检索结果-内蒙古大学图书馆

电力系统自动化 2025年第7期49卷 13-24页

作者：张静怡田震李锡林黄萌曹侃查晓明综合能源电力装备及系统安全湖北省重点实验室湖北省武汉市430072 武汉大学电气与自动化学院湖北省武汉市430072 国网湖北省电力有限公司电力科学研究院湖北省武汉市430070

随着新能源发电机组的大规模并网,电力系统面临严峻的暂态同步失稳风险。基于虚拟同步发电机(VSG)控制的构网型变流器通过模拟同步发电机组的动力学特性以实现与电网的同步,具有较好的频率和电压支撑能力。为精确量化虚拟惯量和阻尼对VS... 详细信息

随着新能源发电机组的大规模并网,电力系统面临严峻的暂态同步失稳风险。基于虚拟同步发电机(VSG)控制的构网型变流器通过模拟同步发电机组的动力学特性以实现与电网的同步,具有较好的频率和电压支撑能力。为精确量化虚拟惯量和阻尼对VSG暂态同步稳定性的影响,文中提出一种基于迭代等面积法则的VSG暂态同步稳定性分析方法。基于能量守恒原理,通过设计迭代算法得到临界稳定条件下的变流器频率-功角分布函数,精确量化了VSG惯量和阻尼项做功对暂态过程中加减速面积的影响。通过比较不同控制器参数和电网参数下的暂态稳定域大小,量化了参数对暂态稳定边界的影响。最后,利用MATLAB/Simulink仿真和RT-LAB硬件在环实验验证了所提稳定性分析方法的有效性和优越性。所提出的迭代等面积法则保守性较低,可实现对暂态稳定边界的精确快速计算。

关键词：构网型变流器虚拟同步发电机暂态同步稳定性惯量阻尼迭代等面积法则

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雄安新区文家营地裂缝成因机理研究

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灾害学 2025年第2期40卷 191-197页

作者：王其云陈永吉刘聪鄢廷可卢全中长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 自然资源部地裂缝地质灾害重点实验室江苏南京210018

该文以雄安新区典型文家营地裂缝为研究对象,通过实地调查、钻探、地球物理勘探,并结合Abaqus数值模拟,深入分析了超采地下水导致的地表形变特征。揭示了文家营地裂缝的发育分布规律和剖面形态特征,论述了其成因机理和演化过程。研究结... 详细信息

该文以雄安新区典型文家营地裂缝为研究对象,通过实地调查、钻探、地球物理勘探,并结合Abaqus数值模拟,深入分析了超采地下水导致的地表形变特征。揭示了文家营地裂缝的发育分布规律和剖面形态特征,论述了其成因机理和演化过程。研究结果表明:文家营地裂缝由2条地裂缝带组成,总体走向15°~30°,两条地裂缝的致灾点延伸长度分别为90 m和200 m,其破坏模式表现为房屋墙体开裂和地表陷坑;文家营地裂缝下伏浅埋古河道,地裂缝走向受古河道走向控制,属于典型的古河道控制型地裂缝。其形成演化可分为3个阶段,即地裂缝孕育阶段、地裂缝形成阶段、地裂缝出露与扩展阶段。

关键词：文家营地裂缝成因机理古河道雄安新区

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基于氦膨胀制冷的正仲氢转化耦合流动换热研究

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化工学报 2025年第4期76卷 1513-1522页

作者：刘璐万开王文玥王太汤建成王少恒河北省低碳高效发电技术重点实验室河北保定071003 华北电力大学动力工程系河北保定071003 北京大臻科技有限公司北京100080 河北酷德制冷科技有限公司河北保定071051

为探寻基于氦膨胀制冷的氢液化流程中正仲氢转化耦合流动换热特性,采用CFD数值模拟方法,以四股流板翅式换热器为研究对象,研究了氢气在填料微通道内的正仲转化反应和流动换热性能,分析了催化剂粒径和孔隙率,氢气入口Re,低压氦气与氢气... 详细信息

为探寻基于氦膨胀制冷的氢液化流程中正仲氢转化耦合流动换热特性,采用CFD数值模拟方法,以四股流板翅式换热器为研究对象,研究了氢气在填料微通道内的正仲转化反应和流动换热性能,分析了催化剂粒径和孔隙率,氢气入口Re,低压氦气与氢气质量流量比m_(r)对流动换热性能及出口仲氢体积分数的影响。研究结果表明:孔隙率由0.3增大为0.7,换热增强因子TEF最大可以提升71.59%;粒径由390μm增大至790μm,TEF最大可以提升37.05%;选用较大孔隙率和催化剂粒径更有利于提升氢通道综合换热性能。氢气入口Re由1500减小为500,TEF最多可以提升147.96%,低Re运行工况的通道换热性能更优。当低压氦气与氢气质量流量比值m_(r)为6时,氢气在翅片通道内正仲转化耦合流动传热性能达到最优。研究结果可为大型氦膨胀制冷的氢液化系统提供理论指导。

关键词：氢液化正仲氢转化流动传热催化剂数值模拟

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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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基于动态谐波导纳参数的非侵入式负荷监测数据模拟生成方法

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中国电机工程学报 2025年第3期45卷 923-935,I0010页

作者：王谱宇丁一帆陈鉴祥刘兴江方凯杰程含渺张小平南京理工大学自动化学院江苏省南京市210094 中国电子科技集团公司第18研究所天津电源研究所天津市南开区300384 江苏省电力有限公司营销服务中心江苏省南京市210019 伯明翰大学工程学院英国伯明翰B152TT

非侵入式负荷监测(non-invasive load monitoring,NILM)技术在推动电力系统管理智能化及引导用户用电计划合理化方面具有重要意义,但其监测结果的准确性受到用电负荷数据集规模与真实度的制约。现有公共数据集中样本数量与种类以及自建... 详细信息

非侵入式负荷监测(non-invasive load monitoring,NILM)技术在推动电力系统管理智能化及引导用户用电计划合理化方面具有重要意义,但其监测结果的准确性受到用电负荷数据集规模与真实度的制约。现有公共数据集中样本数量与种类以及自建数据集的广泛性与真实性均有待提升。针对上述问题,该文提出一种可应用于非侵入式负荷监测的居民负荷数据模拟生成方法。首先,通过对采样得到的有限原始电气负荷数据进行规范化预处理及快速傅里叶变换计算,得出其动态谐波导纳参数;其次,提出导纳转移方法将动态导纳参数进行处理,将其约束至一/四象限内以便于仿真验证,利用处理后得出的各谐波次数下导纳与电源参数推导电气负荷谐波导纳数学模型;再次,搭建仿真模型以模拟生成此电气负荷的标准电流波形。通过与其他方法的比较,评估提出的方法具有在多场景中(从简单开关负荷到多阶段连续变化负荷、从微秒级周期电流到小时级长时间段过程电流、从单一种类负荷模拟到多种类负荷用电场景构建)均有良好拟合效果,对比现有数据生成方法,在拟真性、广泛性及应用范围上具有显著优势;最后,在动态参数中进一步引入服从概率分布的随机变量,以模拟实际负荷的随机误差,可生成计及实际误差的电气负荷区间电流,极大地提升了所生成数据的科学性与丰富性,可作为非侵入式负荷监测中数据集的可靠来源。

关键词：非侵入式负荷监测数据集居民负荷数据模拟生成动态谐波导纳参数导纳转移区间电流

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福岛核事故源放射性铯海洋扩散研究进展及其对福岛核污染水排海应对的启示

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中国科学:地球科学 2025年第2期55卷 397-415页

作者：张通侯小琳范煜坤中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西省加速器质谱技术及应用重点实验室西安加速器质谱中心西安710061 中国科学院大学北京100049 西安地球环境创新研究院西安710061

理清和预测福岛核污染水中放射性物质的海洋扩散过程是科学应对其排海带来的环境辐射安全风险的关键之一.文章基于2011年以来福岛核事故释放的放射性铯(Cs_(F):^(134)Cs,^(137)Cs)的系列研究成果,分析了Cs_(F)随黑潮延伸体和较重的中部... 详细信息

理清和预测福岛核污染水中放射性物质的海洋扩散过程是科学应对其排海带来的环境辐射安全风险的关键之一.文章基于2011年以来福岛核事故释放的放射性铯(Cs_(F):^(134)Cs,^(137)Cs)的系列研究成果,分析了Cs_(F)随黑潮延伸体和较重的中部模态水(D-CMW)向东北太平洋,以及随北太平洋副热带模态水(STMW)、较轻的中部模态水(L-CMW)和较重的中部模态水(D-CMW)向副热带西北太平洋、我国海域和日本海扩散的路径、层位变化和时间尺度,系统论述了Cs_(F)在北太平洋及其边缘海的扩散模式和机制;探讨了Cs_(F)海洋扩散对福岛核污染水排海应对的启示.鉴于福岛核污染水长期液态排放特点和黑潮延伸体强流屏障效应,除了关注STMW,位于黑潮延伸体北部的CMW对核污染水向副热带西北太平洋及其边缘海传输的贡献不容忽视,未来应加强CMW跨黑潮延伸体传输的关键方式及其经向空间范围研究.鉴于福岛核污染水中短寿命^(134)Cs在储存和扩散过程中很快衰变殆尽,长寿命^(135)Cs及^(135)Cs/^(137)Cs比值能够替代^(134)Cs成为福岛核污染水源项甄别和定量解析的有力示踪剂,亟需加强福岛核污染水中这些关键放射性核素及其“指纹”比值的高精度分析技术研究,同时重视关键海流和海峡通道的连续监测和海洋核污染源项解析,并注重开展监测与边缘海区域环流动力学、高分辨率数值模拟相结合的多学科交叉研究,及时捕捉、评估和应对福岛核污染水入侵.

关键词：福岛核事故福岛核污染水海洋扩散模态水黑潮延伸体

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考虑排水管网的海甸岛城市淹没影响数值模拟研究

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海洋预报 2025年第2期42卷 9-17页

作者：程广晨江文胜海南省环境科学研究院海南海口570100 中国海洋大学三亚海洋研究院海南三亚572000 中国海洋大学海洋环境与生态教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学环境科学与工程学院山东青岛266100

为探究排水系统在极端天气条件下对海甸岛城市复合淹没的影响,采用ADCIRC-SWMM耦合模型,建立了风暴潮漫滩数值模型,通过模拟极端天气事件下的城市淹没过程,分析排水系统在极端事件下对海甸岛城市复合淹没的影响。模拟结果表明:排水系统... 详细信息

为探究排水系统在极端天气条件下对海甸岛城市复合淹没的影响,采用ADCIRC-SWMM耦合模型,建立了风暴潮漫滩数值模型,通过模拟极端天气事件下的城市淹没过程,分析排水系统在极端事件下对海甸岛城市复合淹没的影响。模拟结果表明:排水系统增加了海甸岛内部系统与海洋的连通性,正常情况下可以起到防洪排涝作用,降低城市的淹没风险;而当极端天气事件发生时,随着外海水位上升,排水口可能会受到潮位顶托的影响,导致排水效率降低。这表明,排水系统对城市防洪排涝具有双重作用,既有利于平时的防洪排涝,但是在极端事件发生时,也会增加城市的淹没风险。

关键词：风暴潮漫滩城市淹没数值模拟耦合模型海甸岛

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背水面齿角度对齿形迷宫流道灌水器水力特性及抗堵性能的影响

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排灌机械工程学报 2025年第4期43卷 357-363页

作者：郑健陈娅赵雨露张国维王燕兰州理工大学能源与动力工程学院甘肃兰州730050 甘肃省太阳能与生物质互补多联供系统重点实验室甘肃兰州730050 达华节水科技股份有限公司甘肃古浪733101

为优化齿形迷宫流道灌水器的流道结构,应用CFD数值模拟方法,对背水面齿角度分别为0°,10°,19°,30°和45°的齿形迷宫流道灌水器进行固液两相流数值模拟计算,研究不同背水面齿角度流道内流速、湍动能、涡旋分布规... 详细信息

为优化齿形迷宫流道灌水器的流道结构,应用CFD数值模拟方法,对背水面齿角度分别为0°,10°,19°,30°和45°的齿形迷宫流道灌水器进行固液两相流数值模拟计算,研究不同背水面齿角度流道内流速、湍动能、涡旋分布规律及颗粒运动轨迹等.结果表明:齿形迷宫流道灌水器流态指数和流量系数均与背水面齿角度呈正相关关系,背水面齿角度为0°时,水力性能最佳;随着背水面齿角度的增大,灌水器流道内流速整体呈减小趋势;流道内湍动能随背水面齿角度的增大而增强;通过Ω涡识别法发现随着背水面齿角度的增大,流道内涡旋运动区域面积减小且强度减弱;颗粒在5种背水面齿角度流道内最长停留时间分别为1.92,3.77,4.37,0.87,0.82 s,背水面齿角度为45°时,灌水器抗堵塞性能相对较优.模拟结果证明适当改变背水面齿角度,采用不对称流道形式,有利于提高灌水器的性能.

关键词：迷宫灌水器背水面齿角度水力特性抗堵性能

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河流交汇区水力学特性与水安全研究进展

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长江科学院院报 2025年第1期42卷 11-19,43页

作者：李典彭振阳刘国强魏辰宇李迎喜长江设计集团有限公司武汉430010 流域水安全保障湖北省重点实验室武汉430010 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430010 武汉大学水利水电学院武汉430072

河流交汇区是河网系统中水、沙、污染物、生物等环境要素的突变点,也是河网行洪与污染物输移扩散的关键控制节点。从野外测量、室内试验与数值模拟方面,总结分析了河流交汇区水流结构与污染物输移的基本特征及其在不同交汇条件作用下的... 详细信息

河流交汇区是河网系统中水、沙、污染物、生物等环境要素的突变点,也是河网行洪与污染物输移扩散的关键控制节点。从野外测量、室内试验与数值模拟方面,总结分析了河流交汇区水流结构与污染物输移的基本特征及其在不同交汇条件作用下的响应规律,以及复杂水流结构与生境对于河流交汇区水安全的重要影响。展望了未来研究重点,建议加强非恒定流条件下的交汇区水力学特性研究,进一步揭示交汇区污染物掺混输移特征与水动力条件之间的响应机制,研究通过工程布局与水力优化调控相结合的措施系统提升了交汇区防洪安全与水生态环境质量。

关键词：河流交汇区水流结构污染物输移水安全

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