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基于CFD的生物质热解气溶胶微尺度生成模拟与演变机制研究
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作者 胡安福 夏倩 +5 位作者 蒋健 吴晋禄 金一骁 王骏 周国俊 王凯歌 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期997-1004,共8页
生物质快速热解过程中挥发性物质的蒸发及气溶胶喷溅的研究,对开发高质量生物油制备技术具有重要意义。本文基于计算流体力学软件FLUENT,构建悬浮气泡和附着气泡物理模型,针对附着气泡沸腾问题修正Lee相变模型,模拟生物质热解过程中气... 生物质快速热解过程中挥发性物质的蒸发及气溶胶喷溅的研究,对开发高质量生物油制备技术具有重要意义。本文基于计算流体力学软件FLUENT,构建悬浮气泡和附着气泡物理模型,针对附着气泡沸腾问题修正Lee相变模型,模拟生物质热解过程中气泡破裂和气溶胶颗粒的喷溅过程,并对物性参数与加热温度进行调控,分析各因素对气溶胶生成的影响规律。结果表明:对于悬浮气泡,随着表面张力系数、气泡直径和液相密度的增大,气溶胶颗粒喷溅速度增大,而随着液相粘性系数的增大,气溶胶颗粒喷溅速度减小;对于附着气泡,在一定范围内壁面温度越高气泡生长越快,但气溶胶颗粒喷溅速度越小。随着气泡半径增大,悬浮气泡和附着气泡破裂产生气溶胶颗粒的喷溅速度呈不同变化趋势,主要原因是附着气泡破裂后,壁面粘性作用抑制了气泡闭合过程,导致闭合速度降低。 展开更多
关键词 生物质 气溶胶颗粒 两相流模拟 相变
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城市轨道交通网络韧性优化研究 被引量:2
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作者 张开冉 殷苏平 蒋明君 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期527-535,共9页
修复策略优化是提高突发事件发生后城市轨道交通网络韧性的重要手段。当前的研究多集中在单一层面的韧性评估,对乘客出行行为的考虑也较少关注对网络熟悉度的随机性。为此构建了城市轨道交通网络韧性优化双层模型,以提高网络对不利因素... 修复策略优化是提高突发事件发生后城市轨道交通网络韧性的重要手段。当前的研究多集中在单一层面的韧性评估,对乘客出行行为的考虑也较少关注对网络熟悉度的随机性。为此构建了城市轨道交通网络韧性优化双层模型,以提高网络对不利因素的应对能力。综合考虑多个层面提出了恢复速度和网络性能双韧性指标,以双韧性指标最大化为目标,考虑乘客出行行为决策,构建了基于修复策略的韧性优化双层模型。并以杭州地铁网络作为实际案例进行验证分析。结果表明:模型所求的修复策略优于其他修复策略;在一定范围内恢复速度韧性随着预算修复资金增加而减小,网络性能韧性随之增大而增大,恢复速度韧性随着修复队伍数量增大而增大,网络性能韧性随之增大而减小。 展开更多
关键词 安全系统学 城市轨道交通网络 韧性优化 客流分配 双层规划 修复策略
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建成环境影响下的城市轨道交通客流多步短时预测 被引量:3
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作者 李之红 郄堃 +2 位作者 王健宇 许晗 陈金政 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期160-172,共13页
为挖掘客流的复杂时空耦合关系,解析建成环境影响下的轨道交通客流出行规律,本文提出一种考虑城市建成环境的时空双层超图神经网络模型(Spatial Temporal-Double Hypergraph Neural Network,STDHGNN)。模型分为双层超图神经网络和时间... 为挖掘客流的复杂时空耦合关系,解析建成环境影响下的轨道交通客流出行规律,本文提出一种考虑城市建成环境的时空双层超图神经网络模型(Spatial Temporal-Double Hypergraph Neural Network,STDHGNN)。模型分为双层超图神经网络和时间序列模块,双层超图神经网络模块用于挖掘轨道交通线路站点间的高阶连通关系和相邻同类建成区域站点的集群关系,时间序列模块用于表征历史客流数据的时间依赖关系。同时,以建成环境和线路作为变量构造新的损失函数,旨在剖析建成环境的影响,提高模型的预测性能。最后,以武汉轨道交通数据为例开展实证研究。研究结果显示:考虑建成环境和轨道站点高阶连通关系对客流预测精度的提升效果显著,本模型均方根误差(RMSE)和平均绝对误差(MAE)值分别为52.04和29.32,比基线模型降低了22%以上,性能显著优于基线模型;通过消融实验验证了融合轨道高阶联通关系和建成环境对模型性能的贡献,其中,单步预测任务中,考虑这两种因素使模型性能分别提升了6%和9%,多步预测任务中,分别提升了4%和12%;构造的融合建成环境因素的可解释损失函数,提高了模型的预测性能,同时,使模型具备更好的科学性和可解释性。研究成果为城市轨道交通的客流管理和列车调度提供了技术支持。 展开更多
关键词 智能交通 客流多步预测 超图时空网络 城市轨道交通 建成环境影响 可解释损失函数
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大型活动散场期间城市轨道交通大客流时空分布预测及其应用 被引量:1
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作者 周峰 王文昱 +1 位作者 赵周 文旭光 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第5期24-29,共6页
[目的]随着市民对文娱生活的多样化需求日益渐增,各城市举办的大型活动数量不断增加,大型活动诱发的大客流会对城市轨道交通常态运营造成干扰,存在安全风险,因此需从历史数据中挖掘客流特征,并提出客流预测方法,为轨道交通运营部门在大... [目的]随着市民对文娱生活的多样化需求日益渐增,各城市举办的大型活动数量不断增加,大型活动诱发的大客流会对城市轨道交通常态运营造成干扰,存在安全风险,因此需从历史数据中挖掘客流特征,并提出客流预测方法,为轨道交通运营部门在大型活动期间的行车计划提供科学的决策支持。[方法]从多源影响因素的挖掘与分析出发,收集了起始车站、馆站距离、日期类型、天气类型、活动类型、活动等级、售票规模、出站人数等信息作为特征变量,考虑到随着时间推移可获得的自变量信息数量和精确度越来越高,设计了滚动数据驱动的XGBoost预测模型;基于乘客的出行轨迹,提出了大型活动散场大客流时空分布分析方法。以某城市车站附近场馆举办大型活动为例,验证所提预测方法的准确性。[结果及结论]所提客流预测方法在OD(起讫点)层面、线路层面、进站量层面均取得了较好的预测精度,能够为车站客流管控和网络运营调整提供决策依据。 展开更多
关键词 城市轨道交通 大型活动散场 大客流 时空分布预测
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PCA尺度对地铁站建成环境与客流关联影响研究 被引量:1
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作者 卢源 赵瑾 姚轶峰 《都市快轨交通》 北大核心 2025年第1期30-36,共7页
地铁站点周边建成环境影响客流量,但行人集水区(pedestrian catchment area,PCA)大小尚未统一。本研究旨在验证PCA大小是否影响地铁客流与建成环境相关性研究的结果值。以南宁市轨道交通1号线25个站点为例,选取居住人口、工作岗位、商... 地铁站点周边建成环境影响客流量,但行人集水区(pedestrian catchment area,PCA)大小尚未统一。本研究旨在验证PCA大小是否影响地铁客流与建成环境相关性研究的结果值。以南宁市轨道交通1号线25个站点为例,选取居住人口、工作岗位、商业设施等5个指标作为自变量,站点实际乘客量作因变量。采用OLS回归模型,对比不同PCA半径变量下模型拟合和影响因素的分析结果。地铁站点PCA不同范围的数据收集,对客流量与建成环境关系研究结果存在影响。针对南宁市,其PCA的半径取值为600 m,在地铁客流与建成环境相关性模型的拟合好于300 m和900 m。PCA范围会导致地铁客流与建成环境关联研究结果不一致。未来相关研究需针对不同PCA半径进行模型分析,根据拟合效果确定适宜的PCA尺度,提高研究准确性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 行人集水区(PCA) 回归模型 建成环境 客流 南宁市
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来流总温对高超声速边界层转捩影响试验研究
6
作者 李强 万兵兵 +1 位作者 庄宇 赵金山 《实验流体力学》 北大核心 2025年第2期86-93,共8页
壁温比/温度是高超声速边界层转捩研究中的重要参数。在中国空气动力研究与发展中心某风洞中,采用头部钝度0.05 mm、半锥角7°尖锥模型开展试验,来流马赫数分别为9.86和9.97,单位雷诺数分别为8.9×10^(6)和8.4×10^(6) m^(-... 壁温比/温度是高超声速边界层转捩研究中的重要参数。在中国空气动力研究与发展中心某风洞中,采用头部钝度0.05 mm、半锥角7°尖锥模型开展试验,来流马赫数分别为9.86和9.97,单位雷诺数分别为8.9×10^(6)和8.4×10^(6) m^(-1),总温分别为1 332.2和956.6 K。在保持来流马赫数、雷诺数、扰动水平和壁温基本一致的条件下,研究风洞总温对高超声速边界层转捩的影响。通过点热流传感器测量转捩位置,采用高频脉动压力传感器测量边界层脉动特性。将γ-Reθ-MT修正转捩模型的转捩预测结果和线性稳定性理论结果分别与试验结果进行对比。结果表明,采用γ-Reθ-MT修正转捩模型计算的尖锥模型热流分布结果与风洞试验结果吻合良好,转捩位置基本一致,表明该模型具有较高的可信度;通过PCB传感器测量的压力脉动与线性稳定性理论分析结果相互印证,展示了该风洞条件下高低总温2个流场的第2模态波频谱特性。 展开更多
关键词 转捩 风洞试验 脉动特性 来流总温 线性稳定性
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热-流耦合作用下渡槽冬季水温变化及结冰规律
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作者 刘德仁 任玉刚 +2 位作者 窦顺 牛亚强 徐鹏举 《农业工程学报》 北大核心 2025年第1期144-153,共10页
寒区引水渡槽在冬季低温环境中极易发生结冰堵塞等灾害,其输水效率受到严重影响,而目前对渡槽冬季运行特性的研究尚缺乏对多因素耦合作用的水温时空变化规律及结冰特性的深入探讨。针对该问题,研究建立了封闭式渡槽非等温流动传热三维... 寒区引水渡槽在冬季低温环境中极易发生结冰堵塞等灾害,其输水效率受到严重影响,而目前对渡槽冬季运行特性的研究尚缺乏对多因素耦合作用的水温时空变化规律及结冰特性的深入探讨。针对该问题,研究建立了封闭式渡槽非等温流动传热三维耦合数值模型。考虑气温、水流流速、进口水温、太阳辐射及风速的影响,以渡槽水流温降值(ΔT)和温降速率(Δf_(u))为表征参数,探究封闭式渡槽冬季水温时空变化规律,并构建了渡槽水温变化及冰点预测模型。此外,考虑冰水相变对水流流动传热的影响,建立了渡槽水流结冰瞬态计算模型,研究渡槽水流结冰演变特征。结果表明:冬季低温环境中,沿渡槽长度方向的水温降幅整体呈现出先高后低的变化趋势。渡槽截面水流温降值随着流速的减小或初始水温的升高而增大,而水流流速对水温变化的影响最为明显,且在0~1 m/s区间内温降速率最大。同一工况下,渡槽固壁附近的水流温降值约为截面中心的2~4倍,太阳辐射作用导致壁面周侧的夜间水流温降值高于白昼日照期间。根据对渡槽水流结冰规律的研究可知,凝结潜热对水流温度起到一定的补偿作用,以岸冰宽度为结冰量化指标,凝冰量随时间的推移而沿程增加,渡槽背阴侧壁面附近水流比其他区域到达冰点的临界长度更短,且阴侧水体凝冰量约为阳侧的3倍。研究可为渡槽在冬季低温环境中的安全运行提供参考。 展开更多
关键词 温度 热流耦合 渡槽 冰水相变 数值模拟
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城市轨道交通车站客流风险评估研究
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作者 王炜 姚恩建 +1 位作者 张子龙 王艳辉 《中国铁路》 北大核心 2025年第1期109-114,共6页
针对城市轨道交通车站平峰期、高峰期和应急疏散期3个不同时期,从时空因素、乘客因素和环境因素3个方面对城市轨道交通的风险点、不同时期的风险特征进行分析。考虑不同区域上的客流速度、密度、持续时长、开行列车数等因素,计算客流聚... 针对城市轨道交通车站平峰期、高峰期和应急疏散期3个不同时期,从时空因素、乘客因素和环境因素3个方面对城市轨道交通的风险点、不同时期的风险特征进行分析。考虑不同区域上的客流速度、密度、持续时长、开行列车数等因素,计算客流聚集风险系数。通过分析乘客风险行为、乘客风险情绪、环境风险因素,计算乘客与环境风险系数。综合客流聚集风险系数、乘客与环境风险系数形成客流风险系数计算方法,用于确定客流风险等级,构建城市轨道交通车站客流风险评估指标体系。研究成果可为客流风险预警和客流管控措施制定提供依据,提高地铁安全管理和服务水平。 展开更多
关键词 城市轨道交通 客流风险 风险辨识 风险评估 乘客行为 拥挤系数
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基于轨道交通客流的城市通勤特征与职住关系研究——以杭州市为例
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作者 饶传坤 朱铖扬 翟端强 《现代城市研究》 北大核心 2025年第2期16-23,共8页
文章基于轨道交通刷卡数据对杭州市通勤特征与职住关系进行分析,进而揭示城市轨道交通通勤的规律及其对城市空间结构带来的影响。杭州市轨道交通各站点的早通勤进出站客流表现出较强的差异化空间分布特征,职住空间呈现典型的“核心—外... 文章基于轨道交通刷卡数据对杭州市通勤特征与职住关系进行分析,进而揭示城市轨道交通通勤的规律及其对城市空间结构带来的影响。杭州市轨道交通各站点的早通勤进出站客流表现出较强的差异化空间分布特征,职住空间呈现典型的“核心—外围”模式,单中心特征明显,轨道交通中长距离通勤出行占比较高,且站点间通勤客流联系呈现向心性、局部组团化以及核心站点主导的特征。杭州市轨道交通存在通勤韧性不足、部分通勤社区通勤效率低下和通勤距离较长等问题,今后应加强就业型站点的网络化布局,优化不同通勤距离的客流结构,提升轨道交通通勤的韧性以及促进通勤社区内的职住再平衡。 展开更多
关键词 轨道交通客流 通勤特征 职住关系 杭州市
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建成环境对非常态下城市轨道交通站点客流模式的影响——以上海为例
10
作者 丁鹏飞 李卫江 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第4期141-151,174,共12页
为揭示非常态下城市轨道交通站点的功能和客流特征差异,以上海市404个地铁站点为样本,构建各站点的网络中心性和客流变化特征指标,选取特定时段的上海地铁站客流数据,并采用两步聚类再合成的方法划分出9种站点类型;同时,利用无序多分类... 为揭示非常态下城市轨道交通站点的功能和客流特征差异,以上海市404个地铁站点为样本,构建各站点的网络中心性和客流变化特征指标,选取特定时段的上海地铁站客流数据,并采用两步聚类再合成的方法划分出9种站点类型;同时,利用无序多分类逻辑回归模型,探讨非常态下站点类型与建成环境变量之间的相关性。结果显示,在24个建成环境变量中,道路密度、文化场馆、公共设施、教育学校、公司企业、餐饮服务和酒店宾馆数量等7个指标与非常态下的站点类型显著相关。具体而言,道路密度与多数站点类型显著负相关;文化场馆、公共设施与核心枢纽型、对外交通型站点显著正相关;教育学校对所有站点类型均呈负相关;公司企业对产业型和核心枢纽型站点正相关;宾馆酒店对居住型、对外交通型站点显著正相关;餐饮服务对强传导型、局部联系混合型和居住型站点显著正相关。研究结果对揭示非常态下城市轨道交通站点功能的复杂性和出行特征的适应性具有一定指导意义。 展开更多
关键词 城市轨道交通 非常态客流 分两步站点聚类 建成环境 无序多分类逻辑回归
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“站点与站点层面”轨道交通客流影响因素的研究综述 被引量:1
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作者 吴子超 孙一民 王成芳 《铁道运输与经济》 北大核心 2025年第2期57-67,共11页
“站点与站点层面”的客流影响因素研究是目前“站点层面”研究的重要补充。通过对“站点与站点层面”研究的变量特征、建模方法、分析结果等方面进行归纳,阐述了该层面研究以站点间OD客流为因变量、出行起讫点站域环境为自变量,构建多... “站点与站点层面”的客流影响因素研究是目前“站点层面”研究的重要补充。通过对“站点与站点层面”研究的变量特征、建模方法、分析结果等方面进行归纳,阐述了该层面研究以站点间OD客流为因变量、出行起讫点站域环境为自变量,构建多层次线性回归或决策树模型的研究特征,以及OD客流与其影响因素之间的相关关系。该层面研究能够从出行起讫点产生的“推拉”效应解释客流变化规律的优势,但是对乘客的文化背景、出行意愿、多种交通方式的竞争关系等方面考虑不足,仍需进一步完善变量设计和探索新的研究方法,开展更为深入的研究,为城市轨道交通的客流影响因素研究和规划实践提供学术参考。 展开更多
关键词 轨道交通 客流 影响因素 站点与站点层面 综述
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大型商场对城市轨道交通进出站客流发生率的影响分析 被引量:1
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作者 张笑天 苏成成 +2 位作者 王治 叶霞飞 覃素馨 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期45-50,共6页
[目的]为揭示大型商场对城市轨道交通车站全日进出站客流量和晚高峰小时出站客流量的影响程度,构建考虑广义商业岗位的城市轨道交通进出站客流预测修正模型,并提高其预测精度。[方法]利用ArcGIS平台绘制城市轨道交通车站影响范围,以此... [目的]为揭示大型商场对城市轨道交通车站全日进出站客流量和晚高峰小时出站客流量的影响程度,构建考虑广义商业岗位的城市轨道交通进出站客流预测修正模型,并提高其预测精度。[方法]利用ArcGIS平台绘制城市轨道交通车站影响范围,以此为边界统计城市轨道交通车站影响范围内居住人口规模和就业岗位规模,利用手机信令数据平台分析提取了车站周边商场内商业岗位规模和来访人员规模、车站周边医院内医疗岗位规模和来访人员规模,提出广义商业岗位的概念用于描述顾客对城市轨道交通车站进出站客流量的贡献;分析了广义商业岗位对不同区域的城市轨道交通换乘站、非换乘站进出站客流发生率的影响,开展了城市轨道交通进出站客流发生率与广义商业岗位的单因素方差分析。[结果及结论]用广义商业岗位替代商业岗位作为模型基础参数,有助于提高城市轨道交通进出站客流量预测模型的精度;基于上海市核心区和市区的相关数据对考虑广义商业岗位的客流预测修正模型的标定结果表明,预测模型的拟合优度较高。核心区、市区换乘站因为车站换乘线路较多、车站可达性较高的原因,广义商业岗位对于城市轨道交通换乘站进出站客流发生率的影响在众多因素中并不特别显著。 展开更多
关键词 城市轨道交通 进出站客流量 进出站客流发生率 广义商业岗位
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广州城市轨道交通车站客流接驳交通方式划分改进模型 被引量:1
13
作者 蔡涵哲 林俊彦 +1 位作者 王治 叶霞飞 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期204-211,共8页
[目的]为准确测算广州城市轨道交通车站接驳设施所需规模,需对车站各接驳交通方式下客流的分担率进行研究并预测。[方法]基于对广州城市轨道交通南村万博站、同和站等在不同天气状况下的进站客流接驳数据的实地调查,在传统MNL(多项Logit... [目的]为准确测算广州城市轨道交通车站接驳设施所需规模,需对车站各接驳交通方式下客流的分担率进行研究并预测。[方法]基于对广州城市轨道交通南村万博站、同和站等在不同天气状况下的进站客流接驳数据的实地调查,在传统MNL(多项Logit)模型的基础上,考虑天气、进出站接驳特征差异的影响,构建基于MNL模型的城市轨道交通车站客流接驳交通方式划分改进模型,并利用问卷调查的数据进行模型标定。[结果及结论]模型标定结果表明,仅接驳距离特征变量通过显著性检验,性别、出行目的等与轨道交通接驳方式选择间不存在明显的相关性;所研究的调查数据未捕捉到出行者年龄和接驳交通方式选择的相关性;对同和站晚高峰进站客流的晴天和雨天接驳交通方式划分改进模型进行检验,准确率分别达到86.0%和77.2%,说明考虑天气因素的城市轨道交通车站客流接驳交通方式划分改进模型是优于传统模型的。将城市轨道交通车站客流接驳交通方式划分改进模型应用于用地属性相似的目标站点,证实了该模型在实际客流预测中的有效性与合理性。 展开更多
关键词 城市轨道交通 车站客流 接驳交通方式划分 改进模型
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基于韧性理论的地铁线路局部中断事件应急策略 被引量:3
14
作者 陈玺阳 刘晨辉 +2 位作者 刘令 彭海波 张望 《郑州大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第3期82-89,共8页
在地铁延误与中断事件频发的背景下,针对常见应急策略的缺点,提出了一种基于韧性理论的地铁线路局部中断事件应急策略。首先,从理论上分析了突发事件下的地铁线路性能演化过程;其次,利用线路连通率、抗延误指数与客流保有率等指标构建... 在地铁延误与中断事件频发的背景下,针对常见应急策略的缺点,提出了一种基于韧性理论的地铁线路局部中断事件应急策略。首先,从理论上分析了突发事件下的地铁线路性能演化过程;其次,利用线路连通率、抗延误指数与客流保有率等指标构建了地铁线路韧性评估模型;最后,针对常见的地铁线路单侧轨道局部中断事件,以提升地铁线路韧性为目标提出了一种多区间单轨双向运行应急策略。该策略将事故路段相反方向的可运行轨道划分为若干区间,每个区间内有一辆列车以单轨双向运行模式运行。对工作日早高峰长沙地铁4号线进行实例分析,评价所提策略的有效性,结果表明:在面临突发事件时,大部分乘客的等待时间集中于5~7 min,乘客等待率在10 min内会下降至50%以下;与传统的小交路运行方案和单轨双向运行方案相比,多区间单轨双向运行方案的客流保有率分别提升了42.4%与12.7%,线路韧性分别提升145%和50%。 展开更多
关键词 城市轨道交通 韧性评估 恢复策略 客流损失 多项式回归
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旋翼翼型激波/边界层干扰特性分析
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作者 杨柳青 赵国庆 +3 位作者 王清 井思梦 马砾 招启军 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期739-748,共10页
采用雷诺平均Navier-Stokes(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方法结合基于当地变量的γ-Re_(θt)转捩模型,开展了旋翼翼型的激波/边界层干扰(Shock wave/boundary layer interaction,SWBLI)特性研究。重点关注了旋翼桨尖附近可... 采用雷诺平均Navier-Stokes(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方法结合基于当地变量的γ-Re_(θt)转捩模型,开展了旋翼翼型的激波/边界层干扰(Shock wave/boundary layer interaction,SWBLI)特性研究。重点关注了旋翼桨尖附近可能出现的SWBLI及其对气动特性和转捩特性的影响,并研究了气流参数对SWBLI的影响规律。结果表明:激波以及SWBLI引发的流动现象(例如激波后减速和流动分离)在一定程度上可以减小翼型的摩阻,但同时其自身会导致总阻力和升力特性的急剧恶化,力矩特性也会出现剧烈的变化。在本文的计算工况范围内,迎角、马赫数对SWBLI的影响较为显著,湍流度会对SWBLI造成一定程度的影响,而雷诺数对SWBLI的影响相对较小,各参数的影响机制及规律差别较大。 展开更多
关键词 旋翼翼型 跨声速流动 激波/边界层干扰 转捩 气流分离
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低贝克莱数液态金属对流换热特性在轨微重力实验
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作者 刘贵林 尹钊 +7 位作者 杨金禄 宋研 乔梦文 郭佩 王倩 王正义 邓中山 刘静 《宇航学报》 北大核心 2025年第2期389-394,共6页
针对缺少小尺寸流道低贝克莱数液态金属对流换热特性实验数据和计算关联式的问题,开展了在轨微重力环境(10−6g)下液态金属在矩形截面流道中低速流动的对流换热特性实验,有效避免了自然对流二次流对强迫对流换热特性的影响。实验采用恒... 针对缺少小尺寸流道低贝克莱数液态金属对流换热特性实验数据和计算关联式的问题,开展了在轨微重力环境(10−6g)下液态金属在矩形截面流道中低速流动的对流换热特性实验,有效避免了自然对流二次流对强迫对流换热特性的影响。实验采用恒热流边界条件,流道型面比为2.5,水力直径为2.86 mm,工作介质为铋铟锡共晶合金,熔点为60℃;实验贝克莱数范围为58~140;覆盖层流向湍流转变的过渡流,测得努塞尔数范围为4.7~5.5。根据实验结果提出了液态金属在矩形截面流道中层流和过渡流态的对流换热特性计算关联式,可为小尺寸流道采用液态金属作为换热介质的热设计工作提供计算依据。 展开更多
关键词 液态金属 对流换热 低贝克莱数 过渡流 小尺寸流道
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间隙比对近壁柱体绕流影响的PIV实验研究
17
作者 张磊 彭超华 +1 位作者 谢福兴 邓怡曼 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第10期119-124,共6页
为研究过渡流下间隙比对近壁柱体绕流流动特性的影响,搭建开式循环水槽实验台,通过PIV可视化实验方法,对不同间隙比工况下的柱体(圆柱和方柱)绕流进行实验研究。研究发现,在雷诺数为300时,间隙比的改变影响了柱体与壁面的相互作用,使得... 为研究过渡流下间隙比对近壁柱体绕流流动特性的影响,搭建开式循环水槽实验台,通过PIV可视化实验方法,对不同间隙比工况下的柱体(圆柱和方柱)绕流进行实验研究。研究发现,在雷诺数为300时,间隙比的改变影响了柱体与壁面的相互作用,使得分离剪切层以及柱体尾流旋涡的形态产生了变化,进而显著影响了柱体尾流的流动特性。总的来看,随着间隙比的增大,柱体尾流的流动形态由单个顺时针运动的旋涡逐渐演变为对称的旋涡对,其尺度先增大后减小;在这一过程中,壁面对柱体尾流的影响逐渐减弱。本文对比了圆柱和方柱绕流的差异,研究发现近壁圆柱可以在更小的间隙比下恢复流体流速,但其绕流影响范围小于近壁方柱。 展开更多
关键词 过渡流 实验研究 间隙比 近壁柱体 流动特性
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鼎湖山过渡性针阔混交林主要树种树干液流与水分利用特征
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作者 黄婉萱 罗璇 +3 位作者 成仙利 杨萌萌 孟泽 李跃林 《生态学报》 北大核心 2025年第7期3341-3352,共12页
采用Granier热扩散探针法(Thermal Dissipation Probes, TDP),对中国南亚热带地区鼎湖山的过渡性针阔混交林中的主要树种——木荷(Schima superba)、马尾松(Pinus massoniana)和锥(Castanopsis chinensis)的树干液流变化进行了监测,并... 采用Granier热扩散探针法(Thermal Dissipation Probes, TDP),对中国南亚热带地区鼎湖山的过渡性针阔混交林中的主要树种——木荷(Schima superba)、马尾松(Pinus massoniana)和锥(Castanopsis chinensis)的树干液流变化进行了监测,并结合相对湿度、大气温度、光合有效辐射、太阳总辐射、降水量等环境因子进行了综合分析。研究发现,树干液流日变化特征表现为昼高夜低的单峰或双峰曲线,中午时液流密度达到峰值。具体而言,木荷液流密度的最高峰值为42.08 g m^(-2)s^(-1),马尾松为39.10 g m^(-2)s^(-1),锥为43.98 g m^(-2)s^(-1)。不同树种的液流密度存在差异,平均液流密度的大小关系为:锥>木荷>马尾松。此外,同一树种的不同个体之间也存在液流密度的差异。不同树种对各环境因子的响应程度不同,但整体而言,太阳辐射对液流速率的影响最大。揭示了鼎湖山过渡性针阔混交林中不同树种的水分利用特征及其与环境因素的关系,为过渡性针阔叶混交林的研究提供了新的见解。 展开更多
关键词 树干液流 水分利用特征 过渡性针阔混交林
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低温液氧射流冷凝振荡特性及流型转变阈值研究
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作者 祝乘风 徐元元 +2 位作者 雷刚 厉彦忠 王磊 《制冷学报》 北大核心 2025年第5期142-156,共15页
低温液体燃料运载火箭在飞行过程中常常会遇到纵向不稳定振动,严重威胁火箭的正常运行。这种振动现象具有典型的低频特性,常发生于推进剂管路中低温液氧射流冷凝过程。为了从源头上解决火箭低频振动问题,需要研究射流冷凝振荡特性及冷... 低温液体燃料运载火箭在飞行过程中常常会遇到纵向不稳定振动,严重威胁火箭的正常运行。这种振动现象具有典型的低频特性,常发生于推进剂管路中低温液氧射流冷凝过程。为了从源头上解决火箭低频振动问题,需要研究射流冷凝振荡特性及冷凝流型转变特征。通过引入高度函数法改进冷凝传质模型,实现相界面曲率分布的动态捕捉,建立了冷凝脉动频率与气液相界面曲率之间的关系,成功获取了9.8~10.6 Hz的低频振荡特性。研究结果表明:推进剂管路内存在3种典型的射流冷凝振荡流型:稳定脉动、气羽振荡、间歇回流。其中,回流和振荡流型压力幅值最高可达130 kPa,而稳定脉动的压力幅值仅为1~3 kPa。通过量纲分析可知,当无量纲结构参数L^(∗)=2.2时,射流冷凝流型转换阈值Jc^(∗)=7.3。当Jc^(∗)>7.3时,则会出现间歇回流振荡流型,此无量纲判据可准确表征低温液氧射流冷凝流型分布,为低温液体燃料火箭的设计提供了理论基础和技术支撑。 展开更多
关键词 低温液氧 射流冷凝振荡 流型转变 气液界面 流动不稳定性
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单向流作用下活动沙丘对过境管道附近底床冲刷影响研究
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作者 高敏 马小川 +1 位作者 何艺玮 龚腾 《海洋科学》 北大核心 2025年第1期21-31,共11页
海底底床在复杂多变的海底环境影响下可能发生冲刷使海底管道悬跨。目前,对海底管道冲刷的研究和认识多基于平坦底床,对处于复杂海底底床尤其是活动底床的海底管道局部冲刷规律和动力机制的认识不足。通过室内水槽实验并结合数值模拟,... 海底底床在复杂多变的海底环境影响下可能发生冲刷使海底管道悬跨。目前,对海底管道冲刷的研究和认识多基于平坦底床,对处于复杂海底底床尤其是活动底床的海底管道局部冲刷规律和动力机制的认识不足。通过室内水槽实验并结合数值模拟,分析单向流作用下活动沙丘对过境管道底床局部冲刷特征的影响,并提出了其动力机制。结果表明,当过境管道位于沙丘迎流侧时,管道下游侧的冲刷更快且更严重,此时管道附近将经历管道前端涡流冲刷、后端尾涡冲刷和底部孔道冲刷3个动力过程。当管道位于沙丘背流侧时,管道上游侧的冲刷更加严重;沙丘背流侧水流分离,流速分离区内近底床的水流方向发生反转,使管道局部冲刷最先发生在管道迎流侧;管道初始埋深越小,冲刷坑尺寸越大;管道延伸角度越大,冲刷坑尺寸越大。研究结果为合理评估活动和复杂底床对海底工程设施的影响提供了科学参考。 展开更多
关键词 移动沙丘 过境海底管道 局部冲刷 单向流
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