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熔盐堆可以更安全。熔盐通过化学方法限制裂变产物，并且生成缓慢或不产生气体。同时，燃料盐并不在气体或水中燃烧。堆芯以及主冷却循环在接近大气压下运行且没有蒸汽，因此超压爆炸事件不会发生。即便发生了意外事件，大量的放射裂变产物仍将留在盐中而不会散播到空气中。熔盐堆芯是防熔化的，因此，最坏的事件将会是物质泄露。在这种情况下，燃料盐会被排放到被动冷却储存室中以应对该事件。所提出的中子源加速器可以满足一些超级安全的次临界实验设计，以及直接完成初始的钍-铀233嬗变，而该加速器实质上是一个医用质子束源。有些种类的熔盐堆有着很高的效率。由于堆芯以及主冷却循环工作在低压下，它可以做的更薄，焊接组件成本相对低廉。因此，其成本远低于轻水反应堆堆芯所需要的高压容器成本。同样，一些形式的液体燃料钍增殖可以在每兆瓦产能下比其它堆型使用更少的裂变材料。温度足够高以产生制氢或其它化学反应的工业热。由于这一点，它们被纳入到第四代反应堆的路线图中以进行更深入的研究。熔盐燃料与钍增殖无需核燃料循环并且潜在消除了对燃料富集与装配的需求，而这两项原本耗费巨大。液体氟化钍反应堆或称作LFTR，是接近这个技术的一个例子。熔盐堆同样有很好的中子经济，并且基于设计有比传统轻水反应堆更硬的中子谱。因此，它可以在更少的反应燃料下运行。一些设计（比如熔盐实验堆）可以设计运行三种普通核燃料中的任意一种。例如，它可以增殖铀238、钍，甚至燃烧轻水反应堆的超铀乏燃料。与之相比，一个水冷反应堆不能完全消耗钚的产物，这是由于裂变废料增加的杂质捕获了太多的中子使得反应“中毒”。熔盐——钍增殖燃料的运行周期更长，通过化学沉降或脱气作用去除中子毒物的方法可以使其运行几十年而不加燃料。熔盐堆涵盖了宽泛的能源尺度范围。小到几个兆瓦的反应堆，已经构筑完成并处于运行当中。大到几个吉瓦的反应堆，设计理论已经被提出。由于轻型结构与压缩堆芯，熔盐堆比其它已证明的反应堆设计的每瓦特重量更轻（即，它们拥有更大的“功率密度”）。因此，小型以及长填料时间间隔的特点使其成为舰船、飞机、宇宙飞船等载具的最佳动力选择。
对熔盐堆的集中研究始于美国飞行器反应堆实验[US Aircraft Reactor Experiment, ARE]。ARE是一个热功率的核反应堆实验，旨在使核反应堆达到可作为核动力轰炸机引擎的高功率密度。该计划促成了几个实验，其中的三个引擎测试实验统称为热转移反应堆实验：HTRE-1，HTRE-2和HTRE-3。其中一个实验用熔融氟盐NaF-ZrF4-UF4（53-41-6 摩尔百分比）作为燃料，用氧化铍（BeO）作为慢化剂，用液态钠作为二次冷却剂[secondary coolant]，峰值温度为860℃。它在1954年连续运行了1000小时。本实验的金属结构和管道采用了铬镍铁600合金。 在20世纪60年代，橡树岭国家实验室[Oak Ridge National Laboratory, ORNL]在熔盐堆研究中居于领先，他们的大部分工作随着熔盐堆实验[Molten-Salt Reactor Experiment, MSRE]达到顶峰。MSRE是一个热功率的试验堆，用以模拟固有安全超热钍增殖堆的中子“堆芯”。它测试了铀和钚的熔盐燃料。被测试的233UF4液态燃料有着将废料降至最少的独特衰变道，废料同位素的半衰期在50年以下。反应堆650℃的炽热温度可以驱动高效热机——例如燃气轮机。为了便于中子测量，庞大而昂贵的钍盐增殖层被略去。MSRE位于ORNL。MSRE管道、堆芯包壳和结构组件由哈斯特洛镍基合金-N制造，其慢化剂是热解石墨。MSRE于1965年达到临界，并运行了四年。MSRE的燃料是LiF-BeF2-ZrF4-UF4（），石墨堆芯慢化，二次冷却剂是FLiBe（2LiF-BeF2）。MSRE温度达到650℃，运行时间相当于满功率运行年。 橡树岭国家实验室在1970-1976年间的最终研究成果是以下的MSR设计方案：它的燃料为LiF-BeF2-ThF4-UF4（），慢化剂是使用周期为4年的石墨，二次冷却剂为NaF-NaBF4，峰值工作温度为705℃。熔盐堆可以带来许多潜在的好处：固有安全设计（由被动组件带来的安全性以及很大的负反应温度系数），使用供应充足的钍来增殖铀233燃料，更加清洁：（每百万千瓦小时的）裂变产物废料少10倍，掩埋处置时间缩短100倍（300年对数万年），可以“燃烧掉”一些难处理的放射性废料（传统的固体燃料反应堆的超铀元素）。在小尺寸、2至8MW热功率或1至3MW电功率时依然可行。可以设计成潜艇或飞行器所需要的尺寸。可以在60秒内对负载变化作出反应（与“传统的”固体燃料核电站不同）。 典型的熔盐燃料反应堆[Molten-salt Fueled Reactor, MSFR]曾令许多核工程师激动。首推者是Alvin Weinberg，他取得了轻水反应堆的专利，并在美国橡树岭国家实验室——著名的核研究中心——担任主管。在这里，两个概念得到了研究：具有高中子密度堆芯、燃烧从钍燃料循环中产生的铀233的“双流”反应堆，和吸收中子、并最终被转换为铀233的钍盐层。在双流方案被研发的时代，这个设计的弱点在于已知设计中复杂的管道工程，以及当时没有合适的管道材料。通常的钢镍合金或是吸收过多的中子，或是极易被腐蚀。石墨被认为过于脆，并且在强烈的中子辐照下会轻微地膨胀。锆对中子来说足够透明，但暴露在热氟盐中极易被腐蚀。这两个问题随后被橡树岭国家实验室的研究人员解决。管道腐蚀问题通过在哈斯特洛合金-N中添加示踪级的钛而得到解决。“双流”方案中的钍盐和铀盐通过工程师仔细地设计慢化棒的形状（使堆芯与增殖层的中子密度相似），并调整燃料后处理的化学工艺，便可以在更简单、造价更低廉但仍然有效的“单流”反应堆中共存。Weinberg研究小组的有功率堆设计方案与前述用以验证“堆芯与增殖层”钍增殖堆中的超高温、高中子密度“堆芯”部分的MSRE类似。 Weinberg及其橡树岭国家实验室同事所提出的优势包括：操作与维护安全：在海平面压力下，在超高温和强辐照中，熔融氟盐在机械意义上和化学意义上都是稳定的。氟与几乎所有的嬗变产物都以离子形式相结合，使它保持在循环之外。即使是放射性的惰性气体——特别是氙135，一种重要的中子吸收体——也产生于一个可以预知、可收容的位置：燃料最冷最分散的泵碗处。即便在事故中也不会向生物圈扩散。熔融盐在空气或者水中不可燃，并且锕系元素和放射性裂变产物的氟盐通常都不溶于水。在堆芯区域没有高压蒸汽，只有低压的熔融盐。这意味着熔盐堆的堆芯不会发生蒸汽爆炸，并且不需要轻水堆中最昂贵的元件——堆芯的高压蒸汽容器壳。取而代之的是用金属板材建成的大桶和低压管道（熔融盐管道）。所用的金属材料是哈斯特洛合金-N，一种稀有的抗高温抗腐蚀镍合金，但这种材料的用量大幅度减少，并且薄金属的成型与焊接都不昂贵。与轻水堆类似，钍增殖反应堆使用低能量的热中子。因此它比起铀-钚燃料循环所需要的，却难于处理的快中子增殖堆安全得多。钍燃料循环集合了反应堆安全性，燃料长期充裕以及无需昂贵的燃料浓缩设施等优点。比起轻水堆，熔盐燃料反应堆的工作温度——从经过测试的MSRE（前述）及相关方案的650℃，到未经测试方案的950℃——要高很多。因此，熔盐堆可以驱动非常有效的布雷顿循环（燃气轮机）发电机。MSRE已经演示了650℃的运行，这使MSR成为最先进的“第四代反应堆”。高温运行带来的效率将燃料消耗、废弃物排放与辅助设备（主要费用）减少50%以上。熔盐堆的尺寸可大可小，因此公用事业可以很容易地用收入建设一系列的小反应堆（比如100MW电功率），从而降低利息开支与商业风险。熔盐燃料堆并不是实验性的。一些设计简单、经过实际检验的熔盐堆已经建成并在650℃工作了相当长的时间。熔盐堆并不需要新的科学知识，在工程学意义上，要研发更新、更大或者模块化的设计方案，所涉及的风险也非常低。像所有的核电站一样，熔盐燃料堆对生物圈的影响很小。特别地，与化石燃料和可再生能源项目相比，它只占用很少的土地，建设规模相对较小，并且它的废弃物与生物圈相隔离。 在针对增殖优化的时候，钍增殖堆要求现场后处理，从增殖层中移出镤233，使镤233通过β衰变成为铀233，而不是通过中子俘获变成铀234。这有可能允许将核燃料转成核武器材料。铀233包含示踪级的铀232，在衰变链上，铀232会产生具有强γ放射性的衰变子体铊208。γ辐射对电子学的干扰会提高制造核武器的难度。利用同位素分离将铀232去除更为困难。如果把铀从钍及其它元素中分离出来，它的放射性活度起初较低，却随着钍228（半衰期2年）以及短寿命的钍序列衰变产物的富集而增强。浓缩天然铀是现有更简单的生产核武器的途径。与水汽接触时，氟盐会自然生成氢氟酸，当反应堆停堆、废弃或被淹没时会释放出氢氟酸雾。 熔盐堆燃料的后处理可以在相邻的小型化工厂中连续进行。橡树岭国家实验室的Weinberg小组发现，一个非常小的后处理设施就可以为一个大型的1GW的发电站服务：所有的盐都要经过后处理，但只需要每十天处理一次。因此，反应堆燃料循环所产生的昂贵、有毒或放射性的产物总量要少于传统的、必须储存乏燃料棒的轻水堆。并且，除燃料和废弃物之外，所有的一切都保持在后处理厂之内。后处理循环如下：用氟喷淋从盐中除去铀233燃料。且必须在下一步之前完成。用4米高的熔融铋柱从燃料盐中分离出镤。在小型存储设施中让铋柱中分离出的镤衰变到铀233。由于镤的半衰期为27天，因此储存10个月即可确保衰变为铀233燃料。一个汽相氟盐蒸馏系统对盐进行提取。每种盐的蒸发温度是不同的。轻的载体盐：氟化铍和氟化锂会形成盐块，并分别在1169℃和1676℃蒸发—在真空中该温度会有所降低。氟化钍在约1680℃蒸发—在真空中温度稍低。只有镧系和碱性稀土氟化物，比如氟化锶，因为拥有更高的沸点而残留：这里面包含糟糕的中子毒物。每GW电功率每年所产生的废料大约为800公斤，因此设施非常小。长寿命的超铀盐被作为燃料送回反应堆内。通过盐蒸馏，熔盐燃料堆可以烧钍，甚至轻水堆核废料的氟盐。理论上，“双流”反应堆设计方案可以将增殖钍与裂变燃料盐分开。这可以消除以高温蒸馏进行的氟化钍（沸点1680℃）与镧系裂变产物氟盐分离带来的技术挑战，其代价是反应堆结构更为复杂。橡树岭放弃了双流设计方案，原因在于没有适于运行在MSR堆芯的高温、高中子及腐蚀环境的管道材料。 与其它增殖堆燃料循环及后处理相类似，钍燃料循环会在燃烧掉所有的锕系元素后产生乏燃料。这些乏燃料在数百年内都具有放射性，经过30年的衰变后，其主要衰变产物是铯137和锶90等，经数百年的衰变后，主要是锝99等长寿命裂变产物。在目前的核动力工业中，轻水堆的燃料开循环产生的乏燃料中含有大量的钚同位素和次锕系元素。目前减少辐射的途径几乎完全依赖于锕系元素的移除和回收再加工过程。只要其中有少量不被移除，而是作为后处理废料的一部分，便失去了大部分的优势。钍循环与铀钚循环相比，其产生的重锕系元素（heavy actinides）要少的多。这是因为大多钍燃料初始的质量数比较低，因而大质量数产物在产生前就容易因裂变而毁坏。然而，由于快中子的（n，2n）反应会产生镤231（半衰期3 .1万年）。镤231与重锕系元素会破坏正常的燃料闭循环里的中子俘获与裂变过程。尽管如此，如果对熔盐堆进行化学分离，并将镤233从堆芯中提取出来以避免中子俘获，经过不断累积后，将镤233衰变产物铀233放回反应堆，则镤231同时也会被提取出堆芯。 熔盐的腐蚀性是容易控制的。当氟的浓度较高时，铀便成为缓冲剂，使得氟盐从UF3过渡到UF4。可以通过加入少量的金属铍来吸收氟的方法来实现UF3的再生。在MSRE中，熔盐中插入了一个铍金属棒使得UF3处于正确的浓度。燃料棒的设计无需广泛验证（燃料棒设计的验证通常会花费数年从而阻碍了新的核技术的有效部署）。燃料是熔融的，化学后处理过程去除了反应产物。同时考虑混合燃料，如Li+BeF+ThF。熔盐燃料反应堆可以具有被动核安全[passive nuclear safety]：测试反应性系数为负的熔盐混合燃料，在过热的情况下能够降低能量的产生。大多熔盐堆容器的底部都有一个能够快速冷却的冷冻塞。如果冷却失败，燃料会排空到下部的存储设备中。连续后处理简化了许多反应堆设计和运行问题。例如，不存在氙135的中子吸收效应问题。裂变产物的中子吸收持续减轻。超铀元素以及轻水堆中的长寿命“废料”作为燃料被烧掉。熔盐堆的机械性和中子性比轻水堆简单。堆芯中只有两类物质：燃料盐和慢化剂。因此常态反应下像水沸腾的正反应性空泡系数，化学相互作用等等对熔盐堆影响很小。（事实上，因为水是慢化剂，在热堆中沸腾会产生一个稳定的负反应性空泡系数。）由于燃料可以用来冷却堆芯，冷却剂以及管道不需要进入高中子通量区。燃料在堆芯外的低中子通量区的热交换器处冷却。这将减少在管道，测试，开发等问题中对中子效应的担忧。盐的蒸馏过程意味着裂变产物的分离和回收，这使得核电池的成本将变得低廉。氙以及转化的其它稀有气体从泵碗处的熔融燃料中分离出来。超铀元素被放回到燃料中继续燃烧。对于石墨慢化、水冷、固体燃料的反应堆设计，在冷却剂有空泡的情况下反应性系数会很容易增长（正的冷却剂反应性空泡系数 - 如果反应堆冷却失败，反应将加速），使这样的设计很不安全。不像其它的堆型，单一燃料的MSR中燃料与冷却剂同是混合的熔融盐。所以，如果MSR中出现冷却剂中有空泡的情况，则燃料中也会产生空泡，从而导致核反应的终止。另外，还设计了一个循环外的非临界熔盐存储装置，通过打开反应堆下部的阀门可以很容易在几秒的时间内排空反应堆内的燃料/冷却剂，并利用重力作用将熔盐推入外部专门设置的保存槽中。 然而，熔盐堆存在一些设计上的挑战，问题包括：在致密的熔盐堆芯中，高中子通量和高温能改变石墨慢化元件的形状，导致其每运行四年就需要更换。清除密闭管道中的石墨是采用单流设计的主要动因。大多数熔盐堆不用石墨作结构材料，而把它安置到容易更换的地方。有一种设计使石墨球浮在盐中，这样不需要关闭反应堆就能对其进行移除和连续检测。堆芯高中子密度会将锂6迅速转变成氚——氢的一种放射性同位素。在熔盐堆中，氚形成氟化氢（HF），氟化氢是一种腐蚀性强、化学性质活泼的放射性气体。因此，如果熔盐堆设计使用了锂盐，则用锂7同位素以阻止氚的形成。熔盐堆证实从燃料盐中移除锂6阻止了氚的形成。因为锂7至少比锂6重14%，而且在锂同位素中最常见，所以从天然锂中提取出锂6就相对容易和便宜。真空蒸馏锂的效率达到每阶段8%，并且仅需在真空室加热天然锂即可。一些慢性腐蚀甚至发生在特殊的镍合金中——哈斯特洛合金-N。如果反应堆暴露在氢中（形成HF腐蚀性气体）腐蚀会更快。暴露于管道中的水蒸气导致其吸收大量的腐蚀性氢，因此，熔盐堆中的盐实际上是运行在干燥的惰性气体层（通常是氦气）中的。当冷却后，燃料盐放射性地产生化学性质活泼的腐蚀性气体——氟。尽管过程缓慢，但是仍需在关闭前移除燃料盐和废料，以避免氟气（非放射性）的产生。遗憾地是，这一点是在实验熔盐堆关闭20多年以后，以一种不令人满意的方式被发现的。基于氯盐（例如氯化钠作载体盐）的熔盐堆有许多同样的优点。然而，较重的氯核慢化能力较差，导致反应堆成为快堆。理论上浪费了更少的中子，增殖更有效，但安全性也更差。而且需要纯的同位素氯37，以避免中子活化氯35生成长寿命的放射性活化产物氯36。氯36本身没有什么问题，但是会衰变成硫，形成易碎的四氟化硫。SF4是有毒的、腐蚀性气体，降低镍合金性能，遇水生成HF，损害人体粘膜。 由于不需要燃料的制备，因此降低了MSR的成本。但是因为反应堆制造商通常能从燃料制备得到长期利益，所以将其商业化会是一个挑战。由于它使用原始的燃料,基本上只是一个混合的化工产品,这是当前的反应堆供应商不愿意看到的。因为他们能从燃料组件销售中长期受益。然而政府机构可以复制该模式，设计一种许可机制。可供选择的商业模式是有偿维护和熔盐的后处理。慢热中子钍基增殖反应堆也有较低的增殖率。每年只能消耗钍燃料生产出大约109% 铀233。这意味着要获得足够的铀233为一个新的反应堆提供燃料需要8年或更长的时间,这将减慢部署这种类型的核反应堆。最实际的、快速地部署并开启新的钍反应堆的计划必须使用钚，其来源为现有的轻水反应堆核废料或退役的核武器。美国能源部已经有足够的铀233储量去立即开启一些反应堆。这样也能减少社会核废料的较高库存。同时日本还利用质子治癌计划的质子束源开展了一些简单研究——日本富士项目。 综上所述，不论用产生的每千瓦能量的成本——资本成本还是社会成本来衡量，钍基熔盐增殖堆中的一些堆型都能成为人类已知能源中最有效并且最为先进的能源。钍基燃料循环能通过两方面来抗增殖：其一，超热钍增殖平均一年生产的燃料仅比它一年所消耗燃料最多多出9%，这是可以验证的。若过度增殖造成堆室的迅速爆炸也会使得功率堆停止运行。其二，钍基燃料循环中产生的无法被化学分离的钍230（产生过程较为缓慢）会逐渐污染钍232增殖材料。钍230经过反应变成铀232，而铀232在其衰变成铊208的衰变链中具有很强的γ射线辐射性。该辐射性能损伤电子，因而铀233/铀232燃料反应堆会转变成为炸弹的观点是不切实际的。地壳中钍的含量大约是铀238的三倍，或者说是铀235的400倍，其含量同铅一样丰富。钍也十分便宜，目前，钍在市场上的售价为30美元/Kg。而21世纪初，铀的价格已经升高到了100美元/Kg，这还不包括燃料浓缩和组件装配所需的费用。 熔盐燃料反应堆与熔盐冷却固态燃料反应堆有很大的区别，它在推荐的第四代核能系统中被称作“熔盐反应堆系统”[Molten Salt Reactor System]，也称为MSCR，MSCR是熔盐转换反应堆设计[Molten Salt Converter Reactor]的首字母缩写。其燃料后处理过程比较困难，且燃料棒需要组装和查验，从而在初始阶段就阻碍了熔盐反应堆工程的部署并长达20年。然而，由于它使用组装燃料，反应堆制造厂商仍然可以通过卖燃料组件获利。MSCR具有安全和低压高温冷却剂的成本优势，也可以共享液态金属冷却反应堆。显然，熔盐反应堆堆芯没有可导致爆炸的蒸汽，也没有巨大昂贵的钢制压力容器。因为它能在高温下运行，便可以通过使用效率高、重量轻的布雷顿循环汽轮机将热能转换为电能。目前关于MSCRs的研究大多数都聚焦在小型热交换器上。通过使用更小的热交换器，更少的熔盐，从而达到更加节约成本的目的。熔盐是高度腐蚀性的，随着温度升高腐蚀性更强。对于MSR主冷却回路来说，需要一种能够承受高温腐蚀和强烈辐照的材料。实验表明哈斯特洛合金-N和类似合金能够适应在高达700℃的高温环境下运行的任务。然而，从目前所获得的对于生产规模反应堆的长期经验看来，其将需要满足更高的运行温度，但是在850℃热化学产氢变成可能，它将产生严重的工程困难。这个温度范围的材料尚未确定，尽管复合碳，钼合金(比如TZM)，碳化合金以及基于金属的耐火材料或ODS合金可能具有可行性。 我们选择熔盐的基准是要使得反应堆更加安全并且实际可行。偏向采用氟盐主要是因为它不像氯盐那样需要代价十分昂贵的同位素分离。在中子的辐照下氟盐不是很容易变得有辐射性，并且它对中子的吸收截面相比氯盐更小，而对中子的慢化效果相对氯盐要更好。尽管许多五氟化物和六氟化物的沸点较低，但是低价态的氟化物沸点很高。氟盐需要足够多的热量才能分解成更为简单的成分，因而氟化物熔盐在远低于它的沸点的温度下是“化学稳定”的。反应堆熔盐也需要是共熔的，这样能有效降低熔盐的熔点。这也将使得热机效率更高，因为在熔盐再度被加热之前，它能从熔盐中带走更多的热量。也有一些盐十分好用，值得对它进行同位素分离。使用氯盐可以建造成快增值堆，而在反应堆设计上使用氯盐方面也做了很多工作。但是氯盐中的氯元素必须要提纯为高纯度的氯37，这样能减少四氟化硫的产生（当受辐照后变得有放射性的氯衰变成硫时，便可以产生四氟化硫。）同样，熔盐中的锂元素必须提纯为高纯度的锂7，这样可以减少氚元素的产生（氚元素可以形成氟化氢）。由于熔融氟盐的强氧化还原作用，能导致熔融氟盐的化学势发生变化，解决该问题可以通过在氟盐里加入铍形成所谓的“FLiBe”熔盐，因为加入铍后能降低电化学势，并且能阻挡腐蚀。但是铍有很强的毒性，因而在设计时必须要十分注意，以防止它泄漏到外面的环境中。许多其他的盐都能导致熔盐通道腐蚀，尤其是在高温下，这时反应堆可以产生高活性的氢。至今，熔盐选择方面绝大部分的研究都放在“FLiBe”熔盐上，因为锂和铍是合理且有效的慢化剂，并且形成的能共熔的熔盐的熔点要比其他组分的熔盐低。由于铍核在吸收一个中子后能放出两个中子，从而也增强了中子的经济性。对于燃料熔盐，通常是加入1%-2%mol的UF4，也加入钍盐和钚盐。MSFR只运行过一种混合燃料，MSRE使用了已知的三种核燃料。比较几种材料的中子俘获和慢化效率后，红色是含铍的熔盐，蓝色是含ZrF4的熔盐，绿色是含LiF的熔盐 首先盐必须是非常纯净的，并且有可能在大型熔盐堆中保持洁净。 盐中如果含有水蒸气就会形成有强烈腐蚀性的氢氟酸。其它杂质可能会引起不利的化学反应，极有可能要从系统中清理出去。在以水为慢化剂的传统堆芯中，需要极大的精力去对水进行净化和去离子化，以减小其腐蚀性。在线后处理的可能性是熔盐堆设计的一个优点。持续的处理会减少裂变产物的存量，控制腐蚀，并通过移除高中子吸收截面的裂变产物（特别是氙）提高中子的经济性。这使得MSR特别适合贫中子钍燃料循环。在一些钍增殖情形中，中间产物镤233将会从堆芯中移除，从而可以衰变产生高纯度的铀233，一种极具吸引力的核弹制造材料。如果留在燃料中，镤可能会吸收太多中子从而导致在石墨慢化剂和热谱下的增殖可能。很多最新的设计都建议使用更大量的钍。这会使少部分镤原子吸收第二个中子，或者通过(n, 2n) 反应(中子不是被吸收而是打出核子中的另一个中子)，产生铀232。因为铀232半衰期比较短并且他的衰变链中含有高γ放射性的物质，这使得该种铀的同位混合体不再具有制造核弹的吸引力。这个优点同时带来的是处理更大量盐而产生的额外费用。另一种设计建议是用重水做高效的慢化剂从而提高中子的经济性（允许更多镤吸收的中子损失）。但是这些设计使得反应堆只能运行在低温低热效率下。必要的熔盐后处理技术只在实验室程度上被阐明了。全尺度的商用反应堆得以应用的前提就是研发一个具有商业竞争力的熔盐清洁系统。
对熔盐堆的集中研究始于美国飞行器反应堆实验[US Aircraft Reactor Experiment, ARE]。ARE是一个热功率的核反应堆实验，旨在使核反应堆达到可作为核动力轰炸机引擎的高功率密度。该计划促成了几个实验，其中的三个引擎测试实验统称为热转移反应堆实验：HTRE-1，HTRE-2和HTRE-3。其中一个实验用熔融氟盐NaF-ZrF4-UF4（53-41-6 摩尔百分比）作为燃料，用氧化铍（BeO）作为慢化剂，用液态钠作为二次冷却剂[secondary coolant]，峰值温度为860℃。它在1954年连续运行了1000小时。本实验的金属结构和管道采用了铬镍铁600合金。 在20世纪60年代，橡树岭国家实验室[Oak Ridge National Laboratory, ORNL]在熔盐堆研究中居于领先，他们的大部分工作随着熔盐堆实验[Molten-Salt Reactor Experiment, MSRE]达到顶峰。MSRE是一个热功率的试验堆，用以模拟固有安全超热钍增殖堆的中子“堆芯”。它测试了铀和钚的熔盐燃料。被测试的233UF4液态燃料有着将废料降至最少的独特衰变道，废料同位素的半衰期在50年以下。反应堆650℃的炽热温度可以驱动高效热机——例如燃气轮机。为了便于中子测量，庞大而昂贵的钍盐增殖层被略去。MSRE位于ORNL。MSRE管道、堆芯包壳和结构组件由哈斯特洛镍基合金-N制造，其慢化剂是热解石墨。MSRE于1965年达到临界，并运行了四年。MSRE的燃料是LiF-BeF2-ZrF4-UF4（），石墨堆芯慢化，二次冷却剂是FLiBe（2LiF-BeF2）。MSRE温度达到650℃，运行时间相当于满功率运行年。 橡树岭国家实验室在1970-1976年间的最终研究成果是以下的MSR设计方案：它的燃料为LiF-BeF2-ThF4-UF4（），慢化剂是使用周期为4年的石墨，二次冷却剂为NaF-NaBF4，峰值工作温度为705℃。熔盐堆可以带来许多潜在的好处：固有安全设计（由被动组件带来的安全性以及很大的负反应温度系数），使用供应充足的钍来增殖铀233燃料，更加清洁：（每百万千瓦小时的）裂变产物废料少10倍，掩埋处置时间缩短100倍（300年对数万年），可以“燃烧掉”一些难处理的放射性废料（传统的固体燃料反应堆的超铀元素）。在小尺寸、2至8MW热功率或1至3MW电功率时依然可行。可以设计成潜艇或飞行器所需要的尺寸。可以在60秒内对负载变化作出反应（与“传统的”固体燃料核电站不同）。 典型的熔盐燃料反应堆[Molten-salt Fueled Reactor, MSFR]曾令许多核工程师激动。首推者是Alvin Weinberg，他取得了轻水反应堆的专利，并在美国橡树岭国家实验室——著名的核研究中心——担任主管。在这里，两个概念得到了研究：具有高中子密度堆芯、燃烧从钍燃料循环中产生的铀233的“双流”反应堆，和吸收中子、并最终被转换为铀233的钍盐层。在双流方案被研发的时代，这个设计的弱点在于已知设计中复杂的管道工程，以及当时没有合适的管道材料。通常的钢镍合金或是吸收过多的中子，或是极易被腐蚀。石墨被认为过于脆，并且在强烈的中子辐照下会轻微地膨胀。锆对中子来说足够透明，但暴露在热氟盐中极易被腐蚀。这两个问题随后被橡树岭国家实验室的研究人员解决。管道腐蚀问题通过在哈斯特洛合金-N中添加示踪级的钛而得到解决。“双流”方案中的钍盐和铀盐通过工程师仔细地设计慢化棒的形状（使堆芯与增殖层的中子密度相似），并调整燃料后处理的化学工艺，便可以在更简单、造价更低廉但仍然有效的“单流”反应堆中共存。Weinberg研究小组的有功率堆设计方案与前述用以验证“堆芯与增殖层”钍增殖堆中的超高温、高中子密度“堆芯”部分的MSRE类似。 Weinberg及其橡树岭国家实验室同事所提出的优势包括：操作与维护安全：在海平面压力下，在超高温和强辐照中，熔融氟盐在机械意义上和化学意义上都是稳定的。氟与几乎所有的嬗变产物都以离子形式相结合，使它保持在循环之外。即使是放射性的惰性气体——特别是氙135，一种重要的中子吸收体——也产生于一个可以预知、可收容的位置：燃料最冷最分散的泵碗处。即便在事故中也不会向生物圈扩散。熔融盐在空气或者水中不可燃，并且锕系元素和放射性裂变产物的氟盐通常都不溶于水。在堆芯区域没有高压蒸汽，只有低压的熔融盐。这意味着熔盐堆的堆芯不会发生蒸汽爆炸，并且不需要轻水堆中最昂贵的元件——堆芯的高压蒸汽容器壳。取而代之的是用金属板材建成的大桶和低压管道（熔融盐管道）。所用的金属材料是哈斯特洛合金-N，一种稀有的抗高温抗腐蚀镍合金，但这种材料的用量大幅度减少，并且薄金属的成型与焊接都不昂贵。与轻水堆类似，钍增殖反应堆使用低能量的热中子。因此它比起铀-钚燃料循环所需要的，却难于处理的快中子增殖堆安全得多。钍燃料循环集合了反应堆安全性，燃料长期充裕以及无需昂贵的燃料浓缩设施等优点。比起轻水堆，熔盐燃料反应堆的工作温度——从经过测试的MSRE（前述）及相关方案的650℃，到未经测试方案的950℃——要高很多。因此，熔盐堆可以驱动非常有效的布雷顿循环（燃气轮机）发电机。MSRE已经演示了650℃的运行，这使MSR成为最先进的“第四代反应堆”。高温运行带来的效率将燃料消耗、废弃物排放与辅助设备（主要费用）减少50%以上。熔盐堆的尺寸可大可小，因此公用事业可以很容易地用收入建设一系列的小反应堆（比如100MW电功率），从而降低利息开支与商业风险。熔盐燃料堆并不是实验性的。一些设计简单、经过实际检验的熔盐堆已经建成并在650℃工作了相当长的时间。熔盐堆并不需要新的科学知识，在工程学意义上，要研发更新、更大或者模块化的设计方案，所涉及的风险也非常低。像所有的核电站一样，熔盐燃料堆对生物圈的影响很小。特别地，与化石燃料和可再生能源项目相比，它只占用很少的土地，建设规模相对较小，并且它的废弃物与生物圈相隔离。 在针对增殖优化的时候，钍增殖堆要求现场后处理，从增殖层中移出镤233，使镤233通过β衰变成为铀233，而不是通过中子俘获变成铀234。这有可能允许将核燃料转成核武器材料。铀233包含示踪级的铀232，在衰变链上，铀232会产生具有强γ放射性的衰变子体铊208。γ辐射对电子学的干扰会提高制造核武器的难度。利用同位素分离将铀232去除更为困难。如果把铀从钍及其它元素中分离出来，它的放射性活度起初较低，却随着钍228（半衰期2年）以及短寿命的钍序列衰变产物的富集而增强。浓缩天然铀是现有更简单的生产核武器的途径。与水汽接触时，氟盐会自然生成氢氟酸，当反应堆停堆、废弃或被淹没时会释放出氢氟酸雾。 熔盐堆燃料的后处理可以在相邻的小型化工厂中连续进行。橡树岭国家实验室的Weinberg小组发现，一个非常小的后处理设施就可以为一个大型的1GW的发电站服务：所有的盐都要经过后处理，但只需要每十天处理一次。因此，反应堆燃料循环所产生的昂贵、有毒或放射性的产物总量要少于传统的、必须储存乏燃料棒的轻水堆。并且，除燃料和废弃物之外，所有的一切都保持在后处理厂之内。后处理循环如下：用氟喷淋从盐中除去铀233燃料。且必须在下一步之前完成。用4米高的熔融铋柱从燃料盐中分离出镤。在小型存储设施中让铋柱中分离出的镤衰变到铀233。由于镤的半衰期为27天，因此储存10个月即可确保衰变为铀233燃料。一个汽相氟盐蒸馏系统对盐进行提取。每种盐的蒸发温度是不同的。轻的载体盐：氟化铍和氟化锂会形成盐块，并分别在1169℃和1676℃蒸发—在真空中该温度会有所降低。氟化钍在约1680℃蒸发—在真空中温度稍低。只有镧系和碱性稀土氟化物，比如氟化锶，因为拥有更高的沸点而残留：这里面包含糟糕的中子毒物。每GW电功率每年所产生的废料大约为800公斤，因此设施非常小。长寿命的超铀盐被作为燃料送回反应堆内。通过盐蒸馏，熔盐燃料堆可以烧钍，甚至轻水堆核废料的氟盐。理论上，“双流”反应堆设计方案可以将增殖钍与裂变燃料盐分开。这可以消除以高温蒸馏进行的氟化钍（沸点1680℃）与镧系裂变产物氟盐分离带来的技术挑战，其代价是反应堆结构更为复杂。橡树岭放弃了双流设计方案，原因在于没有适于运行在MSR堆芯的高温、高中子及腐蚀环境的管道材料。 与其它增殖堆燃料循环及后处理相类似，钍燃料循环会在燃烧掉所有的锕系元素后产生乏燃料。这些乏燃料在数百年内都具有放射性，经过30年的衰变后，其主要衰变产物是铯137和锶90等，经数百年的衰变后，主要是锝99等长寿命裂变产物。在目前的核动力工业中，轻水堆的燃料开循环产生的乏燃料中含有大量的钚同位素和次锕系元素。目前减少辐射的途径几乎完全依赖于锕系元素的移除和回收再加工过程。只要其中有少量不被移除，而是作为后处理废料的一部分，便失去了大部分的优势。钍循环与铀钚循环相比，其产生的重锕系元素（heavy actinides）要少的多。这是因为大多钍燃料初始的质量数比较低，因而大质量数产物在产生前就容易因裂变而毁坏。然而，由于快中子的（n，2n）反应会产生镤231（半衰期3 .1万年）。镤231与重锕系元素会破坏正常的燃料闭循环里的中子俘获与裂变过程。尽管如此，如果对熔盐堆进行化学分离，并将镤233从堆芯中提取出来以避免中子俘获，经过不断累积后，将镤233衰变产物铀233放回反应堆，则镤231同时也会被提取出堆芯。 熔盐的腐蚀性是容易控制的。当氟的浓度较高时，铀便成为缓冲剂，使得氟盐从UF3过渡到UF4。可以通过加入少量的金属铍来吸收氟的方法来实现UF3的再生。在MSRE中，熔盐中插入了一个铍金属棒使得UF3处于正确的浓度。燃料棒的设计无需广泛验证（燃料棒设计的验证通常会花费数年从而阻碍了新的核技术的有效部署）。燃料是熔融的，化学后处理过程去除了反应产物。同时考虑混合燃料，如Li+BeF+ThF。熔盐燃料反应堆可以具有被动核安全[passive nuclear safety]：测试反应性系数为负的熔盐混合燃料，在过热的情况下能够降低能量的产生。大多熔盐堆容器的底部都有一个能够快速冷却的冷冻塞。如果冷却失败，燃料会排空到下部的存储设备中。连续后处理简化了许多反应堆设计和运行问题。例如，不存在氙135的中子吸收效应问题。裂变产物的中子吸收持续减轻。超铀元素以及轻水堆中的长寿命“废料”作为燃料被烧掉。熔盐堆的机械性和中子性比轻水堆简单。堆芯中只有两类物质：燃料盐和慢化剂。因此常态反应下像水沸腾的正反应性空泡系数，化学相互作用等等对熔盐堆影响很小。（事实上，因为水是慢化剂，在热堆中沸腾会产生一个稳定的负反应性空泡系数。）由于燃料可以用来冷却堆芯，冷却剂以及管道不需要进入高中子通量区。燃料在堆芯外的低中子通量区的热交换器处冷却。这将减少在管道，测试，开发等问题中对中子效应的担忧。盐的蒸馏过程意味着裂变产物的分离和回收，这使得核电池的成本将变得低廉。氙以及转化的其它稀有气体从泵碗处的熔融燃料中分离出来。超铀元素被放回到燃料中继续燃烧。对于石墨慢化、水冷、固体燃料的反应堆设计，在冷却剂有空泡的情况下反应性系数会很容易增长（正的冷却剂反应性空泡系数 - 如果反应堆冷却失败，反应将加速），使这样的设计很不安全。不像其它的堆型，单一燃料的MSR中燃料与冷却剂同是混合的熔融盐。所以，如果MSR中出现冷却剂中有空泡的情况，则燃料中也会产生空泡，从而导致核反应的终止。另外，还设计了一个循环外的非临界熔盐存储装置，通过打开反应堆下部的阀门可以很容易在几秒的时间内排空反应堆内的燃料/冷却剂，并利用重力作用将熔盐推入外部专门设置的保存槽中。 然而，熔盐堆存在一些设计上的挑战，问题包括：在致密的熔盐堆芯中，高中子通量和高温能改变石墨慢化元件的形状，导致其每运行四年就需要更换。清除密闭管道中的石墨是采用单流设计的主要动因。大多数熔盐堆不用石墨作结构材料，而把它安置到容易更换的地方。有一种设计使石墨球浮在盐中，这样不需要关闭反应堆就能对其进行移除和连续检测。堆芯高中子密度会将锂6迅速转变成氚——氢的一种放射性同位素。在熔盐堆中，氚形成氟化氢（HF），氟化氢是一种腐蚀性强、化学性质活泼的放射性气体。因此，如果熔盐堆设计使用了锂盐，则用锂7同位素以阻止氚的形成。熔盐堆证实从燃料盐中移除锂6阻止了氚的形成。因为锂7至少比锂6重14%，而且在锂同位素中最常见，所以从天然锂中提取出锂6就相对容易和便宜。真空蒸馏锂的效率达到每阶段8%，并且仅需在真空室加热天然锂即可。一些慢性腐蚀甚至发生在特殊的镍合金中——哈斯特洛合金-N。如果反应堆暴露在氢中（形成HF腐蚀性气体）腐蚀会更快。暴露于管道中的水蒸气导致其吸收大量的腐蚀性氢，因此，熔盐堆中的盐实际上是运行在干燥的惰性气体层（通常是氦气）中的。当冷却后，燃料盐放射性地产生化学性质活泼的腐蚀性气体——氟。尽管过程缓慢，但是仍需在关闭前移除燃料盐和废料，以避免氟气（非放射性）的产生。遗憾地是，这一点是在实验熔盐堆关闭20多年以后，以一种不令人满意的方式被发现的。基于氯盐（例如氯化钠作载体盐）的熔盐堆有许多同样的优点。然而，较重的氯核慢化能力较差，导致反应堆成为快堆。理论上浪费了更少的中子，增殖更有效，但安全性也更差。而且需要纯的同位素氯37，以避免中子活化氯35生成长寿命的放射性活化产物氯36。氯36本身没有什么问题，但是会衰变成硫，形成易碎的四氟化硫。SF4是有毒的、腐蚀性气体，降低镍合金性能，遇水生成HF，损害人体粘膜。 由于不需要燃料的制备，因此降低了MSR的成本。但是因为反应堆制造商通常能从燃料制备得到长期利益，所以将其商业化会是一个挑战。由于它使用原始的燃料,基本上只是一个混合的化工产品,这是当前的反应堆供应商不愿意看到的。因为他们能从燃料组件销售中长期受益。然而政府机构可以复制该模式，设计一种许可机制。可供选择的商业模式是有偿维护和熔盐的后处理。慢热中子钍基增殖反应堆也有较低的增殖率。每年只能消耗钍燃料生产出大约109% 铀233。这意味着要获得足够的铀233为一个新的反应堆提供燃料需要8年或更长的时间,这将减慢部署这种类型的核反应堆。最实际的、快速地部署并开启新的钍反应堆的计划必须使用钚，其来源为现有的轻水反应堆核废料或退役的核武器。美国能源部已经有足够的铀233储量去立即开启一些反应堆。这样也能减少社会核废料的较高库存。同时日本还利用质子治癌计划的质子束源开展了一些简单研究——日本富士项目。 综上所述，不论用产生的每千瓦能量的成本——资本成本还是社会成本来衡量，钍基熔盐增殖堆中的一些堆型都能成为人类已知能源中最有效并且最为先进的能源。钍基燃料循环能通过两方面来抗增殖：其一，超热钍增殖平均一年生产的燃料仅比它一年所消耗燃料最多多出9%，这是可以验证的。若过度增殖造成堆室的迅速爆炸也会使得功率堆停止运行。其二，钍基燃料循环中产生的无法被化学分离的钍230（产生过程较为缓慢）会逐渐污染钍232增殖材料。钍230经过反应变成铀232，而铀232在其衰变成铊208的衰变链中具有很强的γ射线辐射性。该辐射性能损伤电子，因而铀233/铀232燃料反应堆会转变成为炸弹的观点是不切实际的。地壳中钍的含量大约是铀238的三倍，或者说是铀235的400倍，其含量同铅一样丰富。钍也十分便宜，目前，钍在市场上的售价为30美元/Kg。而21世纪初，铀的价格已经升高到了100美元/Kg，这还不包括燃料浓缩和组件装配所需的费用。 熔盐燃料反应堆与熔盐冷却固态燃料反应堆有很大的区别，它在推荐的第四代核能系统中被称作“熔盐反应堆系统”[Molten Salt Reactor System]，也称为MSCR，MSCR是熔盐转换反应堆设计[Molten Salt Converter Reactor]的首字母缩写。其燃料后处理过程比较困难，且燃料棒需要组装和查验，从而在初始阶段就阻碍了熔盐反应堆工程的部署并长达20年。然而，由于它使用组装燃料，反应堆制造厂商仍然可以通过卖燃料组件获利。MSCR具有安全和低压高温冷却剂的成本优势，也可以共享液态金属冷却反应堆。显然，熔盐反应堆堆芯没有可导致爆炸的蒸汽，也没有巨大昂贵的钢制压力容器。因为它能在高温下运行，便可以通过使用效率高、重量轻的布雷顿循环汽轮机将热能转换为电能。目前关于MSCRs的研究大多数都聚焦在小型热交换器上。通过使用更小的热交换器，更少的熔盐，从而达到更加节约成本的目的。熔盐是高度腐蚀性的，随着温度升高腐蚀性更强。对于MSR主冷却回路来说，需要一种能够承受高温腐蚀和强烈辐照的材料。实验表明哈斯特洛合金-N和类似合金能够适应在高达700℃的高温环境下运行的任务。然而，从目前所获得的对于生产规模反应堆的长期经验看来，其将需要满足更高的运行温度，但是在850℃热化学产氢变成可能，它将产生严重的工程困难。这个温度范围的材料尚未确定，尽管复合碳，钼合金(比如TZM)，碳化合金以及基于金属的耐火材料或ODS合金可能具有可行性。 我们选择熔盐的基准是要使得反应堆更加安全并且实际可行。偏向采用氟盐主要是因为它不像氯盐那样需要代价十分昂贵的同位素分离。在中子的辐照下氟盐不是很容易变得有辐射性，并且它对中子的吸收截面相比氯盐更小，而对中子的慢化效果相对氯盐要更好。尽管许多五氟化物和六氟化物的沸点较低，但是低价态的氟化物沸点很高。氟盐需要足够多的热量才能分解成更为简单的成分，因而氟化物熔盐在远低于它的沸点的温度下是“化学稳定”的。反应堆熔盐也需要是共熔的，这样能有效降低熔盐的熔点。这也将使得热机效率更高，因为在熔盐再度被加热之前，它能从熔盐中带走更多的热量。也有一些盐十分好用，值得对它进行同位素分离。使用氯盐可以建造成快增值堆，而在反应堆设计上使用氯盐方面也做了很多工作。但是氯盐中的氯元素必须要提纯为高纯度的氯37，这样能减少四氟化硫的产生（当受辐照后变得有放射性的氯衰变成硫时，便可以产生四氟化硫。）同样，熔盐中的锂元素必须提纯为高纯度的锂7，这样可以减少氚元素的产生（氚元素可以形成氟化氢）。由于熔融氟盐的强氧化还原作用，能导致熔融氟盐的化学势发生变化，解决该问题可以通过在氟盐里加入铍形成所谓的“FLiBe”熔盐，因为加入铍后能降低电化学势，并且能阻挡腐蚀。但是铍有很强的毒性，因而在设计时必须要十分注意，以防止它泄漏到外面的环境中。许多其他的盐都能导致熔盐通道腐蚀，尤其是在高温下，这时反应堆可以产生高活性的氢。至今，熔盐选择方面绝大部分的研究都放在“FLiBe”熔盐上，因为锂和铍是合理且有效的慢化剂，并且形成的能共熔的熔盐的熔点要比其他组分的熔盐低。由于铍核在吸收一个中子后能放出两个中子，从而也增强了中子的经济性。对于燃料熔盐，通常是加入1%-2%mol的UF4，也加入钍盐和钚盐。MSFR只运行过一种混合燃料，MSRE使用了已知的三种核燃料。比较几种材料的中子俘获和慢化效率后，红色是含铍的熔盐，蓝色是含ZrF4的熔盐，绿色是含LiF的熔盐 首先盐必须是非常纯净的，并且有可能在大型熔盐堆中保持洁净。 盐中如果含有水蒸气就会形成有强烈腐蚀性的氢氟酸。其它杂质可能会引起不利的化学反应，极有可能要从系统中清理出去。在以水为慢化剂的传统堆芯中，需要极大的精力去对水进行净化和去离子化，以减小其腐蚀性。在线后处理的可能性是熔盐堆设计的一个优点。持续的处理会减少裂变产物的存量，控制腐蚀，并通过移除高中子吸收截面的裂变产物（特别是氙）提高中子的经济性。这使得MSR特别适合贫中子钍燃料循环。在一些钍增殖情形中，中间产物镤233将会从堆芯中移除，从而可以衰变产生高纯度的铀233，一种极具吸引力的核弹制造材料。如果留在燃料中，镤可能会吸收太多中子从而导致在石墨慢化剂和热谱下的增殖可能。很多最新的设计都建议使用更大量的钍。这会使少部分镤原子吸收第二个中子，或者通过(n, 2n) 反应(中子不是被吸收而是打出核子中的另一个中子)，产生铀232。因为铀232半衰期比较短并且他的衰变链中含有高γ放射性的物质，这使得该种铀的同位混合体不再具有制造核弹的吸引力。这个优点同时带来的是处理更大量盐而产生的额外费用。另一种设计建议是用重水做高效的慢化剂从而提高中子的经济性（允许更多镤吸收的中子损失）。但是这些设计使得反应堆只能运行在低温低热效率下。必要的熔盐后处理技术只在实验室程度上被阐明了。全尺度的商用反应堆得以应用的前提就是研发一个具有商业竞争力的熔盐清洁系统。
随着社会经济的不断发展,人们的生活水平也有了很大的提高,对于住房条件的要求也越来越高,为了满足居民的住房需求,我国的建筑业加大了房屋建筑设计的规模和力度。下文是我为大家搜集整理的建筑设计的本科生毕业论文的内容，欢迎大家阅读参考!建筑设计的本科生毕业论文篇1 浅谈建筑设计中节能建筑设计 摘要：当今社会经济飞速发展，做为我国国民经济三大支柱产业之一的建筑业，在能源消耗中占的比重越来越大，在当下大力倡导节能环保的大环境下，节能建筑做为共同关注的重要问题被提上日程。本文阐述了建筑设计中节能设计的概念、现状和优势，并提出了节能建筑设计中的几点策略，充分利用自然能，降低不可再生能源消耗，促进我国建筑可持续发展。 关键词：节能建筑;设计;应用 随着我国经济快速增长，各项建设取得巨大成就的同时，我国也付出了巨大的资源和环境被破坏的代价，经济发展与资源环境被破坏的矛盾日趋尖锐，群众对环境污染问题反应强烈，能源的短缺已不容忽视，节约能源与环境保护已受到世界性的普遍关注，在我国亦不例外。目前，全世界有近30%的能源消耗在建筑物上，长此以往，将严重影响世界经济的可持续发展。因此，我们必须从可持续发展的战略出发，使建筑尽可能少地消耗不可再生资源，降低对外界环境的污染及破坏，并为使用者提供健康、舒适与自然和谐的工作及生活空间。 1节能建筑概念 节能建筑是指遵循气候设计和节能的基本方法，对建筑规划分区、群体和单体、建筑朝向、间距、太阳辐射、风向以及外部空间环境进行研究后，设计出的低能耗建筑，其主要指标有：建筑规划和平面布局要有利于自然通风，绿化率不低于35%;建筑间距应保证每户至少有一个居住空间在大寒日能获得满窗日照2小时等。目前节能建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。一个经常被忽略的事实是：建筑在能源消耗总量中，几乎占到了70%，这一比例远远高于运输和工业领域。在发展低碳经济的道路上，建筑的“节能”和“低碳”注定成为绕不开的话题。 2 节能建筑设计的现状和优势 节能建筑研究及应用现状 节能建筑已逐渐成为国际建筑界的主流趋势。在中国，节能建筑思想也越来越受到重视，并已写进国家的发展规划中。目前对于节能建筑研究较多的是建筑外窗、玻璃幕墙的应用，而对外墙、屋顶以及楼地板的研究较为欠缺。另外，夏热冬冷地区的研究较寒冷地区、严寒地区的研究多，主要是因为夏热冬冷地区采暖和空调能耗均较高，节能设计需同时考虑围护结构的保温和隔热性能，而这两者是相互矛盾的，所以，要想达到既保温又隔热的目的，有很多困难需要解决。 低碳节能建筑的优势分析 采用地毯式的建筑能使能耗显著降低。据统计，建筑在建造和使用过程中可消耗50%的能源，并产生34%的环境污染物。节能建筑则大大减少了能耗，和既有建筑相比，它的耗能可降低70%～80%。所以低碳式建筑更有利于环境的保护。 节能建筑产生出新的建筑美学。一般的建筑采用的是商品化的生产技术，建造过程的标准化、产业化，造成了大江南北建筑风貌大同小异、千城一面，而节能建筑强调的是突出本地的文化、本地的原材料，尊重本地的自然、本地的气候条件，这样在风格上完全是本地化的，并由此产生了新的建筑美学。节能建筑向大自然的索取最小，这样的建筑，让人在体验新建筑美感的同时，能更好地享受健康舒适的生活。 节能建筑环保理念贯穿始终。传统建筑多是在建造过程或使用过程中，考虑到环境问题，而节能建筑强调的是从原材料的开采、加工、运输、使用，直至建筑物的废弃、拆除的全过程，节能、环保理念贯彻始终，强调建筑要对全人类、对地球负责。 3 推进节能建筑的措施 建筑规划的节能设计 合理选址 建筑选址主要是根据当地的气候、地质、水质、地形及周围环境条件等因素的综合状况来确定。建筑设计中，既要使建筑在其整个生命周期中保持适宜的微气候环境，为建筑节能创造条件，同时又要不破坏整体生态环境的平衡。 正确选择朝向 日照及朝向选择的原则是冬季能获得足够的日照并避开主导风向，夏季能利用自然通风并防止太阳辐射。然而建筑的朝向、方位以及建筑总平面的设计应考虑多方面的因素，建筑受到社会历史文化、地形、城市规划、道路、环境等条件的制约，要想使建筑物的朝向均满足夏季防热和冬季保温是困难的，因此，只能权衡各个因素之间的得失，找到一个平衡点，选择出这一地区建筑的最佳朝向和较好朝向，尽量避免东西向日晒。 建筑围护结构节能设计 建筑围护结构组成部分(屋顶、外墙、门和窗、遮阳等设施)的设计对建筑能耗与用户所处热舒适环境有根本的影响。一般增大围护结构的费用仅为总投资的 3%～6%，而节能却可达 20%～40%。通过改善建筑物围护结构的热工性能，在夏季可减少室外热量传入室内，在冬季可减少室内热量的流失，使建筑热环境得以改善，从而减少建筑冷、热消耗。 屋顶节能 屋顶是住宅第五立面，对建筑造型起着重要作用。住宅做斜坡顶屋面，可借助屋面坡度与日照斜率相接近的特点，可再降低住宅顶层的层高。在维持平屋面住宅日照间距的条件下，既取得了改变建筑轮廓、有效地解决了屋面防水和扩大屋顶部位使用空间的效果;也减少了住宅之间的日照间距，节约了建设用地。平屋顶可采用北向的退台，既获得露天活动空间，也可缩小日照间距。 墙体节能 墙体是建筑外围护结构的主体，其功能主要是承重、防水、防潮、隔热、保温。其所用材料的保温性能直接影响建筑的耗热量，一般情况下，单一墙体材料往往难以同时满足保温、隔热要求，因而在节能的前提下，应进一步推广空心砖墙及其复合墙体技术。其一般做法是，用砖或钢筋混凝土作承重墙，并与绝热材料复合。 建筑材料节能设计 合理选用建筑节能材料也是全面建筑节能的一个重要方面。建筑材料的选择应遵循健康、高效、经济、节能的原则。一方面，随着科技的发展，大量的新型高效材料不断被研制并应用到建筑设计中去，更好地起到节能效果。另一方面，要结合当地的实际情况，发掘出一些地方节能材料，更好地应用到建筑节能中去。 利用新能源 可再生能源在暖通空调系统中的应用包括：太阳能的应用、自然通风的应用、地下水的应用、地热(冷)的应用等。 太阳能的应用地球拦截的太阳能辐射相当于目前全球电力消费量的1500倍，而在现有技术、经济条件下可供开发利用的太阳能，只占理论资源量的很小一部分。太阳能在暖通空调中的应用主要有太阳能采暖和太阳能制冷两个方面。 ①太阳能采暖 太阳能采暖用电作为辅助能源，驱动用太阳能加热的水在管道中循环流动向房间供热。 ②太阳能制冷 太阳能制冷主要包括太阳能压缩式制冷、太阳能吸收式制冷和太阳能吸附式制冷。太阳能压缩式制冷研究的重点是如何将太阳能有效地转换成电能，再用电能去驱动压缩式制冷系统。太阳能吸附式制冷是将系统中的加热器和冷却器去掉，将太阳能集热器与吸附床合二为一，冷却功能则利用夜间室外空气的自然冷却来完成。 自然风的应用 自然风的供冷是可再生能源在暖通空调应用中的重要组成部分。当室外空气的焓值和温度低于室内时，在供冷期内就可以利用室外风所带有的自然冷量来全部或部分满足室内冷负荷的需要。通常，这种情况出现在供冷期的过渡季和夜间，可采用的方法为新风直接供冷和夜间通风蓄冷。由于利用了自然风提供建筑所需要的冷量，与常规空调系统相比，在运行中不用电或少用电，既节约能源，又减少对环境的污染，同时也改善了室内空气品质。 地下水的应用 地下水由于地层的隔热作用，其温度受气温影响很小。在暖通空调中，有些地下水可以直接作为冷源，更是热泵良好的低位热源。所以水源热泵有着良好的节能前景。 4 结束语 保护环境、有效利用自然能源、削减能源负荷是新时期实现可持续发展的重要要求之一，建筑设计中应用节能技术是对可持续发展这一理念的最好回应，节能建筑将成为今后建筑设计的主打方向，建筑节能工程作为建设领域的新方向已成为我们既定的基本国策，我们应深刻认识到节能设计的重要性，从自身出发、从实际出发，设计出与实际生活和社会相适应的设计，努力使建筑能耗最低化，大力发展节能建筑，提高能源利用率，为加快建设资源节约型，环境友好型社会做贡献。 参考文献： [1]刘加平，武六元. 建筑节能与建筑设计中的新能源利用[J]能源工程，2001 [2]周炜.小议建筑节能设计[J]陕西建筑，2008 建筑设计的本科生毕业论文篇2 浅析建筑设计与城市设计 摘要：城市是历史发展的产物,是集人类文明与传统于一身的聚集体,其结构庞大复杂,内容包罗万象，建筑是城市的重要组成部分，本文浅析其二者设计之间的相互关系。 关键词：城市;建筑;设计 城市是人们的家,如何让自己的家变得更美好,人们希望创造一种住着舒适、用着方便、看着美观的充满生机的独特的城市空间。对现状的无奈与对未来美好的渴望给人们提供了思考研究与创造的机会。建筑师、规划师和景观师纷纷研究各种理论与设计方法,以期能为城市添彩,创造更为舒适、更为人性化的城市空间。 一、 城市设计与城市规划 谈起城市设计与城市规划的关系,首先引用著名建筑师沙里宁在《论城市》一书中对城市设计的含义归纳:“城市设计是三维空间,而城市规划是二维空间,两者都是为居民创造一个良好的有秩序的生活环境。” 城市规划以一个城市的宏观发展为目标,它更多的考虑城市的工业化,商业化,现代化,要飞速发展,要为经济服务,提高城市运作的效率,所以要求有更高,更快,更先进,更现代化,更信息化的“硬”环境;而“城市设计”理念的出现,则是“人本主义”对高速工业化的反叛,它更应该注重人文的,文化的,美学的,自然的“软”环境。 但是两者也有共通性,城市设计既为城市规划提供思路和形象化的发展目标,也为建筑设计提供前提和轮廓,城市设计具有更多的立体性、可操作性和示意性,其主体就是空间环境设计。无论是建筑群的组合还是城市的空间设计,都有一种内在的秩序或结构作为联系的纽带。城市设计由注重城市的肌理、构图注重人的存在与活动,越来越体现出对主体城市的认识。从城市发展史中可以看到,人的主观活动往往起决定作用,在现代城市规划与设计过程中设计结果与规划结果并不一定完全吻合,所以它们之间需要相互反馈、相互调整。 二、 城市设计与建筑设计 建筑是组成城市的基本细胞,精制而富有特色的建筑最能展示城市的艺术性。建筑的设计手法现在基本有3 种:模仿、再生、创新。功能成为建筑设计的主题,形式只是外皮的建筑创作过程正在被建筑师们推敲。越来越多的迹象表明,许多建筑师正在研究建筑的基本组成元素,然后在某种法则的指导下,进行建筑的重组,从而展现崭新的建筑形式。建筑的外皮也成为单独研究的一个课题,其保温、承重、生态、维护等诸多功能被分层研究,再进行组合,形成有独特内涵的外皮或立面形式。这种解构主义的创作手法更立意于建筑的本原,创造出理性而非感性的建筑。这种建筑形式先思而后建,比施工图设计的建筑形式更利于城市整体的艺术环境。 城市设计是一门正逐步完善和发展的综合性学科,是一门在实践中安排城市发展规划与建筑设计、景观设计相对关联的实用性学科,它具有相对独立的基本原理和方法,它主要解决的是城市的面和线问题。建筑设计是在城市规划的前提下,根据建设任务要求和工程技术条件进行全面设想,并根据其功能具体确定建筑物的空间组合形式和详细尺寸,构造及材料做法。它也具有相对独立的基本原理和方法,主要解决的是城市的点和面问题。同时城市设计主要是通过建筑设计、景观设计来实现的。城市设计的内容也能够细微到桌椅、灯具甚至标志物,但与建筑设计仍有质的区别。城市设计对城市是从整体形象把握,即使具体到任何细小局部时,设计师依然将每个细部作为城市空间体系中的一个部分进行设计,而建筑设计只是关心在特定空间的某一建筑,却很少关心它的邻居,缺乏对城市空间的总体认识和把握。 在城市设计中不但要注重城市的功能分区,交通流线,而且还要注重建筑物的体量、尺度、比例、色彩、造型、材料、空间等。必须强调“城市设计最基本的特征是将不同的物体(包括建筑物)进行联合,使之成为一个有机整体,设计者不仅必须考虑物体本身的设计,而且还要考虑一个物体与其他物体之间的关系”。这就要协调好二者之间的关系,城市设计以城市和建筑群体空间环境作为主要对象,而一个好的城市设计则在于整体环境的和谐、优美,不仅仅是单纯的建筑单体设计。沙里宁在《论城市》中提出城市体形环境设计的三条原则,其中第二条就是“相互协调的原则”。西特在《城市建设艺术》一书中总结中世纪欧洲城市建设艺术中强调的“互协调要素”,并加以发展,指出自然界虽然千变万化,但又是相互协调的,因此,人类建设新城也应该遵守这条原则。在沙里宁的实践中,把建筑设计、户外空间以及园林绿化等融为一体,形成一个完整和谐的整体。 而我们的城市,最缺的就是关系,建筑与环境之间没有关系,建筑物与建筑物之间没有关系。单独看,有些还不错,放在一起就是乱七八糟。我认为这不是单纯建筑的问题,而是城市设计与建筑设计相协调的问题。 三、 结语 中国的许多城市有上千年的历史,积淀着浓厚的历史文化底蕴。然而现今的体制使许多建筑师成为克隆的高手,现代的城市建设已经让人们辨别不出南北方的差异,内陆与沿海的不同,千年的文化被百年的新城整合成一个模板。河北省许多地区的三级甲等医院门诊楼都是按同一份图纸盖出来的,只不过城市不同而已。KPF 的高科技与细腻,拉尔夫的楼梯间遍布大江南北,漂亮是漂亮,但缺少了味道。建筑本来是一种展现个性魅力的艺术创作,但现在成了表现城市共性的主要元素。 城市是一个国家精神文明与物质文明的缩影。在经济全球化大潮中,一个国家能否在激烈的国际竞争中取得优势,关键在于这个国家的大城市是否具有竞争实力。纵观当今世界,竞争不仅是经济力量的竞争,更是文化精神的竞争。一个新兴的经济型城市,如无文化底蕴,至多是一架经济机器,发展动力显然不足。国际上的大都市,巴黎、伦敦、纽约等,之所以能百多年经久不衰,就在于它们都有着深厚的文化积淀,又不断地与时俱进地提高自己的文化品位,引领时代新潮流。因此,我们应该吸收其精华、去其糟粕,切实处理好三者之间的关系,以找回我们遗失在快速城市化浪潮里的文明。 猜你喜欢： 1. 大学建筑毕业设计论文 2. 建筑设计毕业论文范文 3. 毕业论文建筑工程设计 4. 建筑设计毕业论文范文精选 5. 建筑工程毕业论文范文
当人们使用手机时，手机会向发射基站传送无线电波，而无线电波或多或少地会被人体吸收，这些电波就是手机辐射。 一般来说，手机待机时辐射较小，通话时辐射大一些，而在手机号码已经拨出而尚未接通时，辐射最大，辐射量是待机时的3倍左右。这些辐射有可能改变人体组织，对人体健康造成不利影响。 别放枕头边 据中国室内装饰协会室内环境监测工作委员会的赵玉峰教授介绍，手机辐射对人的头部危害较大，它会对人的中枢神经系统造成机能性障碍，引起头痛、头昏、失眠、多梦和脱发等症状，有的人面部还会有刺激感。在美国和日本，已有不少怀疑因手机辐射而导致脑瘤的案例。去年7月，美国马里兰州一名患脑癌的男子认为使用手机使他患上了癌症，于是对手机制造商提起了诉讼。因此，人们在接电话时最好先把手机拿到离身体较远的距离接通，然后再放到耳边通话。此外，尽量不要用手机聊天，睡觉时也注意不要把手机放在枕头边。 莫挂在胸前 许多女孩子喜欢把手机挂在胸前，但是研究表明，手机挂在胸前，会对心脏和内分泌系统产生一定影响。即使在辐射较小的待机状态下，手机周围的电磁波辐射也会对人体造成伤害。心脏功能不全、心律不齐的人尤其要注意不能把手机挂在胸前。有专家认为，电磁辐射还会影响内分泌功能，导致女性月经失调。另外，电磁波辐射还会影响正常的细胞代谢，造成体内钾、钙、钠等金属离子紊乱。 手机中一般装有屏蔽设备，可减少辐射对人体的伤害，含铝、铅等重金属的屏蔽设备防护效果较好。但女性为了美观，往往会选择小巧的手机，这种手机的防护功能有可能不够完善，因此，女性朋友最好不要把手机挂在胸前。 放在裤袋会杀精 据6月28日英国《泰晤士报》报道，匈牙利科学家发现，经常携带和使用手机的男性的精子数目可减少多达30%。有医学专家指出，手机若常挂在人体的腰部或腹部旁，其收发信号时产生的电磁波将辐射到人体内的精子或卵子，这可能会影响使用者的生育机能。英国的实验报告指出，老鼠被手机微波辐射5分钟，就会产生DNA病变；人类的精、卵子长时间受到手机微波辐射，也有可能产生DNA病变。 专家建议手机使用者尽量让手机远离腰、腹部，不要将手机挂在腰上或放在大衣口袋里。有些男性把手机塞在裤子口袋内，这对精子威胁最大，因为裤子的口袋就在睾丸旁边。当使用者在办公室、家中或车上时，最好把手机摆在一边。外出时可以把手机放在皮包里，这样离身体较远。使用耳机来接听手机也能有效减少手机辐射的影响。手机辐射与脑瘤的关系 目前，中国的手机拥有量已达1亿多部，据预测，2002年以后，中国的手机拥有总量将会超过美国。 但是，同世界上任何一个国家一样，如此钟爱手机的中国人对于手机会给自己带来怎样的健康隐患并没有足够的心理准备，或者说，没有人愿意正视这一严肃的问题。 罕见脑瘤疑为手机辐射所致 在解放军304医院的神经外科病房，笔者见到了一位脑瘤患者。该院神经外科主任医师、首都脑胶质瘤治疗中心李安民教授称，这位患者患了一种罕见的恶性脑瘤———学名“脑胶质瘤”———被怀疑是由于长期的手机辐射引起的。 在304医院李教授的办公室里，他向笔者做了具体介绍。李说，患者是一位40多岁的机关干部，使用手机的历史已有8年，而且使用频率很高，平时习惯用左手接听手机。大约一年前患者感觉记忆力不好、头晕、头疼。经过检查，在患者的大脑左半球顶叶发现了一个鹅蛋大小的脑胶质瘤。 李教授还说，除此之外，普通的胶质瘤呈团块状，像月亮一样边界清晰；这名患者的瘤子呈弥散型，界限不清楚，如同大米里掺了沙子。李教授由此推断：“这有很大可能由手机辐射引起的脑胶质瘤。” 为了更清晰地说明病因，李教授从桌子上拿起一个头盖骨标本指给笔者看：“患者肿瘤生长的部位恰恰是手机天线电磁波辐射最集中的区域，而通常情况下，脑胶质瘤很少会发生在这个部位。”这一脑瘤混合体 不能进行手术切除，治疗的难度比普通的脑瘤大得多。刚来304医院时，患者已经下不来床，说话也很困难。运用化疗等办法，经过近1年时间的治疗，病人目前已经大有好转，但能否治愈还很难说。 “辐射等于把脑子煮熟了” 英国学者曾经做过一个试验，把手机放到线虫的抚育箱里，手机发出的电磁辐射作用一段时间后他们发现，线虫就像用水煮过一样。李教授说：“尽管颅骨可以屏蔽一部分微波，但电磁辐射的穿透力很强，微波穿透颅骨后作用于脑子，等于把脑子煮熟了。” 有关研究证实，使用手机时，会有40％至60％的辐射量直接渗透到脑部一寸到一寸半的深度，而且手机辐射会不停地在脑子里累积。 李教授简单介绍了手机辐射可能致脑瘤的发病过程：脑细胞由神经元细胞和神经胶质细胞组成，神经元细胞受到辐射加热会死亡，这时胶质细胞就会增殖。增殖出来的胶质细胞如果有一部分属于异常，那部分就是癌变。 上大学的时候，李安民教授实习的地方在这个城市的电视发射塔下面。当时全年级200多名学生中很多人夜里睡不着觉，一脱离那个环境就恢复了正常，大家都觉得这事挺邪门儿。 电视塔会对周围环境产生电磁辐射，只是在辐射量上不同罢了。李教授通俗地解释说：“晚上，人的脑细胞本来是安静的，可有个东西老在不停地摇它，人就肯定睡不着。” 手机辐射到底会不会引发脑瘤？手机电磁辐射的危害有多大？ 长期从事电磁辐射研究的王生教授认为，目前国际上还没有一个科学的方法能证明脑瘤是由于电磁辐射引起的，但电磁辐射如果超过一定强度、持续一定时间就对人体有害，这是国际上公认的。 中国预防医学科学院环境卫生监测所的研究人员，曾对100多名公司职员进行调查，发现使用手机能引起神经方面的不良反应。比如要求手机使用者和不使用者同时按按纽，测试他们的反应情况，使用手机的人比不使用的人动作需要的平均反应时间延长，与此同时，反应正确的次数则要少。 该监测所所做的一项“移动电话手机对健康的影响调查”进一步表明，长期使用手机会引起胸闷、恶心、食欲减退等不良反应，同时对睡眠质量有不良影响，每天使用时间过长会引起多梦，并可能导致失眠。 国内外的很多报道认为，手机电磁辐射引起的普遍现象是神经衰弱，症状主要有头痛、头晕、记忆力减退、注意力不集中等。 手机挂腰间 将导致不孕？！ 近4年来，吴丽惠在和平医院主持不孕病症门诊观察发现，患者几乎都有使用手机的习惯。她建议手机使用者，尽量让手机远离腰、腹部，如不要将手机挂在胸前、挂在腰上或塞在大衣口袋里。有些男性会把手机塞在裤子口袋内，而这对精子威胁最大，因为裤子的口袋就在睾丸旁边。不管是在办公室、家中或车上，手机最好摆在一旁，按下接听键后也不要马上接听，应稍等1、2秒后再接听。 吴丽惠表示，手机对人体的伤害虽不易测量，但目前不断有手机危害人体的报告及论文出现。英国的实验报告指出，老鼠被手机微波辐射5分钟，就会产生DNA病变；人类的精、卵子如长时间受到手机微波辐射，也不排除产生DNA病变的可能，并因此影响生育机能。 手机辐射：比想象中的可怕 三九健康网 和讯 一项最新研究显示，手机释放的电磁辐射对脑细胞的影响比以往估计高出两成。 据新华社报道，研究由西班牙马德里孔普卢滕塞大学应用物理学系进行，负责人塞巴斯蒂安教授指出，现有方法得出的数据，低估了辐射对人体组织的影响，因为一般用于量度电磁辐射SAR指数的模型是圆形，与真实的人类细胞不同。 这次实验证明，使用与实际形状跟人类细胞较相似的模型、如圆筒形和榄球形细胞模型时，电磁场的强度会较高。 研究人员分别透过圆筒形、榄球形和圆球形细胞模型，来测量手机造成的电磁场强度。结果显示，圆筒形和榄球形模型内的电磁场强度，高于圆球形模型一成半至两成。 塞巴斯蒂安说：“既然电磁场的强度较预期大，对健康的影响也会相应提高。我们估计，电磁辐射的遗害会不断累积，在十至十五年后，很可能出现更多因手机普及而导致的癌症个案。” 用手机患眼癌机会率高三倍 别对手机危害置之不理 一千个人眼中有一千个哈姆雷特。日前，本报转发了一幅新华社图片。画面中一个四五岁的小男孩正打手机，其原意是表现上海手机已经接近普及。但是来自佳木斯大学物理学教授谢宜臣先生却为此专门赶到报社。谢教授称，当心手机辐射，尤其是孩子。 谢教授认为，目前关于手机辐射危害的争议，其实仅仅是量的讨论，而不是有没有的问题。谢教授称，有些媒体为了追求与众不同曾片面报道“打手机对健康无损”，这是不负责任的。 人们正是根据微波的致热效应，发明了微波炉。有人会理直气壮地说：“没看见谁的大脑被手机微波烤熟呀!” 谢教授解释说，这是由于功率的不同，然而由于手机在使用时紧贴头部，发射的微波非常集中，因此反复长时间地使用手机，必将引起局部病变。关于手机辐射引发眼癌、脑癌的报道屡见不鲜，值得一提的事，最新一期的欧洲防癌杂志发表了专家对1617名脑癌症患者的研究报告，长期使用手机的人患眼癌的机会比不用的人患脑癌的几率高出80%。 更有人可能会说：“我都用了这么多年手机了，什么事都没有。”对此伦敦大学研究人类大脑神经细胞的科学家盖布尔指出，手机致癌有一个很长的潜伏期，人们很难一下子看到它的危害，致使许多人对使用手机的危害置若罔闻。 大量的科学研究结果表明，微波能量转化为非致热效应的那部分能量对人体危害更为严重。英国的实验报告指出，老鼠以手机微波照射五分钟就会产生DNA病变，对人类的危害可想而知。 鉴于手机辐射对人体造成危害的共识，世界各国均对手机辐射制定了安全标准，英国政府明令禁止16岁以下未成年人使用手机；日本政府规定出售手机必须连同手机防辐射装置一同出售等等。
多功能智能化温度测量仪设计 论文编号:JD599 包括外文翻译,论文字数:26446,页数:59 多功能智能化温度测量仪设计 摘要：温度是一个基本的物理量，它是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数随着工业的不断发展，对温度测量的要求来越高，而且测量范围也越来越广，因此对温度检测技术的要求也越来越高。本文介绍的多功能智能化温度测量仪是以8051单片机系统和温度检测元件一AD590相结合的温度测量系统。本仪器的数学模型合理，测量方法容易实现。实际仪器采用抗干扰、低零漂、低温漂的电子元件，性能稳定。该测量仪总体特点是使用简便、实用、测量稳定可靠、使用对象广，并且实现了智能化。本文主要介绍了温度的自动测量，包括温度传感器、单片机接口及其应用软件的设计，大体分为以下几大部分:介绍了国内外温度检测技术和温度检测的发展现状，并且分析了温度检测技术的未来发展方向；根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集、数据处理、温度值的在线显示以及时钟电路的时间显示；简略介绍了该仪表的软件部分；对该温度仪表的未来发展进行了展望。 关键词: 温度测量；智能化；单片机 Designe on Multifunctional Intellectual Temperature Measure Instrument Abstract: Temperature，as a basic physical quantity，is one of the most universal and important technical parameters. Along with the development of industry，the requirement of measurement of temperature is higher. Further more，the scope of measurement of temperature is wider, so, the technology of measurement must be improved. The multifunctional intellectual temperature measure instrument introduced by the paper is the system of 8051 single-chip microcomputer and conventional measureing component一AD590. The mathematic model is appropriate，and measurement method is easy to be excuted. The electronic components used are anti一jamming，less zero-drift and less temperature-drift. The instrument is convenient and applicabale，it is steady，reliable and so fit to use. At the same time, it has larger scope of measurement and it can be used in many kinds of object measured. It has intellectualized the process[4].The thesis introduces automatical measurement of temperature，including temperature sensor，I/ O of single-chip microcomputer and application software，it can be divided into some parts：It introduces the development of temperature measurement and the development direction of temperature measurement in the future；According to the practical demands, I design corresponding hardware system；The system can realize data acquisition，showing of temperature discuss the future of the instrument. Keywords: Temperature Measurement;Intelligentiztion;Single-chip Microcomputer 目录 摘要I Abstract II 第1章 绪 论 1 单片机的历史及应用 1 国内外温度检测技术的动向与趋势 4 第2章 多功能温度测量仪表的原理 5 系统总体设计方案 5 设计主要内容和要求 5 各模块的方案设计说明 7 第3章 系统的硬件设计 13 系统总体电路框图 13 信号输入部分总体设计 13 信号输入部分设计 13 单片机及其扩展I/O的设计 18 键盘和显示的设计 19 模拟信号输出部分设计 20 时钟电路的硬件设计 20 第4章 多功能温度测量仪的软件设计 27 系统软件总体设计 27 主程序设计 27 数据采集及处理子程序设计 27 键盘/显示程序设计 28 电子时钟应用程序设计 29 结束语 37 参考文献 38 致谢39 附录40 以上回答来自:
已把我毕业论文的一部分发给你了，应该是你想要的。还需要其它的说一声
用手写啊，不过我在替一个同学做毕业设计，也是温度计的，采用DS18B20的，液晶显示屏，几百元，带实物！
你好，我有你需要的设计！需要的联系回答者 目 录 一、引言 4 二、设计内容及性能指标 5 三、系统方案论证与比较 5 （一）、方案一 5 （二）、方案二 6 四、系统器件选择 7 （一）、 单片机的选择 7 1、 89S51 引脚功能介绍 8 （二）、温度传感器的选择 10 1、 DS18B20 简单介绍: 10 2、 DS18B20 使用中的注意事项 12 3、 DS18B20 内部结构 12 4、DS18B20测温原理 16 5、提高DS1820测温精度的途径 17 （三）、显示及报警模块器件选择 18 五、硬件设计电路 18 （一）、主控制器 19 （二）、显示电路 19 （三）、 温度检测电路 20 （四）、温度报警电路 25 六、 软件设计 26 （一）、 概述 26 （二）、主程序模块 26 （三）、各模块流程设计 27 1、 温度检测流程 28 2、报警模块流程 28 3、 中断设定流程 29 七、总结和体会 31 八、致谢 31 仪器简介 数字温度计是测温仪器类型的其中之一。根据所用测温物质的不同和测温范围的不同，有煤油温度计、酒精温度计、水银温度计、气体温度计、电阻温度计、温差电偶温度计、辐射温度计和光测温度计、双金属温度计等。编辑本段仪器参数和适用范围 数字温度计采用进口芯片组装精度高、高稳定性，误差≤， 内电源、微功耗、不锈钢外壳，防护坚固，美观精致。 数字温度计采用进口高精度、低温漂、超低功耗集成电路和宽温型液晶显示器，内置高能量电池连续工作≥5年无需敷设供电电缆，是一种精度高、稳定性好、适用性极强的新型现场温度显示仪。是传统现场指针双金属温度计的理想替代产品，广泛应用于各类工矿企业，大专院校，科研院所。 温度数我们日常生产和生活中实时在接触到的物理量，但是它是看不到的，仅凭感觉只能感觉到大概的温度值，传统的指针式的温度计虽然能指示温度，但是精度低，使用不够方便，显示不够直观，数字温度计的出现可以让人们直观的了解自己想知道的温度到底是多少度。 数字温度计采用温度敏感元件也就是温度传感器（如铂电阻，热电偶，半导体，热敏电阻等），将温度的变化转换成电信号的变化，如电压和电流的变化，温度变化和电信号的变化有一定的关系，如线性关系，一定的曲线关系等，这个电信号可以使用模数转换的电路即AD转换电路将模拟信号转换为数字信号，数字信号再送给处理单元，如单片机或者PC机等，处理单元经过内部的软件计算将这个数字信号和温度联系起来，成为可以显示出来的温度数值，如摄氏度，然后通过显示单元，如LED,LCD或者电脑屏幕等显示出来给人观察。这样就完成了数字温度计的基本测温功能。 数字温度计根据使用的传感器的不同，AD转换电路，及处理单元的不同，它的精度，稳定性，测温范围等都有区别，这就要根据实际情况选择符合规格的数字温度计。 数字温度计有手持式，盘装式，及医用的小体积的等等。仪器发展历史 最早的温度计是在1593年由意大利科学家伽利略(1564～1642)发明的。他的第一只温度计是一根一端敞口的玻璃管，另一端带有核桃大的玻璃泡。使用时先给玻璃泡加热，然后把玻璃管插入水中。随着温度的变化，玻璃管中的水面就会上下移动，根据移动的多少就可以判定温度的变化和温度的高低。温度计有热胀冷缩的作用所以这种温度计，受外界大气压强等环境因素的影响较大，所以测量误差大。 后来伽利略的学生和其他科学家，在这个基础上反复改进，如把玻璃管倒过来，把液体放在管内，把玻璃管封闭等。比较突出的是法国人布利奥在1659年制造的温度计，他把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银作为测量物质，制造了更精确的温度计。他观察了水的沸腾温度、水和冰混合时的温度、盐水和冰混合时的温度；经过反复实验与核准，最后把一定浓度的盐水凝固时的温度定为0℉，把纯水凝固时的温度定为32℉，把标准大气压下水沸腾的温度定为212℉，用℉代表华氏温度，这就是华氏温度计。 在华氏温度计出现的同时，法国人列缪尔(1683～1757)也设计制造了一种温度计。他认为水银的膨胀系数太小，不宜做测温物质。他专心研究用酒精作为测温物质的优点。他反复实践发现，含有1/5水的酒精，在水的结冰温度和沸腾温度之间，其体积的膨胀是从1000个体积单位增大到1080个体积单位。因此他把冰点和沸点之间分成80份，定为自己温度计的温度分度，这就是列氏温度计。? 华氏温度计制成后又经过30多年，瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度，他把水的沸点定为0度，把水的冰点定为100度。后来他的同事施勒默尔把两个温度点的数值又倒过来，就成了现在的百分温度，即摄氏温度，用℃表示。华氏温度与摄氏温度的关系为 ℉＝9/5℃+32，或℃＝5／9(℉-32)。 现在英、美国家多用华氏温度，德国多用列氏温度，而世界科技界和工农业生产中，以及我国、法国等大多数国家则多用摄氏温度。数字温度测量仪表的精度等级和分度值 仪表名称 精度等级 分度值,℃（摄氏度） 双金属温度计 1，， 压力式温度计 1，， 玻璃液体温度计 热电阻 1~10 热电偶 5~20 光学高温计 1~ 5~20 辐射温度计（热电堆） 5~20 部分辐射温度计 1~ 1~20 比色温度计 1~
1、论文题目：要求准确、简练、醒目、新颖。2、目录：目录是论文中主要段落的简表。（短篇论文不必列目录）3、提要：是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。字数少可几十字，多不超过三百字为宜。4、关键词或主题词：关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。 每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。5、论文正文：（1）引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。 引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、 论证过程和结论。主体部分包括以下内容：a.提出-论点；b.分析问题-论据和论证；c.解决问题-论证与步骤；d.结论。6、一篇论文的参考文献是将论文在和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文：标题--作者--出版物信息（版地、版者、版期）：作者--标题--出版物信息所列参考文献的要求是：（1）所列参考文献应是正式出版物，以便读者考证。（2）所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息。
本科生有啥钱啊，楼上的，这点钱也想赚。。。既然是本科毕业设计，那还是老老实实自己做吧，也算对自己有个交代
必须要有实物啊，理论的东西都是要靠实物来验证的啊。温度控制系统不难吧，学过电子、单片机的都很轻松的，同学看来你大学过得还挺滋润的啊。去文库看看，基本都会有资料参考的。知识要点：1，AD采样，也就是温度的数据采集。2，中断，采集数据后比较，做相应的处理。
单片机温度控制系统的设计 摘 要 随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么可编程控制器的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。在现代社会中，温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面。 随着人们生活质量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服务于社会目前，单片机控制器在从生活工具到工业应用的各个领域，例如生活工具的电梯、工业生产中的现场控制仪表、数控机床等。尤其是用单片机控制器改造落后的设备具有性价比高、提高设备的使用寿命、提高设备的自动化程度的特点。 现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要用到温度控制,早期温度控制主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握所需要的产品了。 随着社会的发展，人们对食品温度的控制要求也越来越高，对于低温冷藏车的温度控制也就相应的不断提高，而我设计的低温冷藏车就是为了达到这样的温度控制要求而进行设计的。我所采用的控制芯片为AT89C51，此芯片功能强大，能够满足设计要求。通过对电路的设计，对芯片的外围扩展，来达到对冷藏车温度的控制和调节功能。 关键字：AT89C51单片机、温度 、软件设计 目 录 摘 要………………………………………………………………………………6 目 录………………………………………………………………………………7 第一章 绪 论 1-1概述………………………………………………………………………………9 1-2温度控制的总体设计和思路……………………………………………………9 1-3温度控制方框图…………………………………………………………………10 1-4温度巡回测量控制仪基本要求…………………………………………………10 1-5发挥部分…………………………………………………………………………10 第二章 单片机AT89C51的结构和原理 2-1 AT89C51单片机的结构…………………………………………………………11 2-2 AT89C51单片机主要特性………………………………………………………11 2-3 AT89C51单片机引脚功能说明…………………………………………………11 2-4复位电路…………………………………………………………………………12 2-5时钟电路…………………………………………………………………………13 第三章 温度控制的硬件设备 3-1采样系统及温度传感器的选择 3-1-1采样系统…………………………………………………………………15 3-1-2温度传感器的选择………………………………………………………15 3-2集成运放的选择 3-2-1放大系统. ………………………………………………………………16 3-2-2集成运放的选择…………………………………………………………16 3-3控制系统及光电耦合器的选择 3-3-1控制系统…………………………………………………………………17 3-3-2光电耦合器的选择………………………………………………………17 3-4 A/D转换器的选择及介绍………………………………………………………18 3-5 显示系统及显示器的选择 3-5-1显示系统…………………………………………………………………18 3-5-2显示器的选择……………………………………………………………19 3-6电源电路…………………………………………………………………………20 第四章 温度控制的软件设计 4-1程序模块化处理………………………………………………………………22 4-2内RAM资源配置………………………………………………………………22 4-3程序清单 4-3-1程序入口地址……………………………………………………………22 4-3-2主程序……………………………………………………………………22 4-3-3显示程序…………………………………………………………………23 4-3-4定时器中断子程序………………………………………………………26 4-3-5温度检测子程序…………………………………………………………27 4-3-6温度控制子程序…………………………………………………………28 4-3-7报警子程序………………………………………………………………29 4-3-8键盘子程序用于调节设定值……………………………………………29 第五章 调试及小结 5-1单片机温度控制系统的工作原理……………………………………………32 5-2温度检测和A/D转换电路图……………………………………………………32 5-3测试报告………………………………………………………………………32 小 结………………………………………………………………………………34 致 谢………………………………………………………………………………35 参考文献……………………………………………………………………………36
如需代写 可联系。
找个做温湿度监控系统的公司，买一个最便宜的表说你试用。。。然后让他们出方案，然后你把方案修改、完善下九 OK了。。。。 哈哈哈。。。。
学了4年，毕业就做个这个！还跪求！！！！悲哀
第一章 绪论 1. 1 选题背景 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。1．2 设计过程及工艺要求 一、基本功能~ 检测温度、湿度~ 显示温度、湿度~ 过限报警 二、主要技术参数 ~ 温度检测范围 ： -30℃-+50℃~ 测量精度 ： ℃~ 湿度检测范围 ： 10%-100%RH~ 检测精度 ： 1%RH~ 显示方式 ： 温度：四位显示 湿度：四位显示~ 报警方式 ： 三极管驱动的蜂鸣音报警 第二章 方案的比较和论证 当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。2. 1温度传感器的选择 方案一：采用热电阻温度传感器。热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。缺点是价格贵，温度系数小，受到磁场影响大，在还原介质中易被玷污变脆。按IEC标准测温范围-200～650℃，百度电阻比W（100）=时，R0为100Ω和10Ω，其允许的测量误差A级为±（℃+ |t|），B级为±（℃+ |t|）。铜电阻的温度系数比铂电阻大，价格低，也易于提纯和加工；但其电阻率小，在腐蚀性介质中使用稳定性差。在工业中用于-50～180℃测温。 方案二：采用AD590，它的测温范围在-55℃～+150℃之间，而且精度高。M档在测温范围内非线形误差为±℃。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。使用可靠。它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，借口也很简单。作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。AD590的测量信号可远传百余米。综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。 2. 2 湿度传感器的选择 测量空气湿度的方式很多，其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。方案一：采用HOS-201湿敏传感器。HOS-201湿敏传感器为高湿度开关传感器，它的工作电压为交流1V以下，频率为50HZ～1KHZ，测量湿度范围为0～100%RH，工作温度范围为0～50℃，阻抗在75%RH（25℃）时为1MΩ。这种传感器原是用于开关的传感器，不能在宽频带范围内检测湿度，因此，主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。然而，这种传感器只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。方案二：采用HS1100/HS1101湿度传感器。HS1100/HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。不需校准的完全互换性，高可靠性和长期稳定性，快速响应时间，专利设计的固态聚合物结构，由顶端接触（HS1100）和侧面接触（HS1101）两种封装产品，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。相对湿度在1%---100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于±2%RH；响应时间小于5S；温度系数为 pF/℃。可见精度是较高的。综合比较方案一与方案二，方案一虽然满足精度及测量湿度范围的要求，但其只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。而且还不具备在本设计系统中对温度-30～50℃的要求，因此，我们选择方案二来作为本设计的湿度传感器。2. 3 信号采集通道的选择 在本设计系统中，温度输入信号为8路的模拟信号，这就需要多通道结构。方案一、采用多路并行模拟量输入通道。这种结构的模拟量通道特点为：（1） 可以根据各输入量测量的饿要求选择不同性能档次的器件。总体成本可以作得较低。（2） 硬件复杂，故障率高。（3） 软件简单，各通道可以独立编程。方案二、采用多路分时的模拟量输入通道。 这种结构的模拟量通道特点为：（1） 对ADC、S/H要求高。（2） 处理速度慢。（3） 硬件简单，成本低。（4） 软件比较复杂。综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于模拟量输入的要求，比较其框图，方案二更具备硬件简单的突出优点，所以选择方案二作为信号的输入通道。本文来源于：