检索结果-内蒙古大学图书馆

太阳能学报 2025年第4期46卷 677-684页

作者：王家智史宏达曹飞飞江小强徐英洲中国海洋大学工程学院青岛266100 中国海洋大学山东省海洋工程重点实验室青岛266100 青岛市海洋可再生能源重点实验室青岛266100

以水平参数摆波能装置为研究对象,通过物理模型试验、数值模拟和强迫激励模型,对装置多自由度下的运动和获能规律进行研究。装置在系泊状态下多自由度运动平均功率出现两个峰值,第一峰值与外浮体自身性质有关,第二峰值受系泊影响。将动... 详细信息

以水平参数摆波能装置为研究对象,通过物理模型试验、数值模拟和强迫激励模型,对装置多自由度下的运动和获能规律进行研究。装置在系泊状态下多自由度运动平均功率出现两个峰值,第一峰值与外浮体自身性质有关,第二峰值受系泊影响。将动力输出装置(PTO)阻尼形式、外浮体形状、系泊系统为变量,研究表明在斋堂岛海域,线性阻尼性能优于常值阻尼;外浮体为半球形和半圆柱形时装置获能较好;系泊轴向刚度、线密度对获能第二峰值的影响显著。

关键词：波能转换能量吸收系泊浮体摆体强迫激励模型

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双轴承旋转喷管型面设计及数值模拟研究

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推进技术 2024年第5期45卷 95-106页

作者：李瑶徐惊雷潘睿丰张玉琪黄帅南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室江苏南京210016 南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

针对短距/垂直起降战斗机高机动飞行的迫切需求及其矢量喷管机械结构复杂笨重的问题,提出了基于轴对称双喉道气动矢量喷管设计的双轴承旋转喷管,通过采用双轴承结构和双喉道气动矢量喷管相结合的方式,减少驱动结构,使喷管能更高效、轻... 详细信息

针对短距/垂直起降战斗机高机动飞行的迫切需求及其矢量喷管机械结构复杂笨重的问题,提出了基于轴对称双喉道气动矢量喷管设计的双轴承旋转喷管,通过采用双轴承结构和双喉道气动矢量喷管相结合的方式,减少驱动结构,使喷管能更高效、轻便地实现短距/垂直起降,并且赋予了飞行器平飞模态高机动飞行的潜力。基于典型轴对称双喉道气动矢量喷管构型,开展了双轴承旋转喷管的型面设计和运动规律研究,利用数值模拟开展关键设计参数对喷管流场的影响研究,获得喷管的性能变化规律。结果表明,短距/垂直起降模态下,典型构型的双轴承旋转喷管推力矢量角最大可达108°,满足短距/垂直起降飞行器对喷管的要求。凹腔段的长短轴比值对喷管短距/垂直起降模态的性能影响较大,相同落压比条件下,长短轴比值越大,喷管的总推力系数越低,推力矢量角越大,并且推力矢量角最大差值达到41°。本文所提出的双轴承旋转喷管可为未来具备短距/垂直起降、高机动性能的飞行器动力系统提供一种新的解决方案。

关键词：短距/垂直起降双轴承旋转喷管双喉道气动矢量喷管气动性能数值模拟

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复合绝缘子无溢流覆冰增长数值模拟及自然覆冰试验验证

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高电压技术 2024年第4期50卷 1694-1703页

作者：迟明辰胡玉耀蒋兴良刘宗源咸日常刘晓阳山东理工大学山东省智能电网及装备工程实验室淄博255000 重庆大学雪峰山能源装备安全国家野外科学观测研究站重庆400044 输变电装备技术全国重点实验室(重庆大学电气工程学院) 重庆400044 国网山东省电力公司潍坊市寒亭区供电公司潍坊261000

绝缘子覆冰对电力系统的安全可靠运行构成了严重威胁。目前,主要从试验角度定性解释伞裙结构对绝缘子覆冰形态、覆冰量的影响,少有基于覆冰增长机理的冰形数值模拟研究。因此以FXBW-35/70为研究对象,基于流体力学和热力学原理,计算分析... 详细信息

绝缘子覆冰对电力系统的安全可靠运行构成了严重威胁。目前,主要从试验角度定性解释伞裙结构对绝缘子覆冰形态、覆冰量的影响,少有基于覆冰增长机理的冰形数值模拟研究。因此以FXBW-35/70为研究对象,基于流体力学和热力学原理,计算分析了绝缘子表面冻结系数和对流换热系数的变化规律,建立了绝缘子无溢流覆冰增长三维数值模型,并进行了自然覆冰试验验证。结果表明,冻结系数随着温度、水滴直径和液态水含量的升高而降低;对流换热系数随着风速的增大而增大。绝缘子无溢流覆冰增长方向与位置有关,杆径覆冰主要沿径向增长,而伞裙边缘覆冰沿径向和轴向2个方向增长。模型计算得到的绝缘子覆冰特征参数与试验的误差均在15%以内,验证了模型的有效性。

关键词：无溢流湿增长覆冰数值计算对流换热系数冻结系数绝缘子

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煤层瓦斯多机制流固耦合模型与瓦斯抽采数值模拟分析

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煤炭学报 2023年第2期48卷 763-775页

作者：王登科唐家豪魏建平位乐吴晶袁明羽庞晓非郭玉杰河南理工大学河南省瓦斯地质与瓦斯治理重点实验室-省部共建国家重点实验室培育基地河南焦作454000 河南理工大学安全科学与工程学院河南焦作454000 煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心河南焦作454000 中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004

为了更好地揭示瓦斯抽采过程中松软低透气性煤层瓦斯运移的本质和规律,基于孔隙-裂隙双重介质的假设,建立了全面考虑有效应力、煤层瓦斯多机制流动、真实气体效应和迂曲度影响的煤层瓦斯多机制流固耦合模型。基于所建理论模型,以郑煤集... 详细信息

为了更好地揭示瓦斯抽采过程中松软低透气性煤层瓦斯运移的本质和规律,基于孔隙-裂隙双重介质的假设,建立了全面考虑有效应力、煤层瓦斯多机制流动、真实气体效应和迂曲度影响的煤层瓦斯多机制流固耦合模型。基于所建理论模型,以郑煤集团(河南)白坪煤业有限公司13181工作面为工程背景,利用COMSOL软件开展煤层瓦斯抽采数值模拟,全面分析了瓦斯压力随抽采时间的动态分布规律,结合现场实测结果验证了数值模拟有效抽采半径的准确性。系统开展了不考虑Klinkenberg效应、不考虑基质瓦斯扩散和不考虑煤层瓦斯多机制流动影响的瓦斯抽采数值模拟,对比分析了不同控制因素对煤层瓦斯运移的影响。研究结果表明:抽采结束后,煤层瓦斯压力以抽采钻孔为中心呈椭圆分布;煤层瓦斯压力和有效抽采半径的变化幅度随抽采时间逐渐减小,并趋于稳定;煤层瓦斯有效抽采半径的数值模拟结果与现场实测结果之间的平均误差为3.65%,验证了所建煤层瓦斯多机制流固耦合模型的有效性与合理性;与考虑煤层瓦斯多机制流动影响的模拟结果相比,不考虑Klinkenberg效应的有效抽采半径和渗透率偏小,而不考虑基质瓦斯扩散和瓦斯多机制流动的有效抽采半径和渗透率则明显偏大,表明Klinkenberg效应和基质瓦斯扩散对煤层瓦斯流动分别起促进和抑制之作用。

关键词：多机制流动瓦斯抽采流固耦合数值模拟有效抽采半径渗透率

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非平整礁坪地形对类海啸波岛礁水动力特性影响的数值模拟

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海洋科学进展 2024年

作者：王超屈科王旭门佳陈佳莹长沙理工大学水利与环境工程学院洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室海南大学土木建筑工程学院

广泛分布于热带和亚热带海域的珊瑚礁一般具有非平整的礁坪地形，礁坪地形的变化会显著影响入射波浪在岛礁上的传播演变特性，相关的研究工作鲜有报道。本文基于光滑粒子（Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH）方法构建了高分辨率的... 详细信息

广泛分布于热带和亚热带海域的珊瑚礁一般具有非平整的礁坪地形，礁坪地形的变化会显著影响入射波浪在岛礁上的传播演变特性，相关的研究工作鲜有报道。本文基于光滑粒子（Smoothed Particle Hydrodynamics, SPH）方法构建了高分辨率的数值波浪水槽，针对非平整礁坪地形对类海啸波岛礁水动力特性的影响开展了一系列数值计算，系统分析了入射波高、礁坪水深、礁坪地形变化位置、礁坪地形变化高度以及礁缘坡度等因素的影响。数值计算结果表明：SPH方法可以准确模拟类海啸波在非平整礁坪地形上的传播演变过程，礁坪地形高程的增加会显著增强入射波的反射强度；随着入射波高的增大，反射系数也逐渐增大；礁坪水深的增加会逐渐降低入射波的破碎强度、削弱底部摩阻的作用，沿程波高和透射系数逐渐增加；礁坪地形高程增加位置及大小会显著影响入射波的破碎位置和强度；礁缘坡度的变化对非平整礁坪地形条件下类海啸波的传播演变特性影响不显著。

关键词：类海啸波 SPH方法非平整礁坪地形变化波浪破碎

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生物膜对潮滩动力地貌演变影响的数值模拟研究

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海洋学报 2024年第2期46卷 93-106页

作者：梁梦娇周怡张荷悦李欢康彦彦王大伟周曾河海大学水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098 河海大学江苏省海岸海洋资源开发与环境安全重点试验室江苏南京210098 河海大学海洋学院江苏南京210098 河海大学环境学院江苏南京210098

河口海岸潮滩湿地是一个复杂的生态系统,其地貌的形成和演变是水动力、泥沙输移和生物过程等多种因子相互作用的结果,特别是,探究潮滩生物过程并阐明其生物-物理效应是当前海洋科学领域研究的热点和难点。本文聚焦微生物生物膜,构建了... 详细信息

河口海岸潮滩湿地是一个复杂的生态系统,其地貌的形成和演变是水动力、泥沙输移和生物过程等多种因子相互作用的结果,特别是,探究潮滩生物过程并阐明其生物-物理效应是当前海洋科学领域研究的热点和难点。本文聚焦微生物生物膜,构建了耦合生物膜与水动力、沉积物输移、地貌演变的二维生物动力地貌模型,探究了生物膜在潮滩泥沙输移和地貌演变中发挥的作用。利用文献数据验证生物动力地貌模型,模型结果与文献数据吻合较好,表明所构建的模型可以较好地模拟出生物膜的增长规律及年际变化情况。结果表明,当水动力较弱时,在有生物膜作用的潮滩上,潮沟向陆侧延伸更充分,呈现出树杈状分布,潮间带区域的潮沟两侧分布有生物膜。通过对潮沟形态进行定量分析,发现生物膜的存在促进了潮沟数量增加,并向纵深方向发展,同时限制了其宽度的增加。相较于没有生物膜影响的潮滩,潮沟的平均深度增加,总面积减小,总长度增加,平均宽度减小,总体积增加。研究结果有助于加深对生物膜在潮滩地貌塑造中的作用机制认识,为海岸带保护与生态修复工程提供科学依据。

关键词：潮滩生物膜数值模拟潮滩地貌潮沟系统

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离岸系泊式海藻牧场的动力响应分析

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河海大学学报（自然科学版） 2023年第6期51卷 107-116页

作者：连宇顺潘正虎郑金海朱晋沈舒天石建高俞俊河海大学海岸灾害及防护教育部重点实验室江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098 浙江理工大学纺织纤维材料与加工技术国家地方联合工程实验室浙江杭州310018 中国水产科学研究院东海水产研究所上海200090 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

为应对全球气候变暖,助力实现国家“双碳”目标,提出建设蓝碳工程——离岸系泊式海藻牧场,论述了离岸海藻牧场的设计分析流程,并对海藻牧场单元的核心养殖设施进行了数值模拟分析。结果表明,在极端海况下,系泊缆绳、养殖绠绳、连接绳和... 详细信息

为应对全球气候变暖,助力实现国家“双碳”目标,提出建设蓝碳工程——离岸系泊式海藻牧场,论述了离岸海藻牧场的设计分析流程,并对海藻牧场单元的核心养殖设施进行了数值模拟分析。结果表明,在极端海况下,系泊缆绳、养殖绠绳、连接绳和吊绳的张力均未超过极限破断值;浮标升沉运动对海藻正常接受光照的影响较小,海藻柄部发生破断也为极小概率事件;所提出的设计分析方法可为水深超过40 m的离岸海域海藻牧场的系泊设计提供参考。

关键词：系泊系统离岸海藻牧场动力响应数值模拟

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半潜式浮式风机基础水动力特性及系泊系统张力特性预测

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热带海洋学报 2024年

作者：李天阔屈科李晓涵王傲宇王超长沙理工大学水利与环境工程学院洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室

全球气候变化导致我国沿海区域极端海况频发，引起海上半潜式浮式风机基础大幅度运动，造成系泊缆出现松弛—张紧现象，严重缩短系泊系统使用寿命，影响风机平台整体作业安全。为实现对系泊系统高效精准且低成本的安全预警，提出了应用... 详细信息

全球气候变化导致我国沿海区域极端海况频发，引起海上半潜式浮式风机基础大幅度运动，造成系泊缆出现松弛—张紧现象，严重缩短系泊系统使用寿命，影响风机平台整体作业安全。为实现对系泊系统高效精准且低成本的安全预警，提出了应用全神经网络根据波浪状况预测系泊缆的张力、海上浮式风机基础的运动响应及载荷的方法。先通过数值模拟构建了极端海况条件下波浪高度以及半潜式浮式风机基础载荷和运动响应的数据库，再应用全连接神经网络方法对数据进行学习及预测，结果显示：系泊缆的张力、风机基础的运动响应和载荷预测精度分别达到99.57%、98.91%、99.79%，证明了该方法对系泊系统预测的可行性与可靠性，为海上风机超前安全预警的实际应用提供参考。

关键词：半潜浮式平台系泊系统全神经网络深度学习动态响应

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气流床气化过程多结构单颗粒煤焦燃烧-气化反应特性数值模拟研究

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煤炭转化 2024年第5期47卷 24-33页

作者：赵文静郭庆华龚岩宋旭东王辅臣于广锁华东理工大学洁净煤技术研究所上海200237 宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室银川750021

煤气化技术是现代煤化工的核心技术,气流床气化炉内的高温颗粒是气化反应过程的重要载体,其反应特性与其粒径、孔隙率及在气化炉内所处的反应环境密切相关。目前针对炉内颗粒开展的实验研究均需借助可视化装置,受到了气化炉内复杂的环... 详细信息

煤气化技术是现代煤化工的核心技术,气流床气化炉内的高温颗粒是气化反应过程的重要载体,其反应特性与其粒径、孔隙率及在气化炉内所处的反应环境密切相关。目前针对炉内颗粒开展的实验研究均需借助可视化装置,受到了气化炉内复杂的环境、高温内窥镜光路尺寸、内窥镜前端镜片抗颗粒污染能力及成像系统有效分辨率等诸多条件的限制。采用CFD数值模拟的方法,能够在更微小层面和颗粒内部对颗粒燃烧-气化反应过程进行研究,直观观测其行为特性。将颗粒设置为实心结构、凹孔结构和突起结构,比较了三种结构颗粒在不同环境温度和气固两相相对速度条件下的燃烧-气化反应特性。模型验证表明该模型能有效描述单颗粒煤焦反应特性。结果表明:不同结构颗粒模型有相似的火焰形态和温度分布特征,环境温度升高和气固两相相对速度增加均会使颗粒整体反应程度增加,气固两相相对速度对颗粒火焰形态和颗粒内部温度梯度的影响更大;随着气固两相相对速度的增加,结构对颗粒反应特性的影响更加明显;增大接触面积并不总是有利于颗粒整体反应的进行。

关键词：颗粒结构单颗粒模型煤焦燃烧-气化颗粒反应特性数值模拟

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垂直井闭循环地热系统热提取性能和注入优化数值模拟

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可再生能源 2024年第10期42卷 1302-1312页

作者：马永法周学军袁利娟刘玲董俊领王旭詹涛何兰刘新刘艳李昌雷宏武黑龙江省生态地质调查研究院黑龙江哈尔滨150030 自然资源部浅层地热能重点实验室北京100195 吉林大学地热资源开发技术与装备教育部工程研究中心吉林长春130026 吉林大学地下水资源与环境教育部重点实验室吉林长春130021 黑龙江省寒区地温能工程技术研究中心黑龙江哈尔滨150027 中国地质学会东北寒区地热能应用技术创新基地黑龙江哈尔滨150027 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学和工程国家重点实验室湖北武汉430071

为了评价单井闭循环的热提取性能,优化注入参数,文章针对中国东北典型场地,基于井筒-储层耦合数值模拟和场地的运行监测数据,分析了地热系统短期(热响应测试)和长期(一个供暖季)的提热性能,并优化了系统运行注入温度和流量。结果显示,... 详细信息

为了评价单井闭循环的热提取性能,优化注入参数,文章针对中国东北典型场地,基于井筒-储层耦合数值模拟和场地的运行监测数据,分析了地热系统短期(热响应测试)和长期(一个供暖季)的提热性能,并优化了系统运行注入温度和流量。结果显示,典型东北地区1500 m长度的地热井在平均注入温度7℃,注入流量7.7 m^(3)/h条件下,换热孔出口平均功率为65.2 kW,一个供暖期出口与入口平均温差为4.9℃,地层温度降低影响最大范围约7 m,地层中的降温程度最大为23℃,并可以在非供暖期得到较好的恢复。在不考虑运行成本和可持续开发的情况下,注入温度越低、流量越大,获得的换热功率也越大。在调整注入温度为5℃和流量为6.3m^(3)/h的情况下,可获得同样的换热功率,此时的运行成本最低,比现有方案成本降低20%。考虑运行成本和可持续开发的优化设计对单井闭循环地热供暖具有现实意义。

关键词：地热供暖垂直井闭循环地热系统性能评价注入优化数值模拟

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