检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2024年第6期48卷 2424-2444页

作者：常友治张杰李娜冉令坤南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 中国科学院大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室北京100029 中国科学院大学北京100049

本文采用WRF模式对发生在南疆复杂地形条件下的一次极端暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,采用水汽敏感性试验,研究了水汽对南疆干旱区极端暴雨的影响,初步揭示了水汽影响南疆暴雨的动热力机理。进一步研究了广义湿位涡和对流涡度矢量对... 详细信息

本文采用WRF模式对发生在南疆复杂地形条件下的一次极端暴雨过程进行了高分辨率数值模拟,采用水汽敏感性试验,研究了水汽对南疆干旱区极端暴雨的影响,初步揭示了水汽影响南疆暴雨的动热力机理。进一步研究了广义湿位涡和对流涡度矢量对干旱区暴雨的表征能力。结论如下:水汽变化显著影响降水的极端性(降水强度)。当水汽增强时,降水强度的变化要明显高于水汽本身的变化强度,降水的极端性明显增强,特别是当低层水汽增强时,对降水的极端性增强影响最为显著。究其原因改变水汽后,降水大气的对流有效位能(CAPE)变化显著,CAPE越强,对流触发后能够获得更强的发展,产生的垂直运动更强,从而能够进一步抽吸低层水汽,形成正反馈机制,导致极端降水发生。敏感性试验显示:水汽增加时,上升运动明显增强,低层东风急流强度明显增强,加强降水区水汽辐合,导致输送到中层的水汽增加,中层凝结潜热释放增多,进一步增强上升运动,降水强度增强;水汽减小时上升运动明显减弱,低层东风急流强度明显减弱,降水区水汽辐合减弱,这导致输送到中层的水汽减少,中层凝结潜热释放减少,进一步上升运动减小,降水强度减弱。广义湿位涡和对流涡度矢量的空间分布和时间演变与模拟降水有着良好对应,特别是水汽改变后,相应地,广义湿位涡和对流涡度矢量出现相似的变化特征,表明包含丰富动热力信息的物理因子能够抓住干旱区极端降水的典型特征,未来可能将其应用于干旱区降水的预警预报中。

关键词：南疆暴雨水汽低空急流

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核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析研究

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原子能科学技术 2024年第2期58卷 257-271页

作者：巫英伟贺亚男章静田文喜苏光辉秋穗正西安交通大学核科学与技术学院陕西省先进核能技术重点实验室陕西西安710049

核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具... 详细信息

核反应堆系统庞杂且运行环境严苛,存在多物理场耦合的复杂现象。早期开发的多物理场耦合软件具有扩展性和通用性不足的缺点。因此,搭建多物理场耦合框架,针对耦合问题中的关键技术开展研究,对加快我国自主化多物理场耦合平台开发进程具有重要意义。本文介绍了西安交通大学核反应堆热工水力研究室开发的核反应堆多维度多物理场耦合有限元分析平台,主要包含热工流体计算模型的开发、燃料性能分析技术的研究以及多物理场耦合框架的建立等工作。在热工流体计算方面,开展了核反应堆系统两相流分析模型和液态金属快堆子通道分析模型研究,开发了系统分析程序NUSAC和子通道分析程序FLARE;在燃料性能分析技术方面,开展了包覆颗粒弥散燃料和板状燃料的性能分析研究,开发了针对多种燃料的燃料性能分析程序BEEs;在多物理场耦合分析方面,搭建了多物理场耦合框架,结合热工水力、中子物理和燃料性能分析程序,实现了核反应堆多物理场耦合的精细分析。本文搭建的核反应堆系统多维度多物理场耦合有限元分析平台可为核反应堆系统多维度多物理场耦合高保真数值模拟分析提供有力支持。

关键词：多物理场有限元系统分析子通道燃料性能

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基于PID方法的倾斜隧道中火灾烟气控制数值模拟

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中国矿业大学学报 2021年第4期50卷 701-708页

作者：洪瑶康建宏符策基北京大学工学院北京100871 中国矿业大学江苏省城市地下空间火灾防护高校重点实验室江苏徐州221116

为改善激活式射流风机对隧道火灾烟气控制的灵活性,采用比例-积分-微分(PID)控制方法实现对倾斜隧道中火灾烟气的自动化控制.数值求解了倾斜隧道中火灾烟气的蔓延,并耦合PID控制算法控制通风速度以模拟自动控制的射流风机.数值结果表明... 详细信息

为改善激活式射流风机对隧道火灾烟气控制的灵活性,采用比例-积分-微分(PID)控制方法实现对倾斜隧道中火灾烟气的自动化控制.数值求解了倾斜隧道中火灾烟气的蔓延,并耦合PID控制算法控制通风速度以模拟自动控制的射流风机.数值结果表明:在参数调整完毕后,在该数值模拟的条件下,对于非定常功率的火源、倾角大范围变化的情况,PID通风控制系统依然可以实现对倾斜隧道中火灾烟气的良好控制;PID通风控制系统对控制距离的变化较敏感,控制距离与系统启动时间呈二次指数变化关系,与系统达到准稳态所需时间呈正比关系;增加PID控制系统的定点清零功能有助于减少对火灾烟气控制的延迟.

关键词：倾斜隧道火灾 PID控制烟气数值模拟

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基于波形测试的异质结双极型晶体管器件负载失配影响分析

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强激光与粒子束 2024年第1期36卷 30-36页

作者：张津豪苏江涛谢炜誉邵世缘徐魁文李文钧杭州电子科技大学浙江省大规模集成电路设计重点实验室杭州310018

大功率电磁脉冲冲击下,射频集成微系统内部容易产生负载失配问题,严重者可能导致系统失效甚至损毁。采用实时的波形测试方法,对射频器件的负载失配进而导致器件损毁的机理进行了分析。该方法以矢量网络分析仪作为主要测试仪器,结合回波... 详细信息

大功率电磁脉冲冲击下,射频集成微系统内部容易产生负载失配问题,严重者可能导致系统失效甚至损毁。采用实时的波形测试方法,对射频器件的负载失配进而导致器件损毁的机理进行了分析。该方法以矢量网络分析仪作为主要测试仪器,结合回波信号注入和相位参考模块获得待测器件实时电压电流波形,进而分析其负载失配影响机制。采用有源负载牵引技术模拟大功率耦合电磁脉冲注入,进行了电压驻波比39∶1的失配测试,大幅提升了测试范围。创新性地采用了谐波信号源注入模拟杂散谐波电磁干扰,评估器件的谐波阻抗失配特性。通过实际异质结双极型晶体管(HBT)器件测试的结果表明,基波的失配会造成负载端电压过大,增加器件的易损性;基波和谐波频率的干扰分量组合使得输出电压瞬态峰值升高,造成器件的损毁。在进行电磁安全防护时,应同时考虑基波和谐波频率的防护。

关键词：负载失配波形测试异质结双极型晶体管电磁安全防护

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轮对非线性动力学模型稳定性和分岔特性研究

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力学学报 2023年第2期55卷 462-475页

作者：王鹏杨绍普刘永强刘鹏飞赵义伟张兴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石家庄050043 石家庄铁道大学交通运输学院石家庄050043 石家庄铁道大学机械工程学院石家庄050043

为了探究轮对系统的横向失稳问题,考虑了陀螺效应和一系悬挂阻尼的影响作用,建立非线性轮轨接触关系的轮对动力学模型,研究轮对系统的蛇行稳定性、Hopf分岔特性及迁移转化机理.通过稳定性判据获得了轮对系统失稳临界速度.采用中心流形... 详细信息

为了探究轮对系统的横向失稳问题,考虑了陀螺效应和一系悬挂阻尼的影响作用,建立非线性轮轨接触关系的轮对动力学模型,研究轮对系统的蛇行稳定性、Hopf分岔特性及迁移转化机理.通过稳定性判据获得了轮对系统失稳临界速度.采用中心流形定理和规范型方法对轮对动力学模型进行化简,得到与轮对系统分岔特性相同的一维复变量方程,理论推导求得轮对系统的第一Lyapunov系数的表达式,根据其符号即可判断轮对系统的Hopf分岔类型.讨论了不同参数对轮对系统Hopf分岔临界速度的影响,探究了轮对系统的超临界、亚临界Hopf分岔域在二维参数空间的分布规律.利用数值模拟得到轮对系统的3种典型Hopf分岔图,验证了轮对系统超临界、亚临界Hopf分岔域分布规律的正确性.结果表明,轮对系统的临界速度随着等效锥度的增大而减小,随着一系悬挂的纵向刚度和纵向阻尼的增大而增大,随着纵向蠕滑系数的增大呈先增大后减小.系统参数变化会引起轮对系统Hopf分岔类型发生改变,即亚临界与超临界Hopf分岔相互迁移转化.轮对系统Hopf分岔域在二维参数空间的分布规律对于轮对系统参数匹配和优化设计具有一定的指导意义.

关键词：陀螺效应蛇行稳定性中心流形定理极限环 Hopf 分岔

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不同放电倍率下软包锂离子电池非均匀生热表征方法

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电源技术 2024年第6期48卷 1095-1102页

作者：刘素贞张涛张闯徐志成金亮河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300401 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300401

软包锂离子电池非均匀的温度分布严重影响其循环性能、使用寿命和安全性。针对软包锂离子电池生热的建模表征复杂且精度不高的问题,提出了一种基于生热分布因子的软包锂离子电池非均匀生热表征方法。将电池划分成不同区域,并将生热分布... 详细信息

软包锂离子电池非均匀的温度分布严重影响其循环性能、使用寿命和安全性。针对软包锂离子电池生热的建模表征复杂且精度不高的问题,提出了一种基于生热分布因子的软包锂离子电池非均匀生热表征方法。将电池划分成不同区域,并将生热分布因子引入Bernardi生热公式中获取不同区域的生热率;通过传热和优化数值模拟求解电池的温度分布,同时辨识不同区域的生热分布因子,分析了软包电池生热非均匀分布特性;采用三次样条差值法推导了生热分布因子与放电倍率的对应关系,研究了不同放电倍率下生热分布因子的演化规律。实验结果表明,该方法所建立的热模型在2.75 C和3.75 C下的温度估计值的平均绝对百分比误差最大不超过1.55%,该方法能够准确估计电池非均匀的生热率,并实现电池温度分布特性的有效表征。

关键词：软包锂离子电池非均匀生热生热分布因子放电倍率

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迎风角对跳台滑雪运动员飞行气动性能影响的研究

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工程力学 2024年第S01期41卷 339-345页

作者：王泽远刘衎柳方园魏宏伟刘庆宽石家庄铁道大学土木工程学院石家庄050043 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石家庄050043 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心石家庄050043

以探究迎风角对跳台滑雪运动员与滑雪板组成的多体系统的飞行气动性能的影响为目的,采用CFD数值模拟方法,在风速为29 m/s情况下,研究了多体系统迎风角为15°、20°、25°、30°、35°、40°六种情况下的气动性... 详细信息

以探究迎风角对跳台滑雪运动员与滑雪板组成的多体系统的飞行气动性能的影响为目的,采用CFD数值模拟方法,在风速为29 m/s情况下,研究了多体系统迎风角为15°、20°、25°、30°、35°、40°六种情况下的气动性能变化情况。并在保证跳台滑雪运动员姿态以及飞行速度不变的情况下,以多体系统的升阻比作为衡量标准,对迎风角对多体系统气动性能的影响情况进行了评估。研究得出:多体系统升阻比随迎风角的增大呈递减趋势,且不同迎风角之间多体系统升阻比差异较大。在多体系统迎风角取为15°时,整个多体系统的升阻比取得最大值,有利于运动员取得良好的气动性能。此外,迎风角对跳台滑雪运动员气动性能影响的研究可为运动员比赛技巧相关的训练提供一定的指导作用。

关键词：跳台滑雪迎风角升阻比气动性能计算流体力学

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海上风电直流汇集DC/DC系统实时仿真方法

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电力系统保护与控制 2023年第7期51卷 170-177页

作者：杜杰李子润李国杰国家能源集团江苏海上龙源风力发电有限公司江苏南通226000 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室(上海交通大学) 上海200240

随着深远海风电的开发与快速发展,采用柔性直流输电技术逐渐成为海上风电系统的首选方案。然而,海上风电及其输电系统的安全运行仍面临严峻的挑战。实时仿真技术能低成本、快速模拟各种复杂运行工况,得到越来越多的关注。直流汇集DC/DC... 详细信息

随着深远海风电的开发与快速发展,采用柔性直流输电技术逐渐成为海上风电系统的首选方案。然而,海上风电及其输电系统的安全运行仍面临严峻的挑战。实时仿真技术能低成本、快速模拟各种复杂运行工况,得到越来越多的关注。直流汇集DC/DC系统是海上风电系统中的关键设备,其复杂的级联结构、数量众多的元件和更高的开关频率都给实时仿真带来了巨大的挑战。为此,提出一种海上风电直流汇集DC/DC系统实时仿真方法,通过仿真算法的并行设计和等效模型的构建两个步骤,实现大规模海上风电直流汇集DC/DC系统的小步长实时仿真。首先,将EMTP算法重新设计为适用于实时仿真的并行算法,并基于此构建直流汇集DC/DC系统子模块的等效模型。其次,根据子模块之间的串联耦合关系,构建直流汇集DC/DC系统的多端口等效模型。最后,在CPU-FPGA异构实时仿真平台中进行海上风电直流汇集DC/DC系统在多种工况下的实时仿真,并与PSCAD/EMTDC离线仿真结果进行对比,验证了所提实时仿真方法的准确性和高效性。

关键词：实时仿真直流汇集DC/DC系统多端口等效模型海上风电可编程逻辑阵列

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水蒸气模拟巷道火灾烟气的相似理论与数值计算

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中国矿业大学学报 2021年第4期50卷 691-700页

作者：康建宏李晴周福宝吴云韬中国矿业大学江苏省城市地下空间火灾防护高校重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学安全工程学院江苏徐州221116 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

为了准确地模拟火灾烟气的温度变化规律,以流体力学的相似理论为基础,首次提出采用过热水蒸气在空气中的运动模拟火灾产生的高温烟气在空气中的蔓延和热量传递过程,采用相似变换法推导了水蒸气模拟的相似准则数和相似比例关系;建立与实... 详细信息

为了准确地模拟火灾烟气的温度变化规律,以流体力学的相似理论为基础,首次提出采用过热水蒸气在空气中的运动模拟火灾产生的高温烟气在空气中的蔓延和热量传递过程,采用相似变换法推导了水蒸气模拟的相似准则数和相似比例关系;建立与实体巷道相似比例为1∶20的模型巷道,数值研究了自然通风条件下水蒸气的运动特性和温度演化情况.此外,利用自主搭建的水蒸气模拟实验系统,对数值计算结果进行了验证.研究表明:水蒸气运动和烟气运动都是由密度差引起的浮力作用驱动的,水蒸气流量和蒸气温度共同决定实际火源热释放速率;从水蒸气源到巷道顶棚,巷道内的温度逐渐衰减;出口水蒸气温度越高,温度衰减反而越快;水蒸气流量越大,温度衰减越慢.此外,巷道顶棚温度变化符合指数衰减模型,出口水蒸气温度对巷道顶棚纵向温度变化的影响较小;随着水蒸气流量的增大,顶棚温度衰减程度明显降低;从蒸气源到巷道顶棚,蒸气速度的变化经历了三个阶段;沿着顶棚方向,蒸气速度沿程不断减小,且在顶棚撞击点附近存在射流现象和速度损耗.

关键词：巷道火灾物理模拟过热水蒸气相似准则数值计算

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侧风下风障对滑雪跳台比赛风环境的影响研究

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工程力学 2023年第S01期40卷 74-80页

作者：黄方方贾娅娅刘庆宽刘念石家庄铁道大学土木工程学院河北石家庄050043 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 河北省风工程和风能利用工程技术创新中心河北石家庄050043

滑雪跳台与桥梁结构类似,风障也可以为跳台滑雪运动创造一个低速的比赛风环境。采用数值模拟的方法,研究了风障透风率对滑雪跳台挡风效果的影响,系统分析了涡旋结构、无量纲风速、风环境影响系数和湍流度随风障透风率的变化特性。结果表... 详细信息

滑雪跳台与桥梁结构类似,风障也可以为跳台滑雪运动创造一个低速的比赛风环境。采用数值模拟的方法,研究了风障透风率对滑雪跳台挡风效果的影响,系统分析了涡旋结构、无量纲风速、风环境影响系数和湍流度随风障透风率的变化特性。结果表明:侧风作用下,风障的存在明显改变了滑雪道上空的风场结构,但同时在运动员跳跃高度处会产生较大的竖向风速分量,显著干扰比赛的公正性;滑雪道上空的风环境影响系数随风障透风率的增加呈减小后增大的趋势,其中透风率为10%~20%时风障挡风效果最优,其挡风效率高达79%~97%,同时也可以有效降低运动员跳跃高度处的竖向风速分量,但风场的湍流度会明显增大;考虑滑雪跳台主体结构对风荷载的作用较不敏感,应优选设置10%~20%透风率的风障。

关键词：滑雪跳台风环境风障透风率侧风数值模拟

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