級(jí)聯(lián)

收乏燃料中U進(jìn)行級(jí)聯(lián)計(jì)算和設(shè)計(jì)。回收鈾中鈾的同位素有U、U、U、U和U，所以回收鈾的分離濃縮屬于多組分分離問題，多組分分離理論是回收鈾分離濃縮的理論基礎(chǔ)和依據(jù)。1 MARC解析解級(jí)聯(lián)理論研究的內(nèi)容就是級(jí)聯(lián)的計(jì)算設(shè)計(jì)、分析級(jí)聯(lián)性能等，怎樣設(shè)計(jì)和運(yùn)行級(jí)聯(lián)，搭建成本低、級(jí)聯(lián)效率高的級(jí)聯(lián)是級(jí)聯(lián)理論研究的主要目的。對(duì)多組分的分離的研究討論大多都是在準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)中完成的，俄羅斯的G.A.Sulaberidze等學(xué)者，提出分離多組分同位素的準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)方案，還對(duì)準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)的

開發(fā)了各種分離的級(jí)聯(lián)方案，包括具有附加供料的級(jí)聯(lián)、具有附加取料的級(jí)聯(lián)、中間取料的級(jí)聯(lián)、雙級(jí)聯(lián)、多級(jí)聯(lián)等，從不同角度分析比較級(jí)聯(lián)的優(yōu)劣。用來分析的模型級(jí)聯(lián)為豐度比率匹配級(jí)聯(lián)(matched abundance ratio cascade,MARC)[10-11]、準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)(quasi-ideal cascade,QIC)[12-13]。文獻(xiàn)[8]對(duì)很多分離方案進(jìn)行了概述。理想的分離方案應(yīng)具備：1)盡可能少消耗天然鈾；2)生產(chǎn)單位量產(chǎn)品級(jí)聯(lián)的總流量(相對(duì)總流

串聯(lián)起來組成層架級(jí)聯(lián)、階梯型級(jí)聯(lián)等形式進(jìn)行生產(chǎn)。層架級(jí)聯(lián)生產(chǎn)產(chǎn)品種類靈活，階梯型級(jí)聯(lián)生產(chǎn)產(chǎn)品種類相對(duì)固定；但層架級(jí)聯(lián)比階梯型級(jí)聯(lián)效率稍低。兩種級(jí)聯(lián)特點(diǎn)不同，但本質(zhì)相同，在級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)時(shí)都盡可能靠近理想級(jí)聯(lián)模型[2]。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為滿足客戶差異化需求，級(jí)聯(lián)系統(tǒng)需要經(jīng)常轉(zhuǎn)換生產(chǎn)工況，從一種工作狀態(tài)調(diào)整到另一種工作狀態(tài)。在調(diào)整過程中，流體狀態(tài)很容易達(dá)到新的定常態(tài)，但級(jí)聯(lián)中的豐度分布卻需要很長時(shí)間才能達(dá)到新的定常態(tài)。如一家生產(chǎn)n-4.0-0.25(n代表級(jí)數(shù)，4

分離方法。傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)為通常的三股流級(jí)聯(lián)，即一個(gè)供料和級(jí)聯(lián)的兩端各有一個(gè)取料。然而，一些情況下，僅三股流級(jí)聯(lián)仍然不夠，需要用多于三股流的多股流級(jí)聯(lián)。比如，多組分同位素的分離中，用兩個(gè)供料的級(jí)聯(lián)，提升產(chǎn)品中目標(biāo)組分的豐度[1]。還有，同時(shí)獲取W同位素兩個(gè)高豐度組分的具有四個(gè)取料的級(jí)聯(lián)[2]。在鈾的處理中，利用附加中間取料的級(jí)聯(lián)降低了鈾中234U的含量，同時(shí)也獲得低濃縮鈾，減少分離功需求[3]。用三股供料的級(jí)聯(lián)來處理回收的鈾，降低232U和236U的含量[4]。

離系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用、級(jí)聯(lián)運(yùn)行費(fèi)用、目標(biāo)產(chǎn)品的化工轉(zhuǎn)化費(fèi)用和資金相關(guān)的財(cái)務(wù)費(fèi)用。在已經(jīng)計(jì)劃投產(chǎn)的同位素產(chǎn)品中，一般技術(shù)研發(fā)費(fèi)用已經(jīng)執(zhí)行完畢；原料費(fèi)用及目標(biāo)產(chǎn)品的化工轉(zhuǎn)化費(fèi)用如無新的技術(shù)革新，幾乎變化不大；資金相關(guān)的財(cái)務(wù)費(fèi)用主要與資金投入、運(yùn)營情況有關(guān)，與系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用和級(jí)聯(lián)運(yùn)行費(fèi)用直接相關(guān)。如果同位素需求量較小，可以使用通用性較強(qiáng)的矩形級(jí)聯(lián)進(jìn)行生產(chǎn)，可以忽略矩形級(jí)聯(lián)本身利用率偏低的性質(zhì)，節(jié)省針對(duì)目標(biāo)同位素的級(jí)聯(lián)改造成本，只對(duì)分離方案進(jìn)行優(yōu)化，盡可能提高級(jí)聯(lián)利用率即

多組分同位素分離級(jí)聯(lián)的計(jì)算從功能上看，可以分為兩類。一類是驗(yàn)證計(jì)算，即是對(duì)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參量已經(jīng)確定的級(jí)聯(lián)進(jìn)行計(jì)算，來驗(yàn)證理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)是否相符。另一類是設(shè)計(jì)計(jì)算，即是針對(duì)一定的分離任務(wù)，確定級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行參量，使級(jí)聯(lián)最經(jīng)濟(jì)或者使目標(biāo)組分的產(chǎn)品豐度最高[1]。第一類問題一般用于實(shí)際工況核算中，通常是在各級(jí)流量相等的矩形級(jí)聯(lián)中完成，這種工況的核算相對(duì)計(jì)算難度小。但實(shí)際中，穩(wěn)定同位素分離級(jí)聯(lián)在運(yùn)行中長期處于水力學(xué)參數(shù)波動(dòng)的狀態(tài)，而且外部因素也對(duì)其級(jí)

進(jìn)行單級(jí)清理，即級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中各級(jí)分次單獨(dú)清理，無法進(jìn)行多級(jí)串聯(lián)的級(jí)聯(lián)清理，致使完成級(jí)聯(lián)系統(tǒng)清理所需時(shí)間較長，清理劑需求量也很大?；谝陨锨謇矸椒ǎ疚膶⒔榻B一種用于級(jí)聯(lián)內(nèi)不同氣態(tài)物質(zhì)分布形式的計(jì)算方法，計(jì)算相應(yīng)級(jí)聯(lián)工況下級(jí)聯(lián)各級(jí)的清洗效果，為實(shí)際的級(jí)聯(lián)清理提供技術(shù)支持。1 級(jí)聯(lián)數(shù)學(xué)模型1.1 級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)本文提出的計(jì)算方法以圖1所示的各級(jí)流量相等的逆流型矩形級(jí)聯(lián)[2]為例進(jìn)行介紹。假設(shè)級(jí)聯(lián)總級(jí)數(shù)為n，每一級(jí)級(jí)聯(lián)分離設(shè)備個(gè)數(shù)為N，在第f級(jí)位置進(jìn)行級(jí)聯(lián)總體供料，級(jí)聯(lián)

的問題，例如UE級(jí)聯(lián)及其標(biāo)準(zhǔn)[2,3]。因此，一些早期的工作集中在用戶級(jí)聯(lián)的解決方案和提出有效的用戶級(jí)聯(lián)準(zhǔn)則上，如最大平均接收信號(hào)功率和信號(hào)干擾噪聲比SINR(Signal-to-Interference-Noise Ratio)[4 - 6]。從UE的角度來看，具有最大下行鏈路DL(DownLink)接收信號(hào)功率的BS(或接入點(diǎn))不一定是具有最大上行鏈路UL(UpLink)功率的BS。此外，由于移動(dòng)UE的功率限制，UL容量受到限制。因此，文獻(xiàn)[7]引入了

來說，中間組分在級(jí)聯(lián)的某端濃縮時(shí)不可避免會(huì)有其他同位素被濃縮，因此中間組分濃縮的豐度會(huì)有一個(gè)限值[1]。對(duì)于多組分分離，為提高中間組分同位素的豐度，通常有兩種方法。一種是多遍分離，將第一遍的精料(或貧料)作為第二遍供料，而后在貧料(或精料)端取料，這樣可以在分離過程中將中間組分變?yōu)檫吘壗M分，從而提高產(chǎn)品的豐度。該方法可獲取任意高豐度的中間組分，在實(shí)際中應(yīng)用最廣。但需要多遍分離，增加了機(jī)器數(shù)與分離時(shí)間，提高了分離成本。第二種方法為中間取料，由于相對(duì)分子質(zhì)量處

第8個(gè)超速離心機(jī)級(jí)聯(lián)投入運(yùn)行，該廠的鈾濃縮產(chǎn)能因此提高20%。根據(jù)11月26日的聲明，新級(jí)聯(lián)的安裝是巴原工與海軍合作項(xiàng)目一期工程的組成部分。一期工程將安裝10個(gè)離心機(jī)級(jí)聯(lián)。第7個(gè)級(jí)聯(lián)于2018年投運(yùn)(詳見本刊2018年第9期相關(guān)報(bào)道)。整個(gè)項(xiàng)目將于2021年完成，屆時(shí)雷森迪將能滿足安格拉1號(hào)機(jī)組約80%的年度換料鈾濃縮需求。

其中具有高性能的級(jí)聯(lián)是提高同位素分離能力的關(guān)鍵之一，為最大限度地提高一座級(jí)聯(lián)的分離能力，必須進(jìn)行級(jí)聯(lián)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[2-4]。在現(xiàn)有多組分同位素分離級(jí)聯(lián)優(yōu)化理論研究中，優(yōu)化方向多集中在級(jí)聯(lián)本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)上[5-12]，如級(jí)聯(lián)長度(級(jí)聯(lián)總級(jí)數(shù))N、供料級(jí)位置f、分流比θ等。但由單機(jī)及級(jí)聯(lián)理論可知，組成級(jí)聯(lián)的單機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)與運(yùn)行工況也會(huì)影響到級(jí)聯(lián)的分離性能，在對(duì)二元同位素分離級(jí)聯(lián)的優(yōu)化研究中[13-17]，不僅針對(duì)級(jí)聯(lián)本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)與運(yùn)行參數(shù)，而且也針對(duì)

鈾濃縮領(lǐng)域，階梯級(jí)聯(lián)應(yīng)用廣泛。但鈾同位素分離屬于二元分離，與大多數(shù)穩(wěn)定同位素分離所屬的多元分離之間差異較大。特別是與鈾濃縮相比較，中間組分同位素分離具有本質(zhì)的區(qū)別。為了更好的進(jìn)行中間組分同位素分離，需要開展特殊級(jí)聯(lián)方面的理論研究工作。清華大學(xué)的曾實(shí)教授等提出過脈沖級(jí)聯(lián)、網(wǎng)格級(jí)聯(lián)等特殊級(jí)聯(lián)，都具有其獨(dú)特的意義，但是都不是針對(duì)中間組分同位素分離設(shè)計(jì)。本文在矩形級(jí)聯(lián)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種分離中間組分同位素的級(jí)聯(lián)，并對(duì)其可行性進(jìn)行研究。1 級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)1.1 級(jí)聯(lián)種類按照

須通過一定規(guī)模的級(jí)聯(lián)實(shí)現(xiàn)。俄羅斯離心法分離氙同位素生產(chǎn)技術(shù)始于上世紀(jì)80年代初，90年代已形成規(guī)模化生產(chǎn)，目前可將氙同位素濃縮至99%以上[4]。在國內(nèi)，2002年至2004年核工業(yè)理化研究院與清華大學(xué)合作，進(jìn)行了氙同位素試生產(chǎn)，成功將124Xe從0.096%濃縮至99%[5]，2011年核工業(yè)理化工程研究院成功批量生產(chǎn)出豐度為50%和豐度為99%以上的124Xe產(chǎn)品。131Xe屬于中間組分，相對(duì)于邊緣組分，中間組分的濃縮具有特殊性[6]。而且在多元分離中

分為箝位型和單元級(jí)聯(lián)型兩大類[2-3]，例如，目前在工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用的西門子公司或ABB公司的二極管鉗位型三電平中高壓變頻器，以及羅賓康公司或利德華福公司的級(jí)聯(lián)H橋中高壓變頻器。但這兩類的高壓變頻器的不足之處是在高壓整流側(cè)都需要體積龐大、成本高、接線復(fù)雜的工頻移相變壓器。無工頻變壓器級(jí)聯(lián)式多電平變換器[4]近年來在電力電子技術(shù)領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。此類變換器中間級(jí)采用高頻隔離雙向DC/DC變換器雙向傳輸能量，取消了傳統(tǒng)級(jí)聯(lián)式變換器中的移相變壓器，兩側(cè)或者高壓

裝機(jī)量圓整對(duì)剛性級(jí)聯(lián)流體性能影響初步理論分析張淑霞，李文泊，白志偉，楊 光（核工業(yè)理化工程研究院，天津300180）建立剛性級(jí)聯(lián)在投資回報(bào)率、穩(wěn)定運(yùn)行等方面具有一定優(yōu)勢(shì)。剛性級(jí)聯(lián)更接近理想級(jí)聯(lián)形式，理想級(jí)聯(lián)對(duì)各級(jí)的供料流量有著嚴(yán)格的要求，因此在組成級(jí)聯(lián)的單個(gè)分離設(shè)備供料流量一致的情況下，就對(duì)級(jí)聯(lián)各級(jí)的裝機(jī)量有嚴(yán)格的要求。而實(shí)際生產(chǎn)級(jí)聯(lián)中無法完全滿足理想級(jí)聯(lián)對(duì)裝機(jī)量的要求，裝機(jī)量往往需要圓整，因此研究裝機(jī)量圓整對(duì)級(jí)聯(lián)性能的影響具有實(shí)際意義。本文提出一個(gè)圓整參

同位素分離中不同級(jí)聯(lián)的比較研究程 璐，曾 實(shí)＊（清華大學(xué)工程物理系，北京 100084）多組分同位素分離中，對(duì)于給定的分離任務(wù)，存在多種不同類型的分離級(jí)聯(lián)。級(jí)聯(lián)總流量是級(jí)聯(lián)優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要性能指標(biāo)。通過引入虛擬組分，采用數(shù)值計(jì)算的方法，研究了匹配豐度比級(jí)聯(lián)、匹配X級(jí)聯(lián)以及準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)這3類級(jí)聯(lián)的優(yōu)化，比較分析了完成相同分離任務(wù)時(shí)這些級(jí)聯(lián)的分離性能。研究結(jié)果表明：在絕大多數(shù)情況下，準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)及匹配豐度比級(jí)聯(lián)分離效果較好，準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)較匹配豐度比級(jí)聯(lián)略優(yōu)，匹配X級(jí)聯(lián)

對(duì)豐度匹配的網(wǎng)格級(jí)聯(lián)分離多組分同位素混合物應(yīng)振根1，曾 實(shí)2（1.衢州學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院，浙江衢州 324000；2.清華大學(xué)工程物理系，北京 100084）本文提出了一種僅兩個(gè)取料的網(wǎng)格級(jí)聯(lián)——相對(duì)豐度匹配的網(wǎng)格級(jí)聯(lián)。其上半部分是理想網(wǎng)格級(jí)聯(lián)，下半部分是有回流的網(wǎng)格級(jí)聯(lián)。只要在回流點(diǎn)處某兩種關(guān)鍵組分的分離是對(duì)稱分離，這兩種組分即能滿足豐度無混合的條件。給出了相對(duì)豐度匹配網(wǎng)格級(jí)聯(lián)的計(jì)算方法，并針對(duì)分離多組分同位素混合物的不同情況，對(duì)該種網(wǎng)格級(jí)聯(lián)的分離性能進(jìn)行

多組分同位素分離級(jí)聯(lián)的研究。相對(duì)于理論已相當(dāng)成熟的雙組分分離級(jí)聯(lián)(特別是鈾濃縮級(jí)聯(lián))研究，多組分分離級(jí)聯(lián)這一領(lǐng)域還有很多亟待解決的問題，如在傳統(tǒng)的級(jí)聯(lián)形式中無法實(shí)現(xiàn)各級(jí)之間的交匯點(diǎn)處各組分豐度無混合，難以合理確定各級(jí)之間最合適的連接條件；在多組分分離中未能得到公認(rèn)的價(jià)值函數(shù)定義，難以利用價(jià)值函數(shù)和分離功率的概念分析和評(píng)價(jià)級(jí)聯(lián)的分離性能；一般形式的多組分分離級(jí)聯(lián)的計(jì)算牽涉到求解非線性方程組[1]，不方便進(jìn)行一般性的分析和研究。此外，在涉及生產(chǎn)實(shí)際時(shí)，由于對(duì)穩(wěn)

級(jí)流量相等的矩形級(jí)聯(lián)中進(jìn)行。研究多組分矩形級(jí)聯(lián)的分離特性，必須求解描述級(jí)聯(lián)內(nèi)部物質(zhì)輸運(yùn)規(guī)律的級(jí)聯(lián)方程。由于多組分矩形級(jí)聯(lián)方程是復(fù)雜的非線性方程組，只能用數(shù)值方法來求解，因此快速、穩(wěn)定、精確地求解級(jí)聯(lián)方程的數(shù)值計(jì)算方法是級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)和優(yōu)化的必要工具。關(guān)于多組分矩形級(jí)聯(lián)方程求解的計(jì)算方法，在許多文獻(xiàn)中進(jìn)行了探討，其中準(zhǔn)線性法[8-9]、q迭代法[10-11]以及非穩(wěn)態(tài)法[12-13]比較快速、穩(wěn)定。本研究將提供一種基于迭代序列差的能穩(wěn)定收斂的多組分矩形級(jí)聯(lián)的數(shù)值計(jì)

2 基片集成波導(dǎo)級(jí)聯(lián)技術(shù)的研究現(xiàn)狀自從單腔體雙模基片集成波導(dǎo)被人們廣泛研究以來，研究人員做了大量的研究[3]，例如通過改變單腔體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以獲得更廣泛的使用。再者就是對(duì)腔體進(jìn)行級(jí)聯(lián)，多腔體的級(jí)聯(lián)分成平面和異面的級(jí)聯(lián)，顧名思義，平面級(jí)聯(lián)就是在同一個(gè)面上就行級(jí)聯(lián)，這樣的級(jí)聯(lián)的方式會(huì)使得濾波器的面積成倍的增大。異面級(jí)聯(lián)就是在不同的面上進(jìn)行級(jí)聯(lián)，這樣做只是增加了厚度，濾波器的實(shí)際面積并未增加。在級(jí)聯(lián)技術(shù)上研究人員想出了各種辦法，在平面級(jí)聯(lián)中，比較典型的方式就是開窗

橋、3H橋的各種級(jí)聯(lián)疊加方式，以及最多電平數(shù)的級(jí)聯(lián)疊加方式；二是介紹了我們最新針對(duì)環(huán)保節(jié)能而研發(fā)的，可以節(jié)省大量開關(guān)器件，消諧波能力強(qiáng)、性能優(yōu)越的獨(dú)立SPWM直流電源級(jí)聯(lián)疊加方式、電容分壓SPWM直流級(jí)聯(lián)疊加方式，以及它們的N×N雙級(jí)聯(lián)疊加方式。本書的特點(diǎn)是內(nèi)容新，技術(shù)新，加入了數(shù)學(xué)分析。

加供料流的準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)的優(yōu)化謝全新 楊 坤 周永勝 牟 宏（核工業(yè)理化工程研究院 天津 300180）某些同位素分離任務(wù)(比如回收鈾的濃縮、輕雜質(zhì)的凈化等)需要借助帶附加供料流的級(jí)聯(lián)來完成。這類級(jí)聯(lián)的設(shè)計(jì)目標(biāo)之一是針對(duì)已知的目標(biāo)組分的精料和貧料豐度，確定級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，即確定級(jí)聯(lián)總級(jí)數(shù)、主供料級(jí)以及附加供料級(jí)位置。為對(duì)該類級(jí)聯(lián)進(jìn)行理論設(shè)計(jì)，建立了準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)的數(shù)學(xué)優(yōu)化模型。優(yōu)化問題的目標(biāo)函數(shù)為級(jí)聯(lián)中總的物質(zhì)流量，通過罰函數(shù)法把約束條件下的多變量優(yōu)化問題轉(zhuǎn)化為無

助帶附加供料流的級(jí)聯(lián)來完成，比如乏燃料中回收鈾的再濃縮[1-2]，原料昂貴的同位素混合物分離后貧料的再利用，以及某些分離過程對(duì)輕雜質(zhì)的凈化等[3]。此外，在同位素分離過程中，可能存在工作物質(zhì)的損耗[4-6]。當(dāng)分離任務(wù)需要設(shè)計(jì)帶附加供料流級(jí)聯(lián)且同時(shí)存在工作物質(zhì)的損耗時(shí)，級(jí)聯(lián)的計(jì)算將不同于普通級(jí)聯(lián)。級(jí)聯(lián)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化通常以某種模型級(jí)聯(lián)為基礎(chǔ)，比如二元分離情況下的理想級(jí)聯(lián)[7]，多元分離(或多組分同位素分離)情況下的Q級(jí)聯(lián)[8]和準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)[9-11]。在實(shí)際級(jí)

）二元同位素分離級(jí)聯(lián)的設(shè)計(jì)通常以理想級(jí)聯(lián)［1］為基礎(chǔ)，使實(shí)際級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)盡量逼近理想級(jí)聯(lián)。理想級(jí)聯(lián)是在級(jí)的混合管處無豐度混合損耗的級(jí)聯(lián)，即效率最高的級(jí)聯(lián)。在多元即多組分同位素分離級(jí)聯(lián)中，不可能使所有組分在級(jí)的混合管處無豐度混合損耗，但可建立一種級(jí)聯(lián)，使其中某兩個(gè)組分的相對(duì)豐度在級(jí)的混合管處相等，這樣的級(jí)聯(lián)即為豐度比匹配級(jí)聯(lián)（Matched Abundance Ratio Cascade），簡(jiǎn)稱為M級(jí)聯(lián)［2－3］。多元分離的M級(jí)聯(lián)類似于二元分離的理想級(jí)聯(lián)。某些

要討論并開發(fā)新的級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)或運(yùn)行方式，以使得相對(duì)簡(jiǎn)單或單一的同位素分離級(jí)聯(lián)能滿足不同目標(biāo)的不同要求。脈沖級(jí)聯(lián)就是為此而新近提出的一種非常規(guī)級(jí)聯(lián)［5］。脈沖級(jí)聯(lián)利用離心機(jī)的分離系數(shù)隨供料流量減小而增大的特點(diǎn)，能用較少的級(jí)數(shù)得到很高的目標(biāo)同位素豐度。文獻(xiàn)［6］詳細(xì)描述和討論了一種脈沖級(jí)聯(lián)的運(yùn)行方式、計(jì)算方法以及計(jì)算結(jié)果。這種脈沖級(jí)聯(lián)以一系列脈沖的形式工作，每個(gè)脈沖由封閉運(yùn)行和連通運(yùn)行兩個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成。在封閉運(yùn)行環(huán)節(jié)，級(jí)聯(lián)的每一級(jí)相互獨(dú)立，利用精料管和貧料管中的小流量

一定的方式組成的級(jí)聯(lián)系統(tǒng)中完成的,級(jí)聯(lián)的每一級(jí)由一定數(shù)量的分離器串聯(lián)而成。如何設(shè)計(jì)出一個(gè)最經(jīng)濟(jì)的級(jí)聯(lián)來獲得所需的目標(biāo)同位素產(chǎn)品是人們很關(guān)注的課題,有關(guān)這方面的理論稱為級(jí)聯(lián)理論。級(jí)聯(lián)的計(jì)算問題特別是多組分級(jí)聯(lián)的計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜,參數(shù)和目標(biāo)值之間沒有顯式的表達(dá)式,對(duì)較大規(guī)模級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的計(jì)算也相當(dāng)耗時(shí)。如何選擇適宜的級(jí)聯(lián)參量實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的最優(yōu)化是值得探討的課題[1-2]。輕同位素和稀有氣體同位素的分離主要采用蒸餾法、化學(xué)交換法和熱擴(kuò)散法,這些分離方法所用設(shè)備均為普通的

80)同位素分離級(jí)聯(lián)的理論研究和設(shè)計(jì)通常以某種模型級(jí)聯(lián)為基礎(chǔ)。二元分離情況下的模型級(jí)聯(lián)叫理想級(jí)聯(lián)[1]，即在級(jí)匯合點(diǎn)無豐度混合損耗的級(jí)聯(lián)。在多組分同位素分離理論中，模型級(jí)聯(lián)稱準(zhǔn)理想級(jí)聯(lián)[2–7]，實(shí)際上不能實(shí)現(xiàn)，但其中的一些基本物理規(guī)律可為實(shí)際級(jí)聯(lián)的改善和優(yōu)化提供重要參考。另外，與實(shí)際級(jí)聯(lián)計(jì)算相比，模型級(jí)聯(lián)計(jì)算有解析求解、算法簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。某些特殊的分離任務(wù)需借助附加供料級(jí)聯(lián)，如核燃料循環(huán)中回收鈾的再濃縮[8]及某些分離過程對(duì)輕雜質(zhì)的凈化[9]。本文建立帶附