检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2024年第10期48卷 78-86页

作者：王博王宇张颂蔡国伟现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 国网齐齐哈尔供电公司黑龙江省齐齐哈尔市161005 云南电网有限责任公司西双版纳供电局云南省西双版纳傣族自治州景洪市666100

准确评估系统惯量对于支持未来低惯量电力系统的系统安全运行至关重要。文中提出了一种随机数据驱动下基于机电响应特征的系统惯量评估方法,从随机响应信号中实现了区域有效惯量的评估。首先,通过将随机Koopman理论与随机动态系统相结合... 详细信息

准确评估系统惯量对于支持未来低惯量电力系统的系统安全运行至关重要。文中提出了一种随机数据驱动下基于机电响应特征的系统惯量评估方法,从随机响应信号中实现了区域有效惯量的评估。首先,通过将随机Koopman理论与随机动态系统相结合,推导出了随机Koopman空间上机电特征与系统惯量的耦合关系。然后,利用子空间动态模式分解(SDMD),以数据驱动的方式提取系统机电响应特征。该算法通过正交投影和奇异值分解,在压缩数据的同时实现了系统状态矩阵的低秩近似,可以有效减弱观测噪声对计算结果的影响。最后,采用IEEE 4机2区系统和IEEE 10机39节点系统的数值模拟算例验证了所提算法的有效性和鲁棒性。

关键词：数据驱动随机Koopman理论随机响应信号惯量评估子空间动态模式分解

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基于改进体积力法的导管螺旋桨水动力性能数值研究

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中国舰船研究 2023年第4期18卷 186-196页

作者：王浩天向巩袁在思向先波华中科技大学船舶与海洋工程学院湖北武汉430074 浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室浙江杭州310027 华中科技大学船舶和海洋水动力湖北省重点实验室湖北武汉430074 高新船舶与深海开发装备协同创新中心上海200240

[目的]旨在解决传统Goldstein体积力法在导管螺旋桨水动力仿真中的适用局限性问题。[方法]首先,基于机翼理论,分析导管水动力模拟失真的原因,并以质量流量和体积力分布模型为切入点,提出修正思想和方法;然后,采用RANS方法探究经质量流... 详细信息

[目的]旨在解决传统Goldstein体积力法在导管螺旋桨水动力仿真中的适用局限性问题。[方法]首先,基于机翼理论,分析导管水动力模拟失真的原因,并以质量流量和体积力分布模型为切入点,提出修正思想和方法;然后,采用RANS方法探究经质量流量修正后的2种体积力分布模型的模拟精度。[结果]结果显示,2种改进体积力法在敞水工况下其总推力系数的平均相对误差均为5%左右;在艇后工况下,前进合力的平均相对误差分别为1.8%和11.6%。[结论]研究表明,基于改进体积力法的导管螺旋桨在敞水和艇后工况下的模拟精度较传统体积力法有较大的提升,能准确实现对导管螺旋桨水动力性能的数值模拟,可为水下航行器高效、动态的操纵性仿真奠定基础。

关键词：改进体积力法导管螺旋桨流量修正分布修正计算流体动力学

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中国九大流域水-光-风发电要素时空变化未来预估

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应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 754-772页

作者：尹冬勤成东霞李想李璐郑诚黄跃飞魏加华中国农业大学土地科学与技术学院北京100193 辽宁省农业科学院信息研究所辽宁沈阳110161 中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 青海大学三江源生态与高原农牧业国家重点实验室青海西宁810016 清华大学水利水电工程系北京100084

为实现碳达峰、碳中和发展目标,我国正在大力推进新能源大规模高比例发展和构建以新能源为主体的新型电力系统,并在全国范围规划布局了多个水-光-风清洁能源基地.水电、光伏、风电生产与降水、径流、地表辐射、风速等4种气象水文要素直... 详细信息

为实现碳达峰、碳中和发展目标,我国正在大力推进新能源大规模高比例发展和构建以新能源为主体的新型电力系统,并在全国范围规划布局了多个水-光-风清洁能源基地.水电、光伏、风电生产与降水、径流、地表辐射、风速等4种气象水文要素直接相关,且对于气候变化极为敏感.为探究不确定环境下水电为主要调节电源的多能系统互补效能演变特征,搜集整理了第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)中同时包含4种要素和4种发展情景(SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5)的14种气候模式数据,在流域尺度上评估了1971~2100年4种要素的时空变化及其对水-光-风互补发电的潜在影响.研究结果表明:远未来(2061~2100年)相比近未来(2021~2060年),降水、径流、辐射增加幅度和可能性更大,风速减少幅度和可能性更大;远未来海河、松辽河、内陆河、淮河、西南诸河等流域片降水、径流有较大幅度提升,可以推测在不考虑水电工程调节能力限制等约束下,这些流域通过水电匹配上网的光-风发电量将有明显提升.

关键词：降水径流地表辐射风速时间演变空间分布 CMIP6模式气候变化

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大规模工程电磁场的亿自由度可扩展并行计算方法

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电工技术学报 2022年第3期37卷 589-598页

作者：金亮李育增杨庆新张闯闫帅省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室(河北工业大学) 天津300130 河北省电磁场与电器可靠性重点实验室(河北工业大学) 天津300130 中国科学院电工研究所北京100081

精确和快速的电磁场计算,是电工装备精细模拟和优化设计的基础。该文在高性能云平台的高速互联弹性集群上开展可扩展并行计算研究,使用OpenMpi作为消息传递库,选取的区域分解算法为对偶原始有限元撕裂内联(FETI-DP)法,通过改进主从/对... 详细信息

精确和快速的电磁场计算,是电工装备精细模拟和优化设计的基础。该文在高性能云平台的高速互联弹性集群上开展可扩展并行计算研究,使用OpenMpi作为消息传递库,选取的区域分解算法为对偶原始有限元撕裂内联(FETI-DP)法,通过改进主从/对等的并行程序框架实现电导率不变时涡流场磁矢势A的并行计算,在降低编程复杂度的同时提高了并行计算效率。使用C语言编写程序,用国际TEAMProblem7基准问题验证可扩展并行计算方法。该文将主从/对等并行程序框架和对偶原始有限元撕裂内联(FETI-DP)法引入电磁计算领域,提高了并行计算效率和可扩展性,为大规模工程电磁场计算提供了一种新的实践和理论方法。

关键词：并行计算电磁场数值计算有限元法对偶原始有限元撕裂内联法

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量子计算模拟物理系统进展

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计算机科学与探索 2024年第11期18卷 2787-2797页

作者：栾添匡学衡王维岳寰宇量子科技长三角产业创新中心江苏苏州215100 中国电子科学研究院中国电科量子科技重点实验室北京100041

当前量子计算作为量子科技的前沿领域,在模拟物理系统方面取得了显著进展,但仍面临硬件噪声、量子误差等技术挑战。综述了量子计算在物理系统模拟中的最新进展,聚焦于量子-经典混合算法和错误缓解技术的应用,探讨其在不同物理系统中的... 详细信息

当前量子计算作为量子科技的前沿领域,在模拟物理系统方面取得了显著进展,但仍面临硬件噪声、量子误差等技术挑战。综述了量子计算在物理系统模拟中的最新进展,聚焦于量子-经典混合算法和错误缓解技术的应用,探讨其在不同物理系统中的优势与局限性。研究内容包括基于超导量子计算机的分子体系模拟、凝聚态物理系统的多体问题模拟、复杂流体力学系统的方程求解,以及在天体物理与高能物理中的应用。针对分子体系,变分量子算法(VQE)被广泛用于求解多电子体系的基态能量,并通过错误缓解方法提升了模拟的准确性。对于凝聚态物理系统,量子计算在模拟强关联自旋模型方面展现出较高的精度和效率,特别是在更大规模的自旋链模拟中实现了前所未有的精确度。流体力学领域的研究表明,量子-经典混合算法在求解纳维-斯托克斯方程时,能够实现一定程度的加速,为未来的流体动力学研究提供了新的工具。天体物理模拟中,量子计算被用于黑洞和暗物质性质的研究,展示了潜在的指数级加速能力,为理解宇宙中极端条件下的物理现象提供了可能性。在高能物理领域,量子计算在解决施温格模型等问题中表现出良好的应用前景,并初步探索了量子机器学习在高能实验数据分析中的潜力。为量子计算在多领域物理系统模拟的应用提供了全面的视角,指出了未来的发展方向与技术挑战。

关键词：量子计算量子模拟物理系统量子算法

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圆柱坐标系下三维瞬变电磁过套管响应特征研究

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石油地球物理勘探 2022年第3期57卷 738-745,I0010页

作者：蒋海蓉赵宁赵鸿图秦策肖占山米晓利河南理工大学物理与电子信息学院河南焦作454000 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 中国石油集团测井有限公司陕西西安710077 东方地球物理公司综合物化探处河北涿州072751

近年来,瞬变电磁过套管技术已成为电磁勘探领域的热点之一。由于井孔及地层非均匀介质的电导率和磁导率在小尺度(套管、泥浆等)上剧烈变化,为模拟并消除金属套管对电磁场的影响,有必要开展高效的过套管三维瞬变电磁正演模拟。正演计算中... 详细信息

近年来,瞬变电磁过套管技术已成为电磁勘探领域的热点之一。由于井孔及地层非均匀介质的电导率和磁导率在小尺度(套管、泥浆等)上剧烈变化,为模拟并消除金属套管对电磁场的影响,有必要开展高效的过套管三维瞬变电磁正演模拟。正演计算中,为了有效减少网格数量进而降低方程组的求解规模,在圆柱坐标系下对求解区域进行离散,并基于有限体积法进行三维套管井瞬变电磁正演模拟。通过模拟并分析套管电导率、相对磁导率、厚度和内径等参数对电磁场的影响,为校正金属套管影响奠定了基础;对梯形波、半正弦波、三角波响应结果的对比分析表明发射波形采用梯形波的效果最好;分析梯形波各阶段持续时间对电磁响应结果的影响,表明较短的波形稳定时间对早期响应结果的影响明显,开启时间对响应结果的影响可以忽略,关断时间越短则电磁响应越强。研究成果为瞬变电磁过套管数据处理提供了技术指导。

关键词：瞬变电磁过套管圆柱坐标系有限体积法发射波形电磁响应特征

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集成学习和动态融合算法在福建省短时强降水预报中的应用

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气象 2024年第1期50卷 48-58页

作者：陈锦鹏黄奕丹朱婧林辉程晶晶杨德南厦门市海峡气象开放重点实验室厦门361012 福建省灾害天气重点实验室福州350001 福建省漳州市气象局漳州363005 集美区气象局厦门361021

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^(-1)为阈值的逐时降水预报... 详细信息

为了提高短时强降水预报准确性,在2019—2020年4—9月福建省逐时降水实况观测资料与中国气象局广东快速更新同化数值预报系统(CMA-GD)模式预报产品的基础上,应用LightGBM集成学习算法框架,建立以30 mm·h^(-1)为阈值的逐时降水预报模型。通过特征处理、自助聚合及超参数搜索等技术对模型进行优化,结合AUC、AUPR与传统分类指标,设计了包括业务模拟测试在内的多项试验,通过对比各建模方案验证了模型对于较长时效的短时强降水预报的适用性。结果表明:模式预报本身的命中率和空报率均较高,各建模方案具有不同程度的改善作用。自助聚合可以增强模型预测稳定性,轻微不平衡子训练集能降低模型预测空报率而取得更高的综合评分,在验证集中最佳TS评分可达17.5%;对分类信息增益贡献最大的特征变量为K指数,其次为500 hPa露点温度和时间参数特征;试验指标从优到劣依次为:随机交叉验证、小时划分的随机交叉验证、业务模拟测试,可见模型有效性主要来自相同或相邻时刻的样本信息;设计基于逻辑回归的异质模型动态融合方案以改善静态同质模型表现,各项指标均有小幅提升,在命中率接近50%时削减空报样本超过52万个。

关键词： LightGBM 短时强降水预报样本不平衡动态融合

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动稳态畸变比例可变的插板装置DES数值研究

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航空动力学报 2023年第9期38卷 2261-2270页

作者：杨光屠宝锋方锐张新雨任智博潘宝军南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室南京210016 先进航空发动机协同创新中心北京100191 中国航发沈阳发动机研究所沈阳110015

针对常规可移动式插板产生的总压畸变稳态分量和动态分量比值较为固定,无法可调,不能真实反映不同进气条件下的复杂总压畸变的动稳态比例的现状,提出了一种改进型插板,采用对常规插板开孔和开齿等方法,通过不同的参数化设计,通过更换插... 详细信息

针对常规可移动式插板产生的总压畸变稳态分量和动态分量比值较为固定,无法可调,不能真实反映不同进气条件下的复杂总压畸变的动稳态比例的现状,提出了一种改进型插板,采用对常规插板开孔和开齿等方法,通过不同的参数化设计,通过更换插板在发动机进口截面产生不同稳态畸变和动态畸变比值的总压畸变,采用分离涡模拟的方法对改进型插板进行了数值仿真,结果表明:在边缘开孔或开齿会改变插板后涡结构,但不会改变动稳态畸变比例。在插板上均匀开孔或开齿,既会改变板后涡结构,也会降低动稳态畸变比例,而且随着孔齿数量或尺寸的增加,分离区得到更多的射流能量,动稳态畸变比例降低。变齿数插板畸变比例可在0.14~0.50范围内变化。

关键词：进气畸变总压畸变动稳态畸变比例插板装置分离涡模拟(DES)

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结构参数对间接式太阳能储热水箱蓄热特性影响

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化工学报 2025年第3期76卷 1275-1287页

作者：许翔韩中合李恒凡华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室河北保定071003

太阳能采暖系统中的储热水箱解决了太阳辐射间歇性和用热负荷不匹配的问题,但传统水箱内冷热水掺混严重,限制了系统的广泛应用。针对新型空气源热泵微通道太阳能集热器系统,建立了储热水箱间接式非稳态蓄放热过程模型并提出优化方案。... 详细信息

太阳能采暖系统中的储热水箱解决了太阳辐射间歇性和用热负荷不匹配的问题,但传统水箱内冷热水掺混严重,限制了系统的广泛应用。针对新型空气源热泵微通道太阳能集热器系统,建立了储热水箱间接式非稳态蓄放热过程模型并提出优化方案。三维数值模拟分析了优化前后储热水箱的蓄热特性,研究了不同结构水箱在蓄热过程中的斜温层厚度、蓄热能力、Nusselt数及㶲量变化。研究显示,下置换热单元且无竖管的原结构水箱水体掺混最严重,上置换热单元分层效果最佳但蓄热能力差;下置换热单元配合竖管显著提升分层效果及蓄热能力,3600 s内蓄热能力提高18.87%,㶲量增加1322.14%。优化方案中,当水泵流速0.25 kg/s、竖管高度1300 mm、直径100 mm时,储热水箱综合性能最佳。

关键词：储热水箱间接式换热温度分层结构参数蓄热特性

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Bunsen反应产物在微通道中的液-液两相混合特性

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化工学报 2025年第2期76卷 623-636页

作者：张珂任维杰王梦娜范凯锋常丽萍李佳斌马涛田晋平太原科技大学环境与资源学院山西太原030024 太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室山西太原030024 北京市科学技术研究院资源环境研究所北京100089

为了解决热化学硫碘循环和硫化氢化学反应循环制氢的关键技术问题,提出使用ANSYS-FLUENT对Bunsen反应产物(HI/H_(2)SO_(4)/H_(2)O/甲苯液-液两相混合物)在微通道内的流动混合特性进行数值模拟研究。系统分析了微通道内两相混合与入口方... 详细信息

为了解决热化学硫碘循环和硫化氢化学反应循环制氢的关键技术问题,提出使用ANSYS-FLUENT对Bunsen反应产物(HI/H_(2)SO_(4)/H_(2)O/甲苯液-液两相混合物)在微通道内的流动混合特性进行数值模拟研究。系统分析了微通道内两相混合与入口方式、入口流速、两相流速比的关系,探讨了微通道内加入障碍物后对两相混合的强化作用。结果表明,当两相以上下分层方式进入通道时,混合效果更佳;提高流速可以显著增大两相流的混合程度,但是通道压力损失随之增加;两相流速比为1∶1、流速为0.035 m/s时,混合程度达到最大值88.72%,同时压力损失相对较小;在通道内部设置障碍物可以形成周期性的涡流,有效缩短两相混合时间,强化两相混合。与半圆形障碍物相比,矩形障碍物可以更有效地促进两相混合,但是压力损失更大。

关键词：热化学循环制氢 Bunsen反应产物两相流混合微通道数值模拟

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