检索结果-内蒙古大学图书馆

储能科学与技术 2025年第1期14卷 203-218页

作者：许彬朱阳历王星熊军潘现超徐玉杰陈海生中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 中科南京未来能源系统研究院江苏南京211135 毕节高新技术产业开发区国家能源大规模物理储能技术研发中心贵州毕节551712 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013

压缩空气储能系统透平径向进气腔室结构的存在会造成透平入口进气周向不均匀,导致透平性能下降。因此对压缩空气储能系统耦合径向进气腔室的单级轴流透平进行数值模拟,探究了导叶周向非均匀分布对透平等熵效率及其内部流场的影响机理。... 详细信息

压缩空气储能系统透平径向进气腔室结构的存在会造成透平入口进气周向不均匀,导致透平性能下降。因此对压缩空气储能系统耦合径向进气腔室的单级轴流透平进行数值模拟,探究了导叶周向非均匀分布对透平等熵效率及其内部流场的影响机理。以拉丁超立方采样方法获得大量样本方案,通过参数化处理及软件交互实现三维模型、网格的动态更新及模拟,实现采用正弦调制函数周向布置的非均匀导叶全过程自动化模拟。结果表明,导叶周向非均匀度小于10%时,透平等熵效率、膨胀比及质量流量等总体性能参数与初始均匀分布方案相比变化小于0.1%;导叶周向非均匀度超过15%时,会对透平内部流场产生明显的负面影响,造成导叶段压损增大,透平总体膨胀比下降,质量流量增大,等熵效率呈下降趋势,最高下降约1%。

关键词：压缩空气储能轴流透平径向进气腔室非均匀导叶自动化模拟

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基于神经常微分方程的水文模型参数优化方法研究

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湖泊科学 2025年第3期37卷 1000-1010页

作者：覃相钊梁忠民赵建飞李彬权段雅楠胡义明王军河海大学水文水资源学院南京210098 江苏省水利工程科技咨询股份有限公司南京210029

流域水文模型参数对水文模拟预报的精度具有重要影响。在水文模型的数学表达由差分形式向微分形式发展的背景下,如何利用微分形式水文模型过程连续、时间尺度灵活的特点进行模型参数优化是值得研究的问题。本文提出一种基于神经常微分方... 详细信息

流域水文模型参数对水文模拟预报的精度具有重要影响。在水文模型的数学表达由差分形式向微分形式发展的背景下,如何利用微分形式水文模型过程连续、时间尺度灵活的特点进行模型参数优化是值得研究的问题。本文提出一种基于神经常微分方程(NODE)的水文模型参数优化方法,将神经网络嵌入水文模型的微分动力系统,使用常微分方程数值求解器正向模拟连续水文过程,计算损失函数并反向传播梯度信息以更新神经网络参数,从而实现水文模型参数优化。以新安江模型为例,设计了理想数值实验和典型流域应用两种验证方案,并与SCE-UA优化方法进行了对比。结果显示,基于NODE优化方法确定的新安江模型参数,与理想参数“真值”的误差平均不超过9.8%;相较于SCE-UA方法,NODE得到的优化参数对流量过程具有更高的模拟精度。研究表明,基于NODE的参数优化方法通过微分方程正向求解和梯度信息反向传播,可有效搜索参数空间,适用于微分形式水文模型的参数优化问题。

关键词：神经常微分方程参数优化水文模型深度学习新安江模型

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薄壳元件的磁控磁流变弹性体均匀抛光

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光学精密工程 2025年第3期33卷 402-415页

作者：薛勃朱力军苏星陈立周涛张建飞海阔黄文东北林业大学机电工程学院黑龙江哈尔滨150040 四川省精密超精密加工工程技术研究中心四川成都610200

为实现薄壳元件内表面的高质量超精密抛光,基于磁控磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer, MRE)抛光原理提出了一种均匀抛光方法。该方法通过在薄壳元件外表面施加磁场,精确控制MRE对内表面的压力,从而实现内表面均匀抛光。利用CO... 详细信息

为实现薄壳元件内表面的高质量超精密抛光,基于磁控磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer, MRE)抛光原理提出了一种均匀抛光方法。该方法通过在薄壳元件外表面施加磁场,精确控制MRE对内表面的压力,从而实现内表面均匀抛光。利用COMSOL Multiphysics软件对MRE进行磁-弹性耦合数值模拟,确定元件表面的抛光压力及其分布,获得抛光区域的速度分布,并基于Preston方程构建抛光去除函数模型。随后对该模型进行离散化采样,推导材料去除量向量,并采用非负最小二乘法计算抛光区域各点的驻留时间。最后,在磁场强度为0.32 T的条件下,使用磁控MRE抛光装置对尺寸为60 mm×60 mm×1 mm的熔石英玻璃工件进行了78 min的抛光实验。实验结果表明,通过控制抛光区域各驻留点的时间,磁控区域的表面材料平均去除深度为84.4 nm,去除深度波动范围为10.9%,实现了表面均匀抛光。由此证明了该方法实现薄壳元件内表面均匀抛光的有效性。

关键词：超精密加工均匀抛光薄壳元件磁流变弹性体去除深度磁场

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基于CFD的洪涝水流中车辆失稳阈值研究

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水利水电技术(中英文) 2025年第1期56卷 15-25页

作者：高丽军陈韬李俊奇李小静王晓哲北京建筑大学城市雨水系统与水环境教育部重点实验室北京100044 北京建筑大学北京节能减排与城乡可持续发展省部共建协同创新中心北京100044

【目的】道路行泄通道是大排水系统的核心组成部分,为保障道路在发挥行泄通道作用时车辆的安全与稳定性,【方法】以典型轿车奥迪A4L作为研究对象,利用最优拉丁超立方抽样选取洪涝水流的流速与水深,采用VOF方法,通过CFD数值模拟计算车辆... 详细信息

【目的】道路行泄通道是大排水系统的核心组成部分,为保障道路在发挥行泄通道作用时车辆的安全与稳定性,【方法】以典型轿车奥迪A4L作为研究对象,利用最优拉丁超立方抽样选取洪涝水流的流速与水深,采用VOF方法,通过CFD数值模拟计算车辆受到的水流作用力并分析车身附近的水流自由液面高度变化,揭示车辆在不同水流条件下的失稳机理。【结果】结果显示:车辆受到的水流阻力与浮力同时受到水深与流速的影响,阻力系数的值稳定在一定范围内,水流自由液面高度的剧烈变化显著影响车辆受到浮力的大小。【结论】结果表明:当流速小于1 m/s时,失稳水深阈值为0.4 m;当流速介于1 m/s和4.5 m/s之间,摩擦系数为0.25或0.35时对应的失稳水深阈值可分别用关于流速的三次函数来表达;当流速为4.5 m/s时,失稳水深阈值分别为0.24 m(μ=0.25)和0.27 m(μ=0.35);最不利失稳阈值曲线下方区域为安全区,2条曲线之间的区域定义为失稳风险区。研究成果可为道路行泄通道车辆失稳风险评估提供参考。

关键词：洪涝水流车辆稳定性失稳阈值水流作用力 CFD 数值模拟洪水预报城市内涝

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启动压力对南海北部水合物藏开发动态的影响

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地学前缘 2025年第2期32卷 178-194页

作者：余路李贤崔国栋邢东辉陆红锋王烨嘉广州海洋地质调查局天然气水合物勘查开发国家工程研究中心广东广州510075 中国地质大学(武汉)工程学院湖北武汉430074 广东省海洋发展规划研究中心广东广州510220

南海北部神狐海域水合物资源丰富,具有工业性开发远景。勘查和试采结果均表明,该区域水合物系统多为Ⅰ型水合物藏,水合物层下伏游离气层,泥质含量高,储层渗流存在启动压力梯度,极大地影响水合物系统生产动态。本文针对南海泥质粉砂储层... 详细信息

南海北部神狐海域水合物资源丰富,具有工业性开发远景。勘查和试采结果均表明,该区域水合物系统多为Ⅰ型水合物藏,水合物层下伏游离气层,泥质含量高,储层渗流存在启动压力梯度,极大地影响水合物系统生产动态。本文针对南海泥质粉砂储层中水合物开发实际渗流过程,建立考虑启动压力梯度的渗流数学模型,在TOUGH+HYDRATE模拟器基础上自主开发了启动压力梯度耦合求解功能,以神狐海域SHSC-4井站位水合物藏为目标,利用室内实验所得目标储层启动压力值,开展了垂直井及水平井降压开采数值模拟,探究了南海神狐海域泥质粉砂水合物藏启动压力梯度对产能及开采过程中储层压力、温度、各相饱和度分布演化规律的影响。结果表明,启动压力梯度的存在抑制储层中的压降扩散,远井处水合物无法分解。生产中出现“低产水量,高气水比”现象,水平井开采后期几乎无水产出。启动压力的存在可避免水合物分解前缘出现二次水合物,消除二次水合物棱镜体对气相的圈闭。尽管抑制远井水合物分解,但10年模拟结果显示启动压力梯度的存在可以促进Ⅰ型水合物藏的产能,尤其在直井开采下,产能可提高近40%,这是由于液相产出的减少及储层高压力梯度增强了生产井前期对三相混合层和游离气层中气相抽汲能力。

关键词：天然气水合物启动压力梯度数值模拟 Ⅰ型水合物藏中国南海

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结构参数对篦齿封严流动特性与最佳封严齿数影响研究

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推进技术 2025年第2期46卷 288-300页

作者：任国哲卢德正孙丹徐文峰王泽铭唐洪媛沈阳航空航天大学航空发动机学院辽宁沈阳110136 辽宁省航空宇航推进系统先进测试技术重点实验室辽宁沈阳110136

为获得有限安装空间内最佳封严性能的篦齿结构,在固定封严长度下,建立不同封严间隙、齿高、齿数等结构参数的直通篦齿模型,通过数值方法分析不同进出口压比条件下,间隙等结构参数对泄漏特性与最佳封严齿数影响的敏感程度。结果表明,在... 详细信息

为获得有限安装空间内最佳封严性能的篦齿结构,在固定封严长度下,建立不同封严间隙、齿高、齿数等结构参数的直通篦齿模型,通过数值方法分析不同进出口压比条件下,间隙等结构参数对泄漏特性与最佳封严齿数影响的敏感程度。结果表明,在固定封严长度下,换算流量随压比和封严间隙的增大而增大,随着齿数的增大呈现先减小后增大的趋势,齿高对泄漏特性影响较小。封严间隙对换算流量与最佳封严齿数的影响最大,当封严间隙为2 mm时,齿数为3时换算流量最小,当齿数增加到13时,换算流量增加了8.11%;当封严间隙为0.5 mm时,齿数为9时换算流量最小,但此时随着齿数的进一步增加,换算流量基本不变。拟合得到固定封严长度下篦齿封严最佳封严齿数经验关系式,拟合公式计算结果与数值模拟结果吻合较好,可用于篦齿的工程设计计算。

关键词：篦齿封严泄漏特性结构参数固定封严长度最佳封严齿数

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喀斯特地质条件下煤炭开采过程中生态潜水动态变化的精细化物理数值模拟研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2025年第1期 172-175页

作者：陈天孝杨雪莲张进松熊小龙六盘水师范学院矿业与机械工程学院贵州六盘水553004 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室贵州贵阳520115 贵州省毕节市大方县鼎新乡和平村点卯组贵州毕节551700 贵州省安顺市西秀区东关办事处马军屯村四组54号贵州安顺561000

本研究借助物理数值模拟,对喀斯特地质条件下煤炭开采进程中生态潜水的动态变化展开了深入探讨。运用有限差分法构建地下水流动模型,剖析了裂隙水与孔隙水的流动特质,着重探究了开采深度及采空区给地下水位、潜水补给与排泄所带来的影... 详细信息

本研究借助物理数值模拟,对喀斯特地质条件下煤炭开采进程中生态潜水的动态变化展开了深入探讨。运用有限差分法构建地下水流动模型,剖析了裂隙水与孔隙水的流动特质,着重探究了开采深度及采空区给地下水位、潜水补给与排泄所带来的影响。模拟所得结果表明,由煤矿开采所引发的水文扰动会致使潜水区水量与水质出现显著变化,对周围生态系统的稳定性产生影响。此研究进一步明晰了喀斯特地区在复杂地质条件下的水文变化规律,为煤炭开采与水资源管理提供了坚实的理论依据。该项工作为喀斯特区域的可持续开采与生态保护给予了强有力的科学支撑。

关键词：喀斯特地质条件煤炭开采生态潜水动态变化

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动车组牵引变压器油泵异音故障分析

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液压气动与密封 2025年第2期45卷 108-112页

作者：方嘉诚杨军虎王鸣帅宋丹玉胡亚男李佳旭兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省流体机械及系统重点实验室甘肃兰州730050

针对变压器油泵异响问题,对油泵进行拆解检查,初步发现油泵发出异音的原因是前轴承的磨损。结合数值模拟对轴承进行受力分析,发现轴向力过大是导致轴承磨损的原因之一,又将轴承送到第三方机构检测,发现异物进入是导致轴承磨损的另一个原... 详细信息

针对变压器油泵异响问题,对油泵进行拆解检查,初步发现油泵发出异音的原因是前轴承的磨损。结合数值模拟对轴承进行受力分析,发现轴向力过大是导致轴承磨损的原因之一,又将轴承送到第三方机构检测,发现异物进入是导致轴承磨损的另一个原因,根据轴承磨损原因提出了相应的改进措施并进行了试验验证。

关键词：变压器油泵故障分析轴承数值模拟轴向力

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寒区路基分布式供热防冻胀系统的布局优化研究

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铁道科学与工程学报 2025年第1期22卷 146-160页

作者：胡田飞袁一飞张翊敏岳祖润刘梦圆石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043

基于地源热泵的分布式供热系统是一种寒区铁路路基冻胀病害整治新方法。不同波长与变形量的路基冻胀会引起轨道结构产生不同的变形破坏模式和不平顺类型。为防止主动供热作用下路基不均匀温度场与残余冻胀变形引起轨道次生高低和水平不... 详细信息

基于地源热泵的分布式供热系统是一种寒区铁路路基冻胀病害整治新方法。不同波长与变形量的路基冻胀会引起轨道结构产生不同的变形破坏模式和不平顺类型。为防止主动供热作用下路基不均匀温度场与残余冻胀变形引起轨道次生高低和水平不平顺,提出路基分布式供热系统的设计要素及建议值。建立单线铁路路基的足尺模型试验平台,制作与安装实体地源热泵系统,测试其在冬季的供热性能与热扩散规律。结合数值模拟手段,以供热管横向倾角(0°~10°)和纵向间距(1.0~4.0m)这2个要素为变量,共计77个工况,分析供热管在路基内部的三维传热特性。基于路基不同部位冻结深度及其差异值等指标的变化规律,对供热管的布置方案进行优化。结果表明:热泵供热管在最冷日的平均温度为28.6℃,起到有效的热源功能。供热管倾斜布置有利于消除横断面上的冻结深度差异。案例路基横向冻结深度差异值随着供热管横向倾角呈先减小、后增大的规律,变化幅度为0.87cm/1°;路基纵向冻结深度差异值随着供热管纵向间距呈逐渐增大的规律,变化幅度为1.2~3.2cm/0.5m。路基残余不均匀冻胀引起高低不平顺的可能性高于水平不平顺,且对供热管纵向间距的敏感性更强。根据铁路线路工务管理相关要求,对于案例单线铁路路基,建议供热管纵向间距取1.5~2.5m,横向倾角取7°~9°。

关键词：路基冻胀分布式供热系统地源热泵供热管冻结深度横向倾角纵向间距

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中高层大气环境变异及天气气候致灾效应——重大项目简介及最新进展

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大气科学学报 2025年第1期48卷 8-25页

作者：田文寿卞建春陆高鹏肖子牛尹志聪黄金龙胡定珠周放张重阳宋晓蕾兰州大学大气科学学院甘肃兰州730000 中国科学院大气物理研究所中层大气和全球环境探测重点实验室北京100029 中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 南京信息工程大学大气科学学院江苏南京210044

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时,作为航空到航天的过渡空间,中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而,由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式,我国对中高层大气环... 详细信息

中高层大气因其对天气气候的显著影响而被列为世界天气气候研究计划前沿科学研究领域。同时,作为航空到航天的过渡空间,中高层大气被视为国防安全的“高边疆”。然而,由于观测数据不足以及缺乏完备的中高层大气模式,我国对中高层大气环境变异及其天气气候致灾效应的认识还很薄弱。为了加深对中高层大气的认识,国家自然科学基金委资助了重大研究项目“中高层大气环境变异及天气气候致灾效应”,该项目旨在:1)发展中高层大气成分观测的新技术和方法,开展“天空地”一体化多要素协同观测,获取中高层大气的多时空尺度观测资料;2)研究跨大气层相互作用和多源扰动对中高层大气的影响,量化外部强迫因子和内部变率对中高层大气变异的影响及贡献;3)完善模式的中高层大气物理化学过程,发展中高层大气资料同化系统;4)揭示中高层大气环境变异对东亚极端天气气候的影响和机制,评估其致灾效应和风险。该研究将为防灾减灾、气候变化应对以及国防安全保障提供重要的科技支撑和决策依据。本文简要介绍了该项目的研究背景和内容、关键科学问题及最新研究进展。

关键词：中高层大气协同观测数据同化化学-辐射-动力反馈地球系统模式极端天气气候事件

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