成该任务可能失败的概率[1]。
SLIM应用时主要分成以下步骤[2]：首先，在准确定义情景和任务集合的基础上选定行为形成因子；第二，对行为形成因子进行权重赋值，在赋值的同时检查各形成因子的相关性；第三，确定任务等级；第四，计算成功似然指数（SLI）；最后把SLI值换算成失效概率。这些步骤中最重要的是确定每一个行为形成因子的权重和在此行为形成因子条件下不同任务的等级。该两项因子确定以后，就可以根据成功似然权重指数的表达式进行SLI的计算。
SLI=ωiRi
式中：SLI―某项任务的成功似然因子；ωi―i因素在任务完成中的权重值，显示该行为形成因子对人员可靠性影响和贡献的大小；Ri―第i种行为形成因子影响下的任务等级因子。然后就可以采用对数形式将每项任务的成功似然因子转换为概率值。但是由于该方法过分依赖于专家判断，所以在PSA中较少直接使用，但可以用来帮助确认重要的行为形成因子[1]。
2SLIM改进
根据上面的介绍可以看到SLIM有很多的特点，为了充分利用它的优点并且使其结果更加准确、可信，在人员可靠性相关数据取得方面发挥更大的作用，本文对该方法进行以下几个方面的改进：使用CREAM支持行为形成因子的确定；贝叶斯方法修正专家对行为形成因子权重的判断；模糊集帮助确定任务等级。
2.1 SLIM中行为形成因子的确定CREAM对HRA作了深刻的变革，特别是对行为形成因子如何影响行为进行了深入研究。它强调人在生产活动中的绩效输出不是孤立的随机，还要依赖于人完成任务时所处的情景环境。情景环境通过影响人的认知控制模式决定人的响应行为。起决定作用的外界影响因素在CREAM中被归纳成九大因素,统称为共同绩效条件（CPC）[3]。SLIM也同样重视外界的背景因素对人可靠性的影响。SLIM中的定量化计算，就是在明确知道影响操纵员响应的各种行为形成因子的条件下才进行的。但是在某些情况下这些因素很难获得，因此只能依靠专家的估计[2] [9]。
基于这个共同的认识，CREAM共同绩效条件的确定对SLIM影响因子的确定有很强的指导意义。可以考虑SLIM影响因子的确定从CREAM的共同绩效条件找到解决方法。由于CREAM是把外界对人可靠性有影响的因素进行了归纳和总结，因而其模型具有先进性，所以在SLIM行为形成因子的确定中可以直接用这九个共同绩效条件作为确定的行为形成因子。CREAM归纳的共同绩效条件：有组织的完善性、工作条件、人机界面（MMI）与运行支持的完善性、规程/计划的可用性、同时出现的目标数量、可用时间、值班时间区（生理节奏）、培训和经验的充分性、班组成员的合作质量九种[4]。由于这些条件具有很强的概括性，在SLIM计算时只需要根据具体环境对涉及到的行为形成因子的影响程度分类然后做出准确的判断。利用CREAM中具有代表性的共同绩效条件来代替SLIM的行为形成因子，既能避免专家判断的不全面和主观又能利用到CREAM对外界背景条件的归纳的优点。
2.2 SLIM中行为形成因子权重的确定专家在判断权重时有很大的主观性，由此也导致计算得到的结果有很大的偏差。因此，使各个行为形成因子被赋予的权重更合适、更精确也是非常重要的。这里采取的方式是：在专家判断的基础上利用贝叶斯方法对先验权重加以修正，得到修正后的权重[5]。这样的结果不仅更加接近事实而且也更能令人信服。这种后验权重是对先验权重的客观准确度所做出的相应变化与调整，能够让专家判断扬长避短，使决策的结果更加准确、科学、合理。
贝叶斯理论方法的核心内容主要是贝叶斯公式：设事件A1，A2，…，An构成一个完备事件组，概率P（Ai）>0，i=1，2，…，n，对于任何事件B，若P（B）>0，有：
P（Ai/B）== （1）
事件A1，A2，…，An看作是导致事件B发生的“因素”，P（Ai）是在获得事件B发生的信息之前Ai的概率，通常称为先验概率。公式给出的P（Ai/B）是在经过试验获得事件B已经发生的这个条件下事件Ai的概率，称为后验概率。
在SLIM中按照一定的赋权方法，假设专家们对每一项行为形成因子赋予的先验权重分别为：P（A1），P（A2），…，P（An），显然这n个专家的判断可以看成一个完备事件组。行为形成因子对人的可靠性的影响可以为提升、不明显或者是退化。因此设行为形成因子对人的可靠性的影响为Bj，j=1、2、3，与上述三种情况对应，并且其概率评价别P（Bj/Ai）。由此可以建立起对应关系，根据贝叶斯公式可知：
P（Ai/Bj）= （2）
P（Ai/Bj）是在事件B的评价时专家的后验权重。它是获得方案B的初步信息后，对先验权重进行的修正[5]。经过修正后的权重与事实更加接近，从而使得结果更加可靠。
关于行为形成因子的相关性，一些HRA方法考虑到了，但是在SLIM中没有涉及，这也是该方法存在的一个很大问题。有的文献中提出了操纵员动作相关性的确定方法，并且起到了很好的效果[6]。本文的解决方法是在确定行为形成因子权重的过程中适当考虑行为形成因子的相关性情况，最后与权重结合在一起进行修正，以尽可能的减少相关性的影响。
2.3 SLIM中任务等级的确定CREAM把人的行为按照认知功能分为观察、解释、计划、执行四类[4]。并且认为人在生产活动中的绩效输出要依赖于其完成任务时所处的情景环境。并且将人克服或者适应环境必须付出的努力称为控制模式,根据情景环境条件的不同共划分为4种模式：混乱型、机会型、战术型、战略型。通过对共同绩效条件的评定可以确定属于哪一种控制模式，而后在相应的控制模式中确定人的可靠性[7]。
在SLIM任务等级的确定中同样要依靠专家判断，因此也存在主观成分过多造成的不确定性问题。而模糊集在描述不确定方面存在明显优势，因此考虑用模糊集来确定任务等级。文献[8]中提出用模糊方法对CREAM进行控制模式的分类。这种想法可以应用到SLIM任务等级的确定中，用CREAM的控制模式划分来支持任务等级的确定。在SLIM应用中可以像划分控制模式一样区别不同的任务等级，当操纵人员处于相应的控制模式时就对应相应的任务等级从而缩小专家判断的范围。专家判断的不确定性就会大大减少，从而使任务等级的确定更加准确。
上面已经涉及，在SLIM中利用CREAM所归纳的共同绩效条件来表征任务环境。这里通过对同样的CPC进行打分就可以实现对任务环境的量化。共同绩效条件对人因可靠度的影响中：提升作用对应于1，退化作用对应于-1，无关紧要则对应于0。首先对单个共同绩效条件打分，然后综合所有单个分值获取总分值。参考文献[8]中的方法，模糊集也分为混乱型、机会型、战术型、战略型四个。
共同绩效条件总分值与相应的模糊集类别确定之后,接下来需要确定共同绩效条件分值与四种不同控制模式之间的隶属关系[8]。此处采用领域专家和操纵人员匿名打分的形式来确定。综合各位专家和操纵人员的打分情况之后,得到最终的专家打分表。接下来,通过多项式拟合与回归分析来确定分值与隶属度之间的关系,得到具体的隶属函数。通过隶属函数就能够计算出某项任务对四个任务等级的隶属度，隶属度最高的就作为该项任务的任务等级。
3总结
SLIM确定的人员可靠性一般可以很快得到结果，对人的可靠性的评价有很好的应用效果。在人的可靠性定量数据难以取得的今天，是较为简便、易行、可信的。但是由于这个结果是通过专家组来完成定量化任务的，所以其结果只能是相对定量评估。许多文献都尝试对该方法进行改进。本文中通过上面的改进既保留了SLIM原有的简便、易行、可信的优点，而且使得结果更加接近事实，弥补了该方法存在的一些缺陷。可以使我们在获取HRA数据方面使SLIM得到更好的利用。
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【关键词】太阳能；集热板；实验
太阳能集热器是吸收太阳辐射并将产生的热能传递到传热介质的装置，它是组成各种太阳能热利用系统的关键部件。本文是以大连理工大学梁若冰博士所提出的集热性能较好的三U型填充式集热管与带有盖板的CPC有效结合，使用导热系数较大的新型材料―石墨与甘油混合物作为传热介质，优化设计了一种新型的中高温太阳能集热装置。
一、集热装置结构
每个集热单元（如图）包括一个简化CPC集热板（非追踪式复合抛物线聚光板，镀有减反射比膜），一根全真空玻璃集热管，并在玻璃管内安装一个三U型紫铜换热管，以新型导热材料―普通石墨与甘油的混合物作为填充材料。其能量传递机理为：太阳能经玻璃盖板辐射传热，同时CPC集热板将太阳辐射汇聚到真空管上，真空管吸热后热量通过导热介质传入三U型铜换热管内，加热管内的换热介质，使介质温度升高转换为有用能被利用。
图 集热装置结构
二、集热器的热性能分析
集热器理想状态即：系统处于热稳态；三U型支管间的热传递忽略不计；忽略真空集热管内空气对流和传导热损失；真空集热管玻璃外壳与周围环境的传热系数为常数。则该集热器部分热性能参数为：
（1）热损失系数
集热器的热损失系数是决定集热面积的重要因素，热损失系数越大，环境温度对集热效率的影响越明显，相同热负荷下所需的集热面积就越大，集热器的热损失系数为：
（为风损系数忽略为零；当有盖板时=1；分别为玻璃管和盖板的发射率；分别为玻璃管温度，天空温度，集热管温度，常量。）
（2）瞬时效率
以集热管中工质的进口温度Ti和环境温度Ta来表示此集热器的瞬时效率。
（为光学效率，I为照射在集热器上的总辐射强度，C为几何聚光比。为该集热器的热转移因子：其物理意义是集热器实际的有用能量与假象吸热板温度为工质进口温度时的有用能量之比。）
三、集热器在斯特林发动机小引擎中的应用
球面双棱镜或双轴跟踪点聚焦聚光器需要跟踪系统，占用空间大，价格比较昂贵。而该太阳能集光器没有自动控制系统，材料成本低，预计约占太阳能斯特林发动机系统价格的15%左右。今后，通过斯特林热机传热系统的设计，减少热阻损失，二者结合具有广阔应用前景。
我国已在太阳能热水、太阳能供热采暖、太阳能制冷空调等众多领域取得了一定的科技创新成果，本文涉及到的太阳能收集装置是综合前期成果基础上，通过创新组合设计的新型的集热单元，由于停留在理论设想，与实际应用的预期还有很大差距。
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