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基于FDFD的色散介质传输特性分析 被引量:2
1
作者 荣波 李民权 +3 位作者 彭猛 何家泉 丁友 张赛 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期818-821,共4页
通过频域有限差分法与色散介质的频域表达式相结合,文章推导出二维TM波激励下的频域公式,设计了一种二维周期性孔阵列结构的Debye色散介质模型,并分析了入射角度、色散介质结构参数对透射特性的影响。结果表明,在一定范围内当入射角增... 通过频域有限差分法与色散介质的频域表达式相结合,文章推导出二维TM波激励下的频域公式,设计了一种二维周期性孔阵列结构的Debye色散介质模型,并分析了入射角度、色散介质结构参数对透射特性的影响。结果表明,在一定范围内当入射角增大、孔半径增大及周期常数减小时,该色散介质均具有较好的透射特性。 展开更多
关键词 色散介质 频域有限差分法 Debye模型 周期性 传输特性
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不完全LU分解预条件BICGSTAB算法实现感应测井二维FDFD快速正演模拟 被引量:5
2
作者 熊杰 邹长春 孟小红 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1283-1288,共6页
在柱坐标系下推导了二维感应测井差分格式,采用频率域有限差分方法求解感应测井正演问题。针对差分近似得到的线性方程组系数矩阵是大型稀疏复系数病态矩阵求解困难等问题,采用不完全LU分解预条件的稳定双共轭梯度(BICGSTAB)算法求解该... 在柱坐标系下推导了二维感应测井差分格式,采用频率域有限差分方法求解感应测井正演问题。针对差分近似得到的线性方程组系数矩阵是大型稀疏复系数病态矩阵求解困难等问题,采用不完全LU分解预条件的稳定双共轭梯度(BICGSTAB)算法求解该线性方程组。研究结果表明,本算法具有速度快、精度高和稳定性好等优点,能有效提高感应测井正演模拟的效率和精度。 展开更多
关键词 感应测井 频率域有限差分 二维正演 不完全LU分解 稳定双共轭梯度法
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基于二维FDFD分析复合目标电磁散射
3
作者 刘艳峰 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第17期4873-4877,共5页
频域有限差分(Finite Difference Frequency Domain,FDFD)法直接从Maxwell方程组的微分形式出发建立差分近似方程组;并通过采用吸收边界条件截断计算域来模拟开域电磁散射问题。方法具有公式简单、直观,便于分析复杂形状、复杂介质以及... 频域有限差分(Finite Difference Frequency Domain,FDFD)法直接从Maxwell方程组的微分形式出发建立差分近似方程组;并通过采用吸收边界条件截断计算域来模拟开域电磁散射问题。方法具有公式简单、直观,便于分析复杂形状、复杂介质以及周期性结构等目标的电磁特性。基于二维频域有限差分(FDFD)法计算分析了复合目标的电磁散射。数值结果表明方法的正确性和分析复合目标电磁散射特性的有效性。 展开更多
关键词 二维频域有限差分法 复合目标 电磁散射
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基于FDFD方法周期结构的薄膜太阳能电池特性 被引量:4
4
作者 魏源 肖峰 +2 位作者 吴博 黄志祥 吴先良 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期62-67,共6页
利用非均匀媒质界面等效参量提取方案结合频域有限差分方法对周期结构薄膜太阳能电池的光学特性进行了数值分析及机理探究.结合等离子体共振条件,研究了两种设计结构的反射、传输、吸收特性及场分布特性,结果表明在低频点,介质和银... 利用非均匀媒质界面等效参量提取方案结合频域有限差分方法对周期结构薄膜太阳能电池的光学特性进行了数值分析及机理探究.结合等离子体共振条件,研究了两种设计结构的反射、传输、吸收特性及场分布特性,结果表明在低频点,介质和银分界面的场强明显增强,吸收明显增大.探讨了增强因子与结构、入射波长及入射角度间的关系,并分析了其内在的物理机理.结果表明,增强因子在低频时较大且随入射角度增大而增大,最大可达5.7. 展开更多
关键词 频域有限差分方法 薄膜太阳能电池 等离子体效应 斜入射
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光子晶体光纤气体传感灵敏度的有限差分法分析 被引量:9
5
作者 顾雯雯 赵建林 +1 位作者 崔莉 侯建平 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期94-98,共5页
提出了一种适合于高灵敏度气体传感器的新型光子晶体光纤结构.采用全矢量频域有限差分方法,研究了基于不同结构光子晶体光纤的气体传感器的相对灵敏度.由全矢量频域有限差分法,通过直接求解由麦克斯韦方程组导出的标准特征值方程,可以... 提出了一种适合于高灵敏度气体传感器的新型光子晶体光纤结构.采用全矢量频域有限差分方法,研究了基于不同结构光子晶体光纤的气体传感器的相对灵敏度.由全矢量频域有限差分法,通过直接求解由麦克斯韦方程组导出的标准特征值方程,可以得到光纤中可能存在的不同模式的传播常量、电场分布和磁场分布.分别给出了三种不同结构光子晶体光纤在波长为1.3312μm处,与结构参量变化对应的相对灵敏度变化以及在不同波长情况下的相对灵敏度变化.结果证明,该新结构具有较其它代表性的折射率引导型光子晶体光纤结构更高的灵敏度,特别适合作气体传感器. 展开更多
关键词 光子晶体光纤(PCF) 频域有限差分(fdfd) 相对灵敏度 气体传感器
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基于坡印亭矢量的特高压覆冰导线无功功率损耗计算 被引量:5
6
作者 杨帆 冉为 +3 位作者 刘兴华 钟杰 何为 杨永明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期2087-2096,共10页
特高压交流输电线的无功补偿是其稳定运行的保障,覆冰不仅本身会改变输电导线参数引起无功功率变化,还会状不规则和弧垂对导线参数的影响问题,提出了基于坡印廷矢量的能量传输表征模型计算复杂情况下输电线的无功功率损耗。模型采用沿... 特高压交流输电线的无功补偿是其稳定运行的保障,覆冰不仅本身会改变输电导线参数引起无功功率变化,还会状不规则和弧垂对导线参数的影响问题,提出了基于坡印廷矢量的能量传输表征模型计算复杂情况下输电线的无功功率损耗。模型采用沿能流方向的空间步进频域有限差分法计算长距离输电线周围空间的电磁场,进而得到输电线电磁功率流在三维空间的传播情况,最终得出输电线的无功功率变化规律。针对南方输电线常见的雨凇覆冰分别计算了覆冰形状、厚度及弧垂对10 km输电线无功功率的影响规律。考虑弧垂时,884 mm2截面积的椭圆覆冰的无功损耗相对于无覆冰时增加了1.34%。该方法从"场"的角度计算输电导线覆冰时的无功功率,解决了覆冰输电线的线路参数计算难的问题,为特高压输电线的安全运行提供了分析方法。 展开更多
关键词 坡印廷矢量 覆冰 弧垂 频域有限差分(finite-difference frequency-domain fdfd) 无功功率
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PBSV-DDM在电大尺寸柱体电磁散射中的应用 被引量:5
7
作者 安翔 吕志清 +2 位作者 洪伟 崔铁军 殷晓星 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期122-125,共4页
提出了一种高效率的基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV DDM).它首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量作简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解,极大地提高了计算效率,降低了... 提出了一种高效率的基于部分基础解向量的区域分解算法(PBSV DDM).它首先求出关于连接边界上节点的部分基础解向量,在迭代过程中,只需要对部分基础解向量作简单的线性组合就可以获得整个求解区域的最终解,极大地提高了计算效率,降低了存储量.PBSV DDM不但适合于快速高效地计算任意电大尺寸柱体的电磁散射,还特别适合于求解具有几何重复性特征的结构,如天线阵列、有限周期频率选择表面、PBG EBG等的电磁仿真问题.数值算例验证了该方法的准确性和有效性. 展开更多
关键词 电磁散射 电大尺寸 柱体 应用 区域分解算法 频率选择表面 解向量 连接边界 迭代过程 线性组合 计算效率 快速高效 天线阵列 有限周期 数值算例 电磁仿真 基础 高效率 最终解 存储量 性特征 准确性 PBG 求解
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复杂船舶围壁的传热多项式传递函数辨识 被引量:2
8
作者 李伟光 杨海燕 +2 位作者 李丽 李安邦 徐新华 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2015年第3期108-112,共5页
目前关于复杂船舶围壁的动态传热研究较少,且缺乏较为完善的动态传热计算方法。复杂船舶围壁结构因不规则,其传热传递函数很难通过理论推导得出。构造复杂船舶围壁的多项式传热传递函数,以该围壁的频域有限差分(FDFD)模型计算的频域热... 目前关于复杂船舶围壁的动态传热研究较少,且缺乏较为完善的动态传热计算方法。复杂船舶围壁结构因不规则,其传热传递函数很难通过理论推导得出。构造复杂船舶围壁的多项式传热传递函数,以该围壁的频域有限差分(FDFD)模型计算的频域热特性为参考,采用参数辨识算法辨识多项式传递函数的系数。多项式传递函数的频域热特性与FDFD模型计算得到的理论频域热特性能很好地吻合,结果表明通过辨识得到的多项式传递函数可以很好地反映船舶围壁的动态热特性,可以用于船舶复杂围壁的动态传热计算。 展开更多
关键词 船舶围壁 频域有限差分(fdfd) 参数辨识 传递函数 频域热特性
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梯形脊形金属波导传输特性的二维频域有限差分法分析 被引量:8
9
作者 牛家晓 张祺 +1 位作者 周希朗 单志勇 《应用科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期569-572,共4页
基于二维频域有限差分法(2-D FDFD),对梯形单脊矩形波导和梯形双脊矩形波导的传输特性进行了分析.采用直角坐标系中2-D FDFD的一般分析公式和波导梯形斜边上的差分公式,对梯形单脊矩形波导和梯形双脊矩形波导的传播特性进行了分析.数值... 基于二维频域有限差分法(2-D FDFD),对梯形单脊矩形波导和梯形双脊矩形波导的传输特性进行了分析.采用直角坐标系中2-D FDFD的一般分析公式和波导梯形斜边上的差分公式,对梯形单脊矩形波导和梯形双脊矩形波导的传播特性进行了分析.数值计算结果和已有的数值结果以及仿真结果吻合得很好,证明了分析的正确性. 展开更多
关键词 二维频域有限差分法 梯形脊形金属波导 本征值
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双层金属腔体HEMP平面波孔缝耦合特性分析 被引量:4
10
作者 柴焱杰 孙继银 +1 位作者 孙东阳 胡寅 《电讯技术》 北大核心 2010年第11期114-118,共5页
高空核爆电磁脉冲(HEMP)对电子/电气设备构成严重威胁,是电磁兼容与电子/电气设备安全领域的重要研究内容。基于时域有限差分法(FDTD)的总场-散射场体系建立仿真空间,推导了连接边界的一维平面波引入方法,选择双层金属腔体为研究对象,... 高空核爆电磁脉冲(HEMP)对电子/电气设备构成严重威胁,是电磁兼容与电子/电气设备安全领域的重要研究内容。基于时域有限差分法(FDTD)的总场-散射场体系建立仿真空间,推导了连接边界的一维平面波引入方法,选择双层金属腔体为研究对象,仿真分析了腔体在HEMP平面波作用下透过孔缝在各采样点的响应过程。仿真结果显示,各采样点都出现了明显的振荡波形,其中外金属腔体孔缝中心比内金属腔体内部中心点耦合电场的峰值大;相同面积下,正方形孔、矩形孔的耦合电场比圆孔的耦合电场小;内部腔体与外部腔体在孔缝一侧距离的大小也会对耦合结果产生影响,间距越大,内部耦合电场的衰减越多。所得结论有利于指导双层金属腔体的电磁防护设计。 展开更多
关键词 高空核爆电磁脉冲 平面波 时域有限差分法 孔缝 耦合
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圆形金属波导传输特性的2-D频域有限差分法分析 被引量:3
11
作者 张祺 周希朗 沈文辉 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第2期12-16,19,共6页
时域有限差分(FDTD)法和频域有限差分(FDFD)法用于处理传输系统的本征值问题非常有效。本文首先基于二维频域有限差分(2 -DFDFD)法,导出圆柱坐标系中2- DFDFD的一般分析公式,并提供了圆波导中不规则划分网格的相应场量表达式;然后将导出... 时域有限差分(FDTD)法和频域有限差分(FDFD)法用于处理传输系统的本征值问题非常有效。本文首先基于二维频域有限差分(2 -DFDFD)法,导出圆柱坐标系中2- DFDFD的一般分析公式,并提供了圆波导中不规则划分网格的相应场量表达式;然后将导出的2- DFDFD分析公式应用于圆波导的传播特性的分析。数值计算结果和理论结果吻合很好,从而证明本文分析思路的正确性。同时,所编制的2- DFDFD程序具有通用性,只要调整边界条件的设置同样适于分析其他柱形金属波导结构。 展开更多
关键词 频域有限差分法 传输特性 金属波导 时域有限差分(FDTD) 圆形 本征值问题 圆柱坐标系 传输系统 分析公式 传播特性 公式应用 计算结果 分析思路 波导结构 边界条件 圆波导 表达式 不规则 正确性 通用性 柱形
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三维散射体宽角度RCS的快速算法 被引量:7
12
作者 汪杰 洪伟 《电波科学学报》 EI CSCD 2001年第2期241-244,共4页
基于渐近波形估计 ( AWE)技术和区域分裂法 ( DDM)快速预测有限长三维柱体的单站 RCS方向图。首先采用区域分裂法结合频域有限差分 ( FDFD- DDM)把柱体表面的等效电流和磁流在给定的某一角度展开成 Taylor级数 ,然后通过 Pade逼近将 Tay... 基于渐近波形估计 ( AWE)技术和区域分裂法 ( DDM)快速预测有限长三维柱体的单站 RCS方向图。首先采用区域分裂法结合频域有限差分 ( FDFD- DDM)把柱体表面的等效电流和磁流在给定的某一角度展开成 Taylor级数 ,然后通过 Pade逼近将 Taylor级数转化为有理函数 ,由此可获得柱体在任一角度入射波照射下的表面等效电流和磁流 ,进而计算出单站 RCS方向图。计算结果表明采用 AWE技术得到的结果和直接采用 FDFD- DDM法得到的结果吻合较好 ,同时计算效率得到了很大的提高。 展开更多
关键词 区域分裂法 渐近波形估计 雷达散射截面 三维散射体 算法
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电磁耦合问题的区域分解算法 被引量:3
13
作者 尹雷 殷晓星 洪伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 2000年第5期469-474,共6页
作为偏微分方程数值解新技术 ,区域分解算法对于大型复杂问题的求解表现出巨大的优越性。本文将其与频域有限差分法 ( FDFD)结合 ,对有限厚度导体平面上缝隙电磁耦合问题进行了分析。通过将所分析的结构划分为多个相对独立的规则子域 ,... 作为偏微分方程数值解新技术 ,区域分解算法对于大型复杂问题的求解表现出巨大的优越性。本文将其与频域有限差分法 ( FDFD)结合 ,对有限厚度导体平面上缝隙电磁耦合问题进行了分析。通过将所分析的结构划分为多个相对独立的规则子域 ,使原问题中差分方程的系数矩阵转换为各子域中带宽极窄的带状阵 ,从而使计算时间和计算所需内存分别下降为 O( N)和 O( max( Ni) ) ,其中 N为总网格点数 ,Ni 为第 i个子域的网格点数。数值结果与文献提供的结果吻合 ,证明了该法的有效性。同时 ,该法很容易实现并行计算 ,为进一步提高计算效率提供可能。 展开更多
关键词 区域分解算法 电磁兼容 频域有限差分法 电磁耦合
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基于坡印亭矢量的电缆无功功率计算及电缆沟环境对其影响规律的研究 被引量:7
14
作者 刘昌盛 冉为 杨帆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1281-1288,共8页
电力电缆的内部结构和运行环境影响其线路参数,间接影响电缆的无功功率。当电缆内部结构和运行环境改变时,难以从"路"的角度计算线路参数的改变规律,研究了基于坡印亭矢量的电力电缆功率传输模型,在此基础上研究了电缆偏心和... 电力电缆的内部结构和运行环境影响其线路参数,间接影响电缆的无功功率。当电缆内部结构和运行环境改变时,难以从"路"的角度计算线路参数的改变规律,研究了基于坡印亭矢量的电力电缆功率传输模型,在此基础上研究了电缆偏心和积水情况下的无功功率变化规律。结果表明:电缆外部积水对电缆的无功影响可以忽略,电缆内部进水会导致容性无功大量增加;电缆容性无功损耗随着电缆偏心程度的增加而增加,当电缆进水且电缆偏心2.5mm时容性无功增量达到了51.98%。因此从场的角度研究电缆沟环境对电缆无功功率的影响规律有十分重要的工程价值。 展开更多
关键词 坡印亭矢量 频域有限差分 电缆偏心 电缆进水 无功功率
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一种用于求解双周期结构电磁散射问题的吸收边界条件 被引量:2
15
作者 刘凯 梁建 洪伟 《微波学报》 CSCD 北大核心 1999年第2期93-98,共6页
本文基于频域有限差分(FDFD)法分析双周期结构的电磁散射问题。以Floquet模式吸收概念建立的截断面边界吸收条件,为解决这类三维散射问题提供了一种有用的工具。采用压缩存储方式,结合最小二乘法求解建立的稀疏矩阵方程... 本文基于频域有限差分(FDFD)法分析双周期结构的电磁散射问题。以Floquet模式吸收概念建立的截断面边界吸收条件,为解决这类三维散射问题提供了一种有用的工具。采用压缩存储方式,结合最小二乘法求解建立的稀疏矩阵方程组,对周期T-型和尖劈型吸收材料后向散射功率的计算结果等,与有关文献对比,验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 频域有限差分 吸收边界条件 散射 计算 电磁散射
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用区域分裂法求解波导不连续性问题 被引量:1
16
作者 汪杰 尹雷 洪伟 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期157-160,共4页
基于区域分裂法 (DDM )结合频域有限差分 (FDFD)和波导模式展开求解矩形波导不连续性问题 .在矩形波导的规则部分用解析的方法把电磁场用波导模式展开 ,不规则部分用FDFD方法建立关于各离散点电磁场值的方程 ,各个相邻的子区域间用Depre... 基于区域分裂法 (DDM )结合频域有限差分 (FDFD)和波导模式展开求解矩形波导不连续性问题 .在矩形波导的规则部分用解析的方法把电磁场用波导模式展开 ,不规则部分用FDFD方法建立关于各离散点电磁场值的方程 ,各个相邻的子区域间用Depres传输条件连接 ,通过迭代得到整个区域的解 .计算了几个波导不连续性问题的散射参数 ,结果和其它方法结果吻合较好 ,证明了该算法的正确性 . 展开更多
关键词 区域分裂法 波导不连续性 频域有限差分 模式展开 矩形波导 散射参数
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三维散射体宽带RCS频率响应的快速算法:渐进波形估计技术加速的区域分裂法 被引量:2
17
作者 汪杰 洪伟 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1263-1265,共3页
本文基于渐近波形估计(AWE)技术和区域分裂法(DDM)快速预测有限长三维拄体RCS的频率响应.首先采用区域分裂法结合频域有限差分(PDFD-DDM)计算柱体表面等效电流和磁流在某一给定频率展开的Taylor级数,然... 本文基于渐近波形估计(AWE)技术和区域分裂法(DDM)快速预测有限长三维拄体RCS的频率响应.首先采用区域分裂法结合频域有限差分(PDFD-DDM)计算柱体表面等效电流和磁流在某一给定频率展开的Taylor级数,然后通过Pad逼近将Taylor级数转化为有理函数,由此可获得柱体在任一频率入射波照射下的表面等效电流和磁流,进而计算出RCS频率响应特性.本文结果和文献结果吻合较好,证明了本文方法的正确性,另外相对于直接采用FDFD-DDM法而言,计算效率得到了显著的提高. 展开更多
关键词 区域分裂法 渐近波形估计技术 雷达散射截面 频域响应 三维散射体
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基于节点编码的区域分解算法及其在二维散射中的应用 被引量:2
18
作者 安翔 吕志清 《微波学报》 CSCD 北大核心 2005年第3期12-15,35,共5页
研究了一种高效率的基于节点编码的区域分解算法。将原始的求解区域分割为若干个相对独立的子区域,使原问题转化为若干个相对独立的子问题,通过求解公共边界上的场值,可以快速获得整个求解区域上的场值,极大地减少了存储量和计算量。此... 研究了一种高效率的基于节点编码的区域分解算法。将原始的求解区域分割为若干个相对独立的子区域,使原问题转化为若干个相对独立的子问题,通过求解公共边界上的场值,可以快速获得整个求解区域上的场值,极大地减少了存储量和计算量。此外,这种区域分解算法不仅能够快速、高效、并行地计算电大尺寸柱体的电磁散射,还特别适合于求解具有几何重复性特征的结构,如天线阵列、有限周期频率选择表面、PBG/EBG等的电磁仿真问题。数值算例验证了该方法的准确性和有效性。 展开更多
关键词 节点编码 区域分解算法 二维散射 频域有限差分法 电磁散射
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内嵌管式辐射地板的频域热特性分析 被引量:2
19
作者 李安邦 徐新华 《湖南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期115-119,共5页
基于经典有限差分原理建立了内嵌管式辐射地板的频域有限差分(FDFD)模型,同时采用Fluent软件建立了内嵌管式辐射地板的CFD模型作为参考模型,将内嵌管式辐射地板FDFD模型在典型频域点的计算结果转换成时域内的幅值与相角,并与CFD模型的... 基于经典有限差分原理建立了内嵌管式辐射地板的频域有限差分(FDFD)模型,同时采用Fluent软件建立了内嵌管式辐射地板的CFD模型作为参考模型,将内嵌管式辐射地板FDFD模型在典型频域点的计算结果转换成时域内的幅值与相角,并与CFD模型的计算结果进行对比.FDFD模型能准确预测内嵌管式辐射地板的热特性.采用FDFD模型进一步计算了不同厚度绝热层的辐射地板的频域热特性,分析了绝热层厚度对内嵌管式辐射地板热特性的影响.结果表明,在高频区域,绝热层厚度对地板传热的影响较小,而在低频区域内影响较为明显,尽管绝热层厚度取到40mm,地板下表面仍存在较大的热流损失,约占管道热流的16%. 展开更多
关键词 频域有限差分法 内嵌管式辐射地板 频域热特性 CFD
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一种分析广义脊形传输器件的新型数值方法
20
作者 刘建闽 王雁桂 +2 位作者 黎全 向钰 刘建斌 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期86-89,共4页
利用Compact 2-D频域有限差分(FDFD)法分析广义脊形传输器件特性,得到的本征方程只涉及4个横向场分量,与同时处理6个场分量的本征问题相比,大大降低了CPU时间,同时由给定的工作频率f求解相移常数β,易于实际应用。针对广义脊形传输器件... 利用Compact 2-D频域有限差分(FDFD)法分析广义脊形传输器件特性,得到的本征方程只涉及4个横向场分量,与同时处理6个场分量的本征问题相比,大大降低了CPU时间,同时由给定的工作频率f求解相移常数β,易于实际应用。针对广义脊形传输器件的复杂结构,本文划分了不同的子区。几种代表性的脊形波导传输结构分析结果与其他方法一致,表明了本文分析思路的可行性。 展开更多
关键词 频域有限差分 广义脊形波导 本征值
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