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基于阻抗边界法的变压器杂散损耗计算与分析 被引量:2
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作者 赵志刚 郭莹 +3 位作者 魏鹏 刘佳 尹赛宁 杨凯 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期422-427,共6页
为研究变压器结构件中的杂散损耗问题,基于Problem 21基准族中的P21-B模型进行了详细实验研究和仿真分析.采用测量与仿真结合法对不同激励电流导磁钢板中的杂散损耗进行了测量分析,并且针对现有测量方法的不足,引入温度系数因子对其修正... 为研究变压器结构件中的杂散损耗问题,基于Problem 21基准族中的P21-B模型进行了详细实验研究和仿真分析.采用测量与仿真结合法对不同激励电流导磁钢板中的杂散损耗进行了测量分析,并且针对现有测量方法的不足,引入温度系数因子对其修正,得到了更为准确的杂散损耗测量结果;同时,借助工程电磁场数值计算软件MagNet,分别采用传统有限元法和有限元与阻抗边界结合法对该模型进行仿真计算.通过对比分析,发现相较于传统有限元法,有限元与阻抗边界结合法在得到较为准确的损耗结果的同时,还能减少计算成本,节省计算资源,更适合工程应用,所得结论和结果有助于通过优化设计提高变压器的性能指标. 展开更多
关键词 杂散损耗 精细建模 温度影响 有限元法 阻抗边界法
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供水管网大口径管道爆管事件形成机理与精细模拟 被引量:8
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作者 胡群芳 苏航剑 +2 位作者 方宏远 王飞 朱慧峰 《同济大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期153-160,F0002,共9页
近年来城市供水管网爆管事件频发对城市的运行安全造成直接影响。结合2017年上海“11·16”溧阳路四平路爆管事件,系统介绍了本次爆管事件概况,同时,利用本次爆管事件现场调查数据,采用3D激光扫描技术和三维数值建模方法,对本次爆... 近年来城市供水管网爆管事件频发对城市的运行安全造成直接影响。结合2017年上海“11·16”溧阳路四平路爆管事件,系统介绍了本次爆管事件概况,同时,利用本次爆管事件现场调查数据,采用3D激光扫描技术和三维数值建模方法,对本次爆管管道进行了建模分析,研究了供水管道在存在初期裂缝情况下,裂缝末端应力集中与管内水压力和裂缝长度发展变化影响关系,采用动力分析方法模拟了管道从裂缝发展到管体破坏形成爆管的物理全过程。结果表明:在供水管网管道早期裂缝末端,由于应力集中管体裂缝继续发展,且随管道水压增大而增大,其增速与裂缝长度密切相关;管道发生开裂后其临界破坏水压随早期裂缝长度的增加而降低,结合本次爆管事件周边获得的3个测点实测水压分析可知,爆管管道早期裂缝断面圆心角应大于26°;管道爆管破坏过程模拟显示,管道残片随裂缝开展向管顶转动,直至形成贯通裂缝完全脱离管道,脱落管片在内水压及外部荷载作用下会发生剧烈的转动和向外弹射,从而形成爆管并产生极大的瞬间破坏作用。 展开更多
关键词 供水管网 管道爆管 有限元(FEM) 管-土共同作用 精细模拟
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用有限区域风速场准确求解流函数和速度势场的方法 被引量:9
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作者 朱宗申 朱国富 张林 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期811-824,共14页
流函数和速度势是气象业务和研究中常用于表述风速的一组变量。用有限区域风速场,使用有限差分方法求解得到的流函数和速度势场重建初始风速场,由于受区域边界的限制往往有明显的偏差。虽然有许多求解方法的研究,但是,至今仍尚未见到一... 流函数和速度势是气象业务和研究中常用于表述风速的一组变量。用有限区域风速场,使用有限差分方法求解得到的流函数和速度势场重建初始风速场,由于受区域边界的限制往往有明显的偏差。虽然有许多求解方法的研究,但是,至今仍尚未见到一种真正准确的求解计算方案。首先,介绍用Arakawa A网格和D网格分布的有限区域风速场求解流函数和速度势场的一般有限差分计算方法,探讨用它们的解重建风速场产生误差的原因。然后,针对这些原因,对给定的有限区域,通过线性外推初始风速场,扩展求解计算区域,使用协调、一致的有限差分格式方案,准确计算求解区域的边界有旋风速、散度风速和速度势的定解边界条件,以及恰当选择流函数、速度势、涡度和散度等变量的分布网格,设计了用上述两种网格分布的风速场准确求解流函数、速度势场的方案,并对其正确性加以证明,它们可以推广应用于其他Arakawa网格。用实际资料试验同样显示,方案避免了重建风速场误差的出现,与初始风速场相比,全场风速最大偏差精度达到10-12m/s或以上,在计算机精度造成的计算误差影响范围内。本文的研究很好解决了长期以来用有限区域风速场、使用有限差分方法无法准确求解流函数和速度势场的问题。 展开更多
关键词 有限区城 准确求解流函数和速度势 误差分析 Arakawa网格方案 有限差分方法
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摄动有限差分方法研究进展 被引量:18
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作者 高智 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2000年第2期200-215,共16页
振动有限差分(PFD)方法,既离散徽商项也离散非微商项(包括微商系数),在微商用直接差分近似的前提下提高差分格式的精度和分辨率.PFD方法包括局部线化微分方程的摄动精确数值解(PENS)方法和摄动数值解(PNS)方法... 振动有限差分(PFD)方法,既离散徽商项也离散非微商项(包括微商系数),在微商用直接差分近似的前提下提高差分格式的精度和分辨率.PFD方法包括局部线化微分方程的摄动精确数值解(PENS)方法和摄动数值解(PNS)方法以及考虑非线性近似的摄动高精度差分(PHD)方法。论述了这些方法的基本思想、具体技巧、若干方程(对流扩散方程、对流扩散反应方程、双曲方程、抛物方程和KdV方程)的PENS、PNS和PHD格式,它们的性质及数值实验.并与有关的数值方法作了必要的比较.最后提出值得进一步研究的一些课题. 展开更多
关键词 有限差分方法 摄动精确数值解 摄动有限差分方法
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三维气固圆柱绕流颗粒扩散的直接数值模拟 被引量:6
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作者 陈懿 樊建人 +1 位作者 任安禄 岑可法 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期484-488,共5页
为了考察颗粒在圆柱尾流中扩散的运动机理,对气固两相圆柱尾迹流动进行了高精度紧致差分方法的三维直接数值模拟.在对气相流场进行高精度模拟的基础上,采用了Lagrangrian方法来追踪颗粒场的运动.比较了不同颗粒Stokes数为0.01、1、10和... 为了考察颗粒在圆柱尾流中扩散的运动机理,对气固两相圆柱尾迹流动进行了高精度紧致差分方法的三维直接数值模拟.在对气相流场进行高精度模拟的基础上,采用了Lagrangrian方法来追踪颗粒场的运动.比较了不同颗粒Stokes数为0.01、1、10和不同Reynolds数为180和200下颗粒的扩散函数,考察了三维圆柱尾迹流流场中气相场的运动对颗粒相扩散的影响.模拟结果表明:当气相流场由二维特性向三维特性转变时,由于受到气流场展向涡的影响,颗粒的展向扩散函数有相当程度的增大.颗粒在横向上扩散函数随着粒径的增大而增大,而在展向上颗粒扩散函数则随着粒径的增大而减小. 展开更多
关键词 气固两相 直接数值模拟 圆柱绕流 颗粒扩散 高精度紧致差分方法
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雷电先导下行过程特高压直流线路电晕向流注放电转化的仿真研究 被引量:4
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作者 夏德智 贺恒鑫 +5 位作者 陈杉杉 殷禹 李鹏 余军 何俊佳 陈维江 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期3243-3253,共11页
为了定量研究雷暴过程中电晕空间电荷对特高压直流输电线路后续流注放电起始的影响,基于带通量限制器的2阶有限体积方法和Kaptzov假设,建立雷暴过程中特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型。通过开展动态电场下水平导线电... 为了定量研究雷暴过程中电晕空间电荷对特高压直流输电线路后续流注放电起始的影响,基于带通量限制器的2阶有限体积方法和Kaptzov假设,建立雷暴过程中特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型。通过开展动态电场下水平导线电晕放电电流的实测与仿真对比研究,验证了模型的准确性。计算分析典型±1100kV特高压直流输电线路雷暴过程中导地线电晕电流时域波形和电晕空间电荷分布特征。得出下行先导趋近过程会显著增加导、地线表面附近约0.5m范围内正离子密度,并使导、地线电晕电流最大值较雷云电场作用时增加6~7个数量级。随着地线表面附近正离子密度增加,电场最大值从地线表面向导线附近空间移动,而导致后续流注产生。所作研究工作可为后续研究电晕空间电荷对特高压直流线路雷电绕击特性的影响奠定基础。 展开更多
关键词 雷暴过程 特高压直流输电线路 二阶有限体积 电晕空间电荷 下行先导 流注
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多面开关柜表面暂态对地电压的分布特性 被引量:2
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作者 黄超 李锐鹏 +3 位作者 余英 张炜 张龙 杨宇琦 《广东电力》 2015年第3期61-65,共5页
根据暂态对地电压(transient earth voltage,TEV)的基本原理,运用时域有限差分法(finite-difference time-domain,FDTD),建立了三面并排连接的开关柜1:1精确模型,对三面并排开关柜外表面上分布的33个测量点的TEV分布特性进行仿真研究。... 根据暂态对地电压(transient earth voltage,TEV)的基本原理,运用时域有限差分法(finite-difference time-domain,FDTD),建立了三面并排连接的开关柜1:1精确模型,对三面并排开关柜外表面上分布的33个测量点的TEV分布特性进行仿真研究。结果表明,测量点靠近开关柜表面的缝隙处时可以获得较大的TEV幅值,TEV幅值随测量点与局部放电源之间距离的增大而减小。利用自制的TEV局部放电测试系统,对仿真结果进行验证,得到了较好的一致性,证明使用FDTD法仿真开关柜TEV信号分布特性的有效性。 展开更多
关键词 10 kV开关柜 暂态对地电压 局部放电 时域有限差分法 精确模型
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基于精确子域模型的永磁直线同步电机空载磁场解析计算 被引量:26
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作者 王明杰 徐伟 +2 位作者 杨存祥 邱洪波 朱建国 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期942-953,共12页
准确计算永磁直线同步电机(PMLSM)磁场分布是得到电机参数及性能的前提,而建立精确的数学模型则是求解电机磁场问题的关键。鉴于PMLSM传统解析理论在齿槽效应对气隙磁场影响的求解上存在局限性,提出PMLSM精确子域模型以得到精确磁场分... 准确计算永磁直线同步电机(PMLSM)磁场分布是得到电机参数及性能的前提,而建立精确的数学模型则是求解电机磁场问题的关键。鉴于PMLSM传统解析理论在齿槽效应对气隙磁场影响的求解上存在局限性,提出PMLSM精确子域模型以得到精确磁场分布。计及永磁体相对磁导率、电机槽深、所有槽与槽之间对磁场分布的相互影响,采用标量磁位分别建立PMLSM永磁体、气隙、槽子域拉普拉斯方程。根据各子域交界面边界条件,基于傅里叶级数法,列出所有边界条件方程组,并建立端部等效模型,求解得到各子域标量磁位和空载磁通密度分布,进而探讨各个齿槽、端部区域对气隙磁场空间分布的影响。有限元结果证明了所用解析方法的准确性。 展开更多
关键词 永磁直线同步电机 精确子域模型 空载磁场 解析计算 有限元法
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雷云电场作用下±1100kV特高压直流输电线路电晕空间电荷分布特征的仿真研究 被引量:9
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作者 陈杉杉 贺恒鑫 +3 位作者 邹妍晖 余军 陈维江 何俊佳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1367-1376,共10页
为了研究电晕空间电荷对特高压直流输电线路雷电绕击特性的影响机制,基于带通量限制器的二阶有限体积方法,建立了雷云电场下特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型,通过与实验对比,验证了模型的合理性。计算获得典型±1... 为了研究电晕空间电荷对特高压直流输电线路雷电绕击特性的影响机制,基于带通量限制器的二阶有限体积方法,建立了雷云电场下特高压直流输电线路电晕空间电荷分布的数值仿真模型,通过与实验对比,验证了模型的合理性。计算获得典型±1 100 kV特高压直流输电线路电晕起始过程、电晕电流波形和空间电荷分布特征,得出正空间电荷边界在垂直地面方向的平均运动速度为4.05 m/s。考虑到电晕空间电荷引起的电位畸变对雷电上行先导存在屏蔽作用,通过分析不同时刻电位畸变量分布,得出雷云电场下电位畸变集中分布于地线上方,相较于仅存在直流工作电压情况,电位畸变量最大值增加了约20倍。由此推断,受电晕空间电荷影响平原地区±1 100kV线路地线产生的上行先导更易沿水平方向发展。该工作为后续研究电晕空间电荷对特高压直流线路雷电绕击特性的影响奠定了基础。 展开更多
关键词 电晕空间电荷 特高压直流输电线路 绕击 二阶有限体积 空间电位畸变
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