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三维稳态地温场全信息数值模拟
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作者 戴世坤 田红军 +4 位作者 贾金荣 张莹 朱德祥 赵文学 蒋凡 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期988-1003,共16页
针对常规的数值模拟方法存在计算量大、边界条件近似和难以准确地模拟三维偏微分方程表征的物理信息等问题,本文提出了任意起伏地形下的一种高效、高精度的全信息数值模拟方法.该方法沿水平方向(-∞,+∞)进行二维全信息傅里叶变换,将三... 针对常规的数值模拟方法存在计算量大、边界条件近似和难以准确地模拟三维偏微分方程表征的物理信息等问题,本文提出了任意起伏地形下的一种高效、高精度的全信息数值模拟方法.该方法沿水平方向(-∞,+∞)进行二维全信息傅里叶变换,将三维偏微分方程转化为不同波数下的一维常微分方程进行求解,减少了计算量及存储需求,不同波数之间常微分方程相互独立,具有高度并行性.保留垂向为空间域并引入行波分解,消除了上下边界对模拟区域的影响,具有严格的上下边界条件,且每个垂向深度对应的水平网格任意,具有分辨率高,剖分灵活等特点.水平方向采用二维全信息傅里叶变换,获得异常场的正确波数谱信息,再对异常场所有的波数谱信息进行二维全信息逆变换,从而得到空间域的异常场.该方法在水平方向不存在截断效应,相对于标准FFT和Gauss-FFT,没有丢掉任何波数谱信息;每个单元利用一维形函数的高精度解和傅里叶变换的高效性,实现了高效、快速和准确地模拟三维偏微分方程描述的物理信息.本文设计棱柱体,对比数值解与解析解结果,验证了本文算法的正确性,分析异常场的波数谱分布特征,总结波数选取规律,同时对比本文算法与有限单元法、Gauss-FFT的计算精度与效率.设计高、低热导组合模型,进一步讨论边界条件的影响.最后设计任意起伏地形,说明本文算法对任意复杂地形下的适应性,为任意复杂条件大规模、高效、精细化反演成像、定量解释和人机相互解释奠定了基础. 展开更多
关键词 三维稳态地温场 全信息正反变换 波数谱信息 全信息数值模拟 任意起伏地形
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基于秸秆还田科技文献检索的综合分析
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作者 冯焕德 张俊华 汪秀华 《中国热带农业》 2025年第2期69-80,55,共13页
为探究当前国内外秸秆还田研究的热点和趋势,基于CNKI和Web of Science数据库(以下简称WOS数据库),检索2003—2022年关于秸秆还田的科技文献,对比数据库分析结果,对年发文量、发文国家和机构、发文期刊、主题分布、学科分布、期刊和作... 为探究当前国内外秸秆还田研究的热点和趋势,基于CNKI和Web of Science数据库(以下简称WOS数据库),检索2003—2022年关于秸秆还田的科技文献,对比数据库分析结果,对年发文量、发文国家和机构、发文期刊、主题分布、学科分布、期刊和作者发文量、文章引用频次和主要资助基金8个方面进行综合分析。结果表明:在2003—2022年,CNKI和WOS数据库发文量呈逐年波动增加趋势,中国科研机构在WOS数据库发文量占绝对优势,秸秆还田领域的文献主要发表在《植物营养与肥料学报》《农业工程学报》《中国生态农业学报》《应用生态学报》和JournalofAppliedEcology等期刊上,其中JournalofAppliedEcology载文量最高,达174篇;该领域CNKI数据库发文量最高的作者是华中农业大学的鲁剑巍教授,发文量为45篇;发文量最多的机构是中国农业大学,期刊上发表了227篇;该领域资助最多的项目是国家自然科学基金,在CNKI和WOS数据库共检索到1589篇文章受其资助;该领域的研究方向主要集中在秸秆综合利用方式、作物产量、土壤养分等方面。秸秆还田对土壤肥力的提升研究在今后仍然是焦点问题,我国科技工作者在该领域作出了重大贡献,未来的发展趋势应该是秸秆多元化、精准化、高效化利用。 展开更多
关键词 秸秆还田 科技文献 发文量 综合分析
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2 m高速自由射流风洞流场前馈-反馈复合控制方法研究与应用
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作者 刘为杰 凌忠伟 +2 位作者 田嘉懿 黄昊宇 秦建华 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第3期574-581,共8页
2 m高速自由射流风洞是我国首座马赫数涵盖亚跨超的大型开口式射流风洞。该风洞在流场控制上存在2个难点:(1)风洞流场本身具有大滞后性和强非线性特点,增大了流场控制难度;(2)风洞运行过程中流场会受到强烈的、持续性的干扰,要求控制系... 2 m高速自由射流风洞是我国首座马赫数涵盖亚跨超的大型开口式射流风洞。该风洞在流场控制上存在2个难点:(1)风洞流场本身具有大滞后性和强非线性特点,增大了流场控制难度;(2)风洞运行过程中流场会受到强烈的、持续性的干扰,要求控制系统具有快速的抗干扰能力。针对上述问题,基于流量守恒原理建立了调压阀开度关于气源压力、总压、马赫数的多变量阀门特性函数,在此基础上形成前馈控制率,结合变增益比例积分(proportional integral, PI)控制,构成了流场前馈-反馈复合控制策略,成功解决了在多种外部干扰存在的情况下风洞流场高精度控制难题,同时实现了该风洞超声速连续变马赫数等独特的流场控制需求。 展开更多
关键词 前馈-反馈复合控制 流场控制 阀门特性 流量守恒 建模 超声速连续变马赫数
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中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析
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作者 李庆展 曾怡 +4 位作者 李泳耀 姜华伟 刘宇飞 江磊 王维 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第8期105-114,共10页
为系统全面地理解中斯托克斯数载粒子射流(MSPJ)的动力学特性,并验证泰勒流体粒子理论在更小粒子情况下的适用性,开展了中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析。首先,搭建了粒子图像测速(PIV)实验台。其次,分别进行了6组不同初速度下... 为系统全面地理解中斯托克斯数载粒子射流(MSPJ)的动力学特性,并验证泰勒流体粒子理论在更小粒子情况下的适用性,开展了中斯托克斯数载粒子射流速度演变实验分析。首先,搭建了粒子图像测速(PIV)实验台。其次,分别进行了6组不同初速度下的宏观大尺度与介观尺度测量实验。最后,进行了两种尺度下粒子的瞬时速度、平均速度和脉动速度的演化规律对比分析,并结合泰勒流体粒子理论模型对MSPJ速度衰减进行了预测和验证分析。结果表明:沿射流中心线的粒子平均速度衰减趋势与气相相似,呈现出先增大后减小的趋势;而由于壁面反弹的低速粒子与射流中心的高速粒子混合,粒子脉动速度的衰减显著不同,呈现出先减小后增大再减小的趋势。此外,喷嘴附近的粒子脉动速度场与平均速度场的分布存在显著差异,脉动速度场表现为中间速度较小、边缘及过渡区速度较大的分布特征,平均速度场则相反。泰勒流体粒子理论对MSPJ粒子速度衰减预测的最大累积误差为6.16%。重粒子的速度自相似性因明显的惯性效应而更快衰减。本研究能够为滑移速度、曳力及发动机油液喷雾等相关领域的进一步研究提供参考。 展开更多
关键词 射流 中斯托克斯数 速度场 粒子图像测速(PIV) 衰减
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基于本征正交分解的SCB11-800/10型干式变压器温度场降阶模型及其过负荷绝缘热安全评估
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作者 龚嘉豪 唐文虎 +2 位作者 蓝海娟 张泽懿 许雄文 《广东电力》 北大核心 2025年第7期86-98,共13页
在变压器负荷越限运行评估研究领域,现有的方法难以针对连续变化负荷提供快速且精确的安全运行策略。为此,面向变压器允许过负载时间和寿命损失的精确评估问题,提出一种电力变压器非稳态温度场模型降阶方法。首先,通过有限元法和物理场... 在变压器负荷越限运行评估研究领域,现有的方法难以针对连续变化负荷提供快速且精确的安全运行策略。为此,面向变压器允许过负载时间和寿命损失的精确评估问题,提出一种电力变压器非稳态温度场模型降阶方法。首先,通过有限元法和物理场仿真技术建立变压器热模型,并采用基于傅立叶数的本征正交分解(proper orthogonal decomposition, POD)方法对上述模型进行降阶处理,进而提出一种非稳态导热方程的降阶与数值外推新方法;其次,通过傅立叶数选取传热过程的关键特征数据作为POD的快照集,以确保POD降阶模型能够有效捕捉传热特征的关键信息;然后,通过比较降阶模型和有限元法全阶模型的计算结果,验证降阶模型的准确性;最后,运用该模型快速预测不同负荷下的过负荷运行时间及绝缘寿命损失,并与全阶模型的计算耗时进行比较。结果显示:在绝缘温度即将超过阈值的情况下,全阶模型的计算耗时较长,而采用降阶模型后,计算时间大幅缩短,计算效率提高了28倍。这为变压器的温升快速计算及其过负荷绝缘热安全的实时计算提供了一种更高效的途径。 展开更多
关键词 干式变压器温度场 本征正交分解 模型降阶 傅立叶数 允许过负荷时间 寿命损失
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矿用永磁外转子提升机冷却结构优化及其温度场分析
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作者 刘鹏宇 吴娟 寇少凯 《机电工程》 北大核心 2025年第8期1606-1614,共9页
为了解决大型矿用永磁外转子提升机损耗大、温升高和散热能力不足的问题,以大型矿用永磁外转子提升机JKN-3x2.2p为例,对其温度场和流场进行了仿真分析,通过改进优化提升机内部结构来降低其最高温度,并研究了风速与风道对提升机温度的影... 为了解决大型矿用永磁外转子提升机损耗大、温升高和散热能力不足的问题,以大型矿用永磁外转子提升机JKN-3x2.2p为例,对其温度场和流场进行了仿真分析,通过改进优化提升机内部结构来降低其最高温度,并研究了风速与风道对提升机温度的影响。首先,建立了双风道流动与传热耦合三维模型,根据基本假设与边界条件,使用有限元法得到了提升机热源部分的损耗,并将其转化成生热率,对提升机温度场进行了仿真计算;然后,在定子端部设计通风槽钢来降低绕组最高温度,并对提升机定子通风孔数量进行了优化,对比了优化前后整体温度变化,分析了不同风速与风道对提升机温度场的影响;最后,为保证提升机内部气流均匀分布,对其冷却流场进行了模拟仿真;为了验证流-固耦合仿真计算方法的准确性,进行了提升机温升实验,并对比分析了仿真计算结果和实验结果。研究结果表明:安装通风槽钢使绕组最高温度降低了约7℃,永磁体最高温度下降了约5℃;选择定子通风孔数量85以及双风道、入口风速为24 m/s时散热效果更好。该研究结论揭示了定子结构改进对提升机温度场的影响,得到了冷却效果最佳方案,可为矿用永磁外转子提升机的冷却系统优化设计提供参考。 展开更多
关键词 起重机械 双风道 温度场和流场分析 气流均匀 通风槽钢 通风孔数量
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素阶数域上的高效格基数字签名方案 被引量:2
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作者 董怡帆 方博越 +1 位作者 梁志闯 赵运磊 《软件学报》 北大核心 2025年第2期776-804,共29页
随着量子计算的快速发展,特别是Shor量子算法及其变体的优化进步,当前基于大整数分解和离散对数问题的经典公钥密码体制将面临颠覆性的影响.为了应对量子攻击,学界开始对后量子密码学的研究,其中基于格的后量子密码方案因其在安全、效... 随着量子计算的快速发展,特别是Shor量子算法及其变体的优化进步,当前基于大整数分解和离散对数问题的经典公钥密码体制将面临颠覆性的影响.为了应对量子攻击,学界开始对后量子密码学的研究,其中基于格的后量子密码方案因其在安全、效率、带宽等方面的均衡表现和良好的可扩展性而成为后量子密码的主流技术路线.目前,基于格的后量子密码方案大多使用分圆环,尤其是二次幂分圆环作为底层代数结构.但分圆环中具有丰富的子域、自同构、环同态等代数结构,容易遭受针对性攻击.基于具有“高安全性、素数阶、大Galois群和惰性模数”特点的素阶数域,设计出后量子数字签名方案Dilithium-Prime,并给出推荐参数集.然而,素阶数域的一个显著缺点是无法直接使用快速数论变换(NTT)算法进行高效的多项式乘法,导致素阶数域上的密码方案性能较差.为此,设计素阶数域上的NTT算法和小多项式乘法,实现素阶数域上高效的多项式乘法.最后,为方案的关键算法设计常数时间无分支实现方法,给出方案的C语言实现,并与其他方案进行对比.实验结果表明,在同一安全等级下,与分圆环上的数字签名方案CRYSTALS-Dilithium推荐参数相比,Dilithium-Prime方案的公钥尺寸、私钥尺寸、签名尺寸分别降低1.8%、10.2%、1.8%,签名算法效率提高11.9%,密钥生成算法、验证算法所需时间分别为CRYSTALS-Dilithium方案的2.0倍和2.5倍,但不同于CRYSTALS-Dilithium,Dilithium-Prime方案具有抵抗针对分圆环的密码攻击的优越特性;与2023年韩国后量子密码算法竞赛中提出的基于素阶数域的签名方案NCC-Sign推荐参数相比,在相同的安全等级和带宽条件下,Dilithium-Prime方案的密钥生成算法、签名算法、验证算法的速度分别提升至4.2倍、35.3倍、7.2倍,实现兼顾高效性和安全性的素阶数域签名算法. 展开更多
关键词 后量子密码 格密码 素阶数域 数字签名方案 快速数论变换 小多项式乘法
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素阶数域上的高效紧凑NTRU密钥封装方案
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作者 梁志闯 赵旭阳 +1 位作者 方博越 赵运磊 《软件学报》 北大核心 2025年第2期747-775,共29页
基于格(特别是NTRU格)设计后量子密钥封装方案是格密码领域的主流方向之一.现有多数格密码方案基于分圆环构造,但分圆环饱含丰富的代数结构导致这些方案容易遭受相关攻击.一个可选的且更安全的代数结构是大Galois群、素数阶、基于素理... 基于格(特别是NTRU格)设计后量子密钥封装方案是格密码领域的主流方向之一.现有多数格密码方案基于分圆环构造,但分圆环饱含丰富的代数结构导致这些方案容易遭受相关攻击.一个可选的且更安全的代数结构是大Galois群、素数阶、基于素理想的数域(简称为素阶数域).NTRU-Prime是一个基于素阶数域的备受青睐的NTRU密钥封装方案,且早已经在国际标准OpenSSH中默认应用.旨在设计出比NTRU-Prime性能更优的素阶数域上NTRU密钥封装方案.首先,梳理分圆环的安全隐患,特别是针对2次幂分圆环的系列攻击,同时展示出素阶数域在抵御这些攻击方面的安全优势.接着,基于素阶数域提出NTRU密钥封装方案CNTR-Prime,并给出详细的相关分析和参数集.然后,提出一种伪梅森数不完整NTT,它能有效计算CNTR-Prime中关于素阶数域的多项式乘法.此外,还提出一种改进的伪梅森数约减算法,并将它应用在伪梅森数不完整NTT中.它在软件实现方面比Barrett约减快2.6%,在硬件实现方面比Montgomery约减和Barrett约减快2–6倍.最后,提供CNTR-Prime的C语言实现,并与其他同类方案进行全面对比.结果表明,与SNTRU-Prime相比,CNTR-Prime在安全强度、带宽和实现效率上有优势,其中CNTR-Prime-761的经典和量子安全强度都比SNTRU-Prime-761的高19 bit,密文尺寸降低8.3%,密钥生成算法、密钥封装算法和解封装算法分别快25.3倍、10.8倍和2.0倍.实际上,CNTR-Prime-653的经典和量子安全强度已可与SNTRU-Prime-761相媲美,且CNTR-Prime-653的带宽降低13.8%,密钥生成算法、密钥封装算法和解封装算法分别快33.9倍、12.6倍和2.3倍.所提工作可为后续同类型的格密码方案的设计、分析和优化实现提供重要参考. 展开更多
关键词 格密码 后量子密码 数论研究单元(NTRU) 素阶数域 密钥封装方案 数论变换 模约减 软件实现
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钢丝绳断丝漏磁场分布规律三维动态仿真分析
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作者 魏明江 战卫侠 +2 位作者 尚允坤 刘继兵 刘耀 《工矿自动化》 北大核心 2025年第2期148-154,162,共8页
目前钢丝绳断丝漏磁场分布规律的仿真研究主要使用有限元静态磁场仿真模型,该模型中钢丝绳与损伤检测仪器之间是相对静止状态,而现场检测时钢丝绳与损伤检测仪器之间有相对运动,导致仿真获得的漏磁场与现场检测的漏磁场存在偏差。针对... 目前钢丝绳断丝漏磁场分布规律的仿真研究主要使用有限元静态磁场仿真模型,该模型中钢丝绳与损伤检测仪器之间是相对静止状态,而现场检测时钢丝绳与损伤检测仪器之间有相对运动,导致仿真获得的漏磁场与现场检测的漏磁场存在偏差。针对上述问题,采用Ansoft Maxwell电磁仿真软件建立了钢丝绳三维动态磁场仿真模型,仿真钢丝绳与损伤检测仪器之间相对运动状态下的断丝漏磁场,分析了不同断口宽度、断丝数量及提离值对断丝轴向漏磁场峰峰值的影响规律。仿真结果表明:三维动态磁场仿真模型可以模拟钢丝绳与损伤检测仪器之间的相对运动状态,仿真计算的漏磁场含有断丝漏磁场和钢丝绳绳股漏磁场,更接近实际漏磁场;断丝轴向漏磁场峰峰值随着断口宽度的增加呈先增大后减小的趋势,断丝轴向漏磁场峰峰值变化与断丝数量呈正相关、与提离值呈负相关。通过建立三维磁偶极子模型对断丝轴向漏磁场峰峰值进行分析,验证了三维动态磁场仿真模型分析结果的正确性。 展开更多
关键词 钢丝绳断丝 漏磁检测 漏磁场 三维动态磁场 断丝数量 断口宽度 提离值
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不同季秸秆还田对冬小麦不同穗粒位结实粒数和粒重的影响 被引量:1
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作者 陈翔 蔡洪梅 +9 位作者 吴宇 唐志伟 许波 刘绿洲 于敏 王捧娜 代雯慈 翁颖 郑宝强 李金才 《麦类作物学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期803-815,共13页
为探讨安徽淮北平原砂姜黑土区长期秸秆连续全量还田对冬小麦穗部结实特性的影响,2021-2022年基于农业农村部华东地区作物栽培科学观测站13年的长期定位试验,比较分析了小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦玉米秸秆全量粉碎还田(T2... 为探讨安徽淮北平原砂姜黑土区长期秸秆连续全量还田对冬小麦穗部结实特性的影响,2021-2022年基于农业农村部华东地区作物栽培科学观测站13年的长期定位试验,比较分析了小麦单季秸秆全量粉碎覆盖还田(T1)、小麦玉米秸秆全量粉碎还田(T2)、玉米秸秆全量粉碎翻埋还田(T3)、小麦玉米秸秆全年不还田(CK)4个不同还田模式下小麦不同小穗位结实粒数及粒重的差异。结果表明,T1、T2、T3处理的主茎穗小穗结实总粒数较CK分别提高了21.21%、7.50%和12.55%;第2粒位(G2)结实粒数分别提高了7.71%、7.71%和5.79%;上部小穗结实粒数分别提高了51.41%、22.79%和31.36%,其G2结实粒数分别提高了30.95%、30.95%和23.09%,其中T1处理对小麦粒数的提升效果最好。不同季秸秆还田处理下小麦主茎穗及其G2粒重、分蘖穗及其第三粒位(G3)粒重均高于CK,T1、T2和T3处理的主茎穗粒重增幅分别为16.06%、4.14%和16.06%,分蘖穗增幅分别为9.86%、0.71%和8.87%;T1、T2和T3处理下主茎穗G2粒重增幅分别为20.69%、10.34%和17.24%,分蘖穗G3粒重4.55%、2.27%和6.82%,其中T1处理对粒重提升效果最好,其次是T3。综合来看,在安徽淮北平原砂姜黑土区长期秸秆还田能够提高小麦穗粒数和粒重,进而促进产量提升,其中T1处理对小麦结实粒数和粒重的提升效果最好,是适宜在该地区推广的秸秆还田模式。 展开更多
关键词 秸秆还田 小麦 主茎与分蘖 穗粒位 穗粒数 粒重
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基于中国剩余定理的NFC安全认证算法 被引量:1
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作者 邹同浩 《计算机应用与软件》 北大核心 2024年第1期322-327,共6页
针对近场通信技术在应用中出现的安全隐患问题,给出一种基于中国剩余定理的算法。算法利用中国剩余定理实现对传送信息进行加密,中国剩余定理基于数学中大素数分解难题,使得攻击者无法进行破解;所有信息加密过程中混入随机数,用于保证... 针对近场通信技术在应用中出现的安全隐患问题,给出一种基于中国剩余定理的算法。算法利用中国剩余定理实现对传送信息进行加密,中国剩余定理基于数学中大素数分解难题,使得攻击者无法进行破解;所有信息加密过程中混入随机数,用于保证消息的新鲜性;算法在进行信息更新时采用伪随机函数计算,因伪随机函数具备的单向性,使得攻击者无法分析出有用隐私信息。将不同算法对比安全分析,表明该算法能够抵抗重放攻击、异步攻击等多种攻击。通过性能角度及仿真实验对多个算法进行分析,结果表明该算法计算时间复杂度低于其他算法。 展开更多
关键词 近场通信 中国剩余定理 伪随机函数 大素数 安全认证 GNY逻辑形式化分析
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雷诺数为10000时航空警示球对输电线的气动特性影响研究
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作者 张思祥 国震 +2 位作者 马震 张思遥 田利 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期118-129,共12页
穿越机场净空区和空域范围的输电线路上需安装航空警示球,大面积安装的航空警示球将会影响地线周围的流场,给输电线路在风场中的稳定运行带来安全隐患。基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,建立了类似航空警示... 穿越机场净空区和空域范围的输电线路上需安装航空警示球,大面积安装的航空警示球将会影响地线周围的流场,给输电线路在风场中的稳定运行带来安全隐患。基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟,建立了类似航空警示球-地线的球柱组合结构的三维流场,研究了雷诺数(Reynolds,Re)为10000时航空警示球对输电线气动特性的影响。结果表明,警示球会显著影响其周围地线的气动特性。靠近警示球的地线段相比远离警示球圆柱段有更大的负风压,且变化更加剧烈,尤其在圆柱表面位置角θ为60°~90°和θ为270°~300°时有更明显的强负压;警示球会显著增大周围地线的平均阻力系数,增强阻力系数和升力系数的振荡幅度,影响范围大约在警示球周围0.95 m范围内;警示球与附近地线的旋涡在脱落过程中相互作用,从而导致地线漩涡脱落形式不规律,进一步影响到漩涡脱落的频率以及斯特劳哈尔数。 展开更多
关键词 球柱组合结构 绕流场 大涡模拟 雷诺数 输电线
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低弗劳德数条件下尾坎坡度对消力池内流场结构的影响
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作者 缑文娟 沈正中 李会平 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期114-122,共9页
低水头、大流量条件下泄洪,易形成低弗劳德数水流,对下游河床和边坡造成冲刷风险。基于某水利枢纽工程,采用数值模拟的方法,应用RNG k-ε数值模型,研究了不同尾坎坡度体型下消力池内低弗劳德数水跃的流场特征。研究结果表明:低弗劳德数... 低水头、大流量条件下泄洪,易形成低弗劳德数水流,对下游河床和边坡造成冲刷风险。基于某水利枢纽工程,采用数值模拟的方法,应用RNG k-ε数值模型,研究了不同尾坎坡度体型下消力池内低弗劳德数水跃的流场特征。研究结果表明:低弗劳德数来流条件下,消力池内形成的淹没式水跃沿水流方向可分为核心区、发展区和回流区;核心区在水深方向上按流速特性又分为射流内层、射流外层、旋滚内层和旋滚外层;不同尾坎坡度的消力池中,均遵循时均压强沿程增大、临底流速自收缩断面后沿程减小的规律;尾坎坡度变陡会使得水跃的旋滚起始断面向上游移动,旋滚终止断面向下游移动,从而使得旋滚长度增大;当尾坎坡度为1∶3时,尾坎斜坡段临底流速梯度为0,当尾坎坡度小于1∶3时,尾坎斜坡段临底流速梯度为负,当坡度大于1∶3时,流速梯度为正,其原因是尾坎坡度变陡使得尾坎对水体的阻力在平行于尾坎坡面方向的分量减小,从而使得流速梯度逐渐增大。研究成果可为类似工程中消力池的设计选型提供参考。 展开更多
关键词 消力池 低弗劳德数水跃 尾坎坡度 流场结构 临底流速 数值模拟
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悬挂式单轨交通车辆基地站场设计关键技术研究
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作者 臧向 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第3期259-262,267,共5页
[目的]悬挂式单轨交通车辆基地的总平面布局形式直接影响列车作业及工程造价。道岔选型对车辆基地站场总平面布局影响较大,运用库单线列位数的选择也将直接影响道岔数量及段场规模,因此需对悬挂式单轨交通车辆基地站场设计的关键技术进... [目的]悬挂式单轨交通车辆基地的总平面布局形式直接影响列车作业及工程造价。道岔选型对车辆基地站场总平面布局影响较大,运用库单线列位数的选择也将直接影响道岔数量及段场规模,因此需对悬挂式单轨交通车辆基地站场设计的关键技术进行深入研究。[方法]依托武汉光谷生态大走廊悬挂式单轨交通工程的龙泉山车辆段,阐述了该车辆段的总平面布局形式及创新点,分析了该车辆段道岔选型及场坪标高的制定方法,建立了理想条件下车辆段运用库单线列位数模型。[结果及结论]悬挂式单轨交通车辆基地总平面布置宜采用贯通式洗车方案,将洗车库放在出入线上;咽喉设计时,需同时考虑桥墩布置的美观性;需联合道岔厂家加快对三开道岔及五开道岔的研发,并合理选用不同道岔组合以更进一步节省投资;在不考虑其他作业干扰的理想条件下,悬挂式单轨交通车辆基地运用库最多可采用1线5列位,实际设计过程中需结合车辆基地条件、综合考虑列车出库的便捷性、扣除其他作业干扰等因素选择合适的运用库单线列位数。 展开更多
关键词 悬挂式单轨交通 车辆基地 站场设计 场坪标高 道岔选型 列位确定
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双波长近红外拉曼光谱仪及在腐蚀产物分析中的应用 被引量:2
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作者 王茂成 李赣 +3 位作者 程浩 姜维 陈广 李海波 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期756-761,共6页
在拉曼光谱测试中某些物质存在荧光发射背景,由于荧光强度一般比拉曼散射强度高几个数量级,在荧光干扰时几乎无法获得有效的拉曼光谱信号。为抑制荧光背景,可选用近红外波段激光作为激发光源,而硅基探测器在1 000 nm以上波段时光量子效... 在拉曼光谱测试中某些物质存在荧光发射背景,由于荧光强度一般比拉曼散射强度高几个数量级,在荧光干扰时几乎无法获得有效的拉曼光谱信号。为抑制荧光背景,可选用近红外波段激光作为激发光源,而硅基探测器在1 000 nm以上波段时光量子效率严重下降,导致近红外拉曼光谱仪器难以探测3 000 cm^(-1)以上的波段,存在荧光抑制效果与检测范围无法兼顾的问题。由于高波数的拉曼特征峰是识别材料种类和解析材料结构的重要依据,如氨基的N—H伸缩振动峰在3 300 cm^(-1)附近、 OH-伸缩振动峰在3 650 cm^(-1),这些基团是分析材料腐蚀产物、水合物、有机物等的重要依据。因此,迫切需要开发一种解决拉曼光谱仪器无法兼顾荧光抑制效果和检测光谱范围问题的方法。该工作提出一种采用光谱仪固定检测波段、 730和830 nm双波长激光“接力”激发的方案(即830 nm激发低波数拉曼、 730 nm激发高波数拉曼)。通过双激光波长“接力”激发、固定检测波段的新设计,可有效拓宽检测范围至200~3 700 cm^(-1),并且不会降低光谱分辨率(达到6 cm^(-1)),与此同时整机光路无机械可动部件,可靠性高便于实现便携式设计。通过样机进行测试,证明该技术方案具备高灵敏度、较好荧光抑制效果、宽检测范围和较高光谱分辨率等优势。通过研制的双波长近红外拉曼光谱仪获得了铀腐蚀产物、有机涂层下的LiH潮解产物的清晰拉曼信号,解决了特种材料无损检测的技术难题。该技术也适用于其他研究及检测领域,特别是拉曼散射截面小、荧光背景高的物质检测。由于双波长近红外拉曼光谱仪可覆盖200~3 700 cm^(-1)检测范围,为多数水合物、含羟基及氨基官能团物质的拉曼检测提供了一种可行的技术途径。 展开更多
关键词 荧光抑制 高波数 无损检测 便携式拉曼光谱仪 双波长激发
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基于视场相关局部参数优化的复杂物像映射光学设计方法 被引量:1
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作者 陈露 封志明 +4 位作者 赵锦春 刘辉 陈熙源 袁群 高志山 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期196-204,共9页
成像光学系统的观测场景愈发复杂,为了实现物方到像方复杂的投影映射,传统的光学设计方法需优化控制不同视场的像高,该方法采样追迹计算量大。文中提出采用视场相关的局部参数作为优化控制目标,由局部焦距和局部F数实现复杂物像映射关... 成像光学系统的观测场景愈发复杂,为了实现物方到像方复杂的投影映射,传统的光学设计方法需优化控制不同视场的像高,该方法采样追迹计算量大。文中提出采用视场相关的局部参数作为优化控制目标,由局部焦距和局部F数实现复杂物像映射关系和分辨率的调控,并达到同步优化提升相对照度的效果。采用该方法分别成功设计了中央-20°~20°视场f-tanθ等线投影,边缘±20°~±60°视场f-θ等距投影,以及中央-16°~16°视场角分辨率相同、边缘±28°~±60°视场角分辨率相同且中央视场角分辨率为边缘视场角分辨率1.5倍/0.667倍的三款120°视场广角镜头。基于视场相关局部参数优化的光学设计方法展现了灵活的物像映射调控能力,对于光学系统在复杂类型观测场景中的应用具有非常重要的价值。 展开更多
关键词 光学设计 物像映射 局部焦距 局部F数 角分辨率
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基于低场核磁的西梅干燥过程水分迁移规律 被引量:1
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作者 陈烨聪 康宏彬 +3 位作者 杨忠强 孙俪娜 崔宽波 董博 《农业工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第22期264-272,共9页
为探究西梅在干燥过程中水分迁移情况以及在不同温度(50、65、80℃)和风速(1、2、3 m/s)下的干燥特性,该研究基于毕渥数建立了西梅干燥动力学模型,运用低场核磁共振技术分析了干燥过程中不同干燥质量的西梅个体内部水分的分布状态和迁... 为探究西梅在干燥过程中水分迁移情况以及在不同温度(50、65、80℃)和风速(1、2、3 m/s)下的干燥特性,该研究基于毕渥数建立了西梅干燥动力学模型,运用低场核磁共振技术分析了干燥过程中不同干燥质量的西梅个体内部水分的分布状态和迁移规律。结果表明:在西梅热泵干燥过程中,水分扩散先为外部扩散控制,随后为内部扩散控制。基于毕渥数的Bi-G模型可以较为准确的描述西梅干燥过程。西梅的干制时长受干燥温度和风速影响,半干时间为3.61~34.47 h,水分有效扩散系数为0.32×10^(-8)~5.72×10^(-8)m^(2)/s。其中,温度的影响较为明显,升高温度能够显著缩短干燥时长,加速西梅内部自由水、半结合水、结合水的扩散与相互转换。在干燥过程中,一方面水分由西梅表皮向外界空气蒸发扩散,另一方面升温干燥使得西梅内部水分传递势发生变化,水分遵循传递势差异向西梅内部扩散达到新的平衡。核磁共振成像图显示,西梅鲜果内部水分分布不均,在干燥质量为60%时内部水分达到平衡点。此后,随着干燥的进行,西梅外表皮水分快速流失,对应干燥中后期出现的结壳现象。这种现象导致水分迁移通道受阻,影响西梅干制时长和品质。因此,基于不同干燥质量的核磁共振成像图,针对西梅不同干燥阶段选择不同的干燥温度进行降温干燥。结果表明,阶段降温干燥能够减少干燥后期表皮结壳硬化带来的影响,缩短干燥时长,提高西梅干燥品质。研究结果可为西梅干燥工艺优化和过程设计提供理论依据。 展开更多
关键词 热泵干燥 含水率 毕渥数 低场核磁共振 西梅
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宽速域乘波飞行器气动设计研究综述
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作者 王尘航 金亮 +2 位作者 赵振涛 谢赞 黄伟 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第4期1-13,共13页
乘波构型作为一种能突破升阻比屏障的高超声速气动构型,是宽域可重复使用飞行器的一种重要候选气动布局形式。改善乘波飞行器低速性能不佳问题并实现宽速域飞行,已成为当前研究的热点。由于乘波飞行器采用了先设计流场后构造外形的思路... 乘波构型作为一种能突破升阻比屏障的高超声速气动构型,是宽域可重复使用飞行器的一种重要候选气动布局形式。改善乘波飞行器低速性能不佳问题并实现宽速域飞行,已成为当前研究的热点。由于乘波飞行器采用了先设计流场后构造外形的思路,基准流场会影响其性能。本文对基准流场求解方法进行分析对比,并介绍了组合式、变马赫数和涡升力类宽速域乘波飞行器的设计方法,比较了各类方法的优势和不足,最后从基准流场和设计方法两个角度对宽速域乘波飞行器的未来发展提出了一些建议。 展开更多
关键词 乘波构型 宽速域 基准流场 组合式乘波 变马赫数 涡升力 飞行器
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卡瓣数量对尾翼脱壳穿甲弹脱壳过程影响分析
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作者 丁宁 贺东 +1 位作者 常建龙 高飞 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期79-85,共7页
为研究尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)脱壳过程中弹托与弹体之间流场相互作用特性,本文采用FLUENT流体力学计算软件,基于6DOF动网格技术,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托分离三维流场的数值仿真模型,对卡瓣在气动力作用和重力作用下的分离过... 为研究尾翼稳定脱壳穿甲弹(APFSDS)脱壳过程中弹托与弹体之间流场相互作用特性,本文采用FLUENT流体力学计算软件,基于6DOF动网格技术,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹弹托分离三维流场的数值仿真模型,对卡瓣在气动力作用和重力作用下的分离过程进行了模拟,仿真得到了不同时刻卡瓣分离流场以及卡瓣、弹体气动系数随时间变化曲线,并研究了卡瓣数量对分离过程的影响。研究结果表明,在分离初始阶段,弹托前端旋转气流的快速变化会导致弹体阻力突增,弹托阻力突降;中间分离阶段,弹托前脱体激波和弹体的相互作用会导致弹体气动力的波动变化;在弱耦合阶段,卡瓣激波与弹体激波在弹尾处的交汇,会使弹体阻力系数下降。随着弹托卡瓣数量的增加,弹托分离时间减少,弹体气动系数波动程度和弹体气动冲量系数呈减小趋势;4卡瓣弹托在弹托分离过程中对弹体的干扰程度最小。 展开更多
关键词 APFSDS 分离流场 卡瓣数量 6DOF动网格 气动系数
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湍流普朗特数对竖直圆管高热流超临界二氧化碳流动传热性能的影响 被引量:1
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作者 施伟杰 王艳娟 +2 位作者 于滨汇 舒磊 徐进良 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第19期7684-7692,I0016,共10页
超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))因其腐蚀性小、临界参数低、高效等优势,广泛应用于燃煤火力发电、聚光太阳能发电、核反应堆等领域。其中,S-CO_(2)通常处于高温高压高热通量的加热湍流状态。现阶段湍流模型主... 超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))因其腐蚀性小、临界参数低、高效等优势,广泛应用于燃煤火力发电、聚光太阳能发电、核反应堆等领域。其中,S-CO_(2)通常处于高温高压高热通量的加热湍流状态。现阶段湍流模型主要针对亚临界、拟临界流动问题,对超临界流体流动适用性较差,因此,该文开展超临界工况下管内S-CO_(2)湍流流动传热研究。针对剪应力输运模型(SST湍流模型),建立均匀加热垂直上升管内S-CO_(2)多场耦合数值模型,并通过实验数据验证模型正确性。研究湍流普朗特数(Pr_(t))对湍流模型的影响,并探讨关键运行参数对管内壁温度的影响。结果表明,Pr_(t)对高温高压高热流S-CO_(2)湍流流动传热有重要影响。当Pr_(t)从1降低到0.65~0.70时,内壁温的平均相对误差可降低约3.16%,对流换热系数可增加25.21%。通过对Pr_(t)的修正可以有效提高SST湍流模型的准确性,结果可为高热流密度下S-CO_(2)循环的发展提供一定理论基础。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳 垂直上升圆管 湍流普朗特数 超临界传热 多物理场耦合
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