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旋转环境下的磁耦合双稳态能量俘获机理研究 被引量:2
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作者 伍芷娴 王锁 +2 位作者 李支援 梅旭涛 周生喜 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期964-975,共12页
环境中存在大量的旋转运动能量,可以使用能量俘获技术将其转换为可用的电能,进而为嵌入式设备和无线传感器提供持续稳定的电能,以解决传统化学电池供电带来的环境污染和维护成本高等问题。为了提高能量俘获系统在超低频(低于3 Hz)旋转... 环境中存在大量的旋转运动能量,可以使用能量俘获技术将其转换为可用的电能,进而为嵌入式设备和无线传感器提供持续稳定的电能,以解决传统化学电池供电带来的环境污染和维护成本高等问题。为了提高能量俘获系统在超低频(低于3 Hz)旋转环境中的能量俘获性能,本文提出一种具有低势垒特性的时变势阱磁耦合双稳态能量俘获系统。在充分考虑了离心效应影响的前提下,基于能量法和拉格朗日方程在旋转坐标系下推导了该系统的分布式参数机电耦合方程。通过建立该系统的磁力计算模型以分析磁间距和离心效应对系统势能阱及能量俘获特性的影响。数值仿真结果和实验结果均验证了与传统线性能量俘获系统相比,本文提出的时变势阱磁耦合双稳态能量俘获系统具有更宽的工作频率范围(0~2.67 Hz)和更高的输出电压(大于2 V)。 展开更多
关键词 旋转能量俘获 超低频 双稳态 时变势阱 低势垒
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煤粉尘爆炸过程中火焰的传播特性 被引量:28
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作者 曹卫国 徐森 +3 位作者 梁济元 高伟 潘峰 饶国宁 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期586-593,共8页
为了揭示煤粉尘爆炸过程中火焰传播特征,采用2种不同质量分数挥发分的煤粉在半封闭竖直燃烧管中进行实验。分别使用高速摄影装置和红外热成像装置记录火焰传播过程和空间的温度分布情况,并分析2种煤粉尘云的火焰传播速度和温度曲线。结... 为了揭示煤粉尘爆炸过程中火焰传播特征,采用2种不同质量分数挥发分的煤粉在半封闭竖直燃烧管中进行实验。分别使用高速摄影装置和红外热成像装置记录火焰传播过程和空间的温度分布情况,并分析2种煤粉尘云的火焰传播速度和温度曲线。结果表明:在同等条件下,火焰在挥发分质量分数高的煤粉尘云中的传播速度和火焰温度要高于其在挥发分质量分数较低的煤粉尘云中的。煤粉尘云的体积质量和点火能量也影响着火焰的传播过程,随着煤粉尘云体积质量的增大,火焰的传播速度和火焰温度整体上呈现先增大后减小的趋势,在传播的后半段火焰速度出现震荡现象;随着点火能量的增大,火焰在煤粉尘云中的传播速度和最高温度也相应升高。通过大量的实验数据计算得到特定条件下火焰传播速度和温度的经验公式。 展开更多
关键词 爆炸力学 点火能量 火焰温度 煤粉尘云质量分数 粉尘爆炸 火焰传播
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粒径分布对有机粉尘爆炸中火焰结构的影响 被引量:10
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作者 高伟 圆井道也 +1 位作者 荣建忠 牟宏霖 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期157-162,共6页
采用高速摄影及带通滤波片相结合的方法,记录并分析了火焰在开放空间两种不同粒径分布硬脂酸粉尘云中的传播特性.实验中,通过控制喷嘴压力形成两种典型粒径分布的硬脂酸粉尘云.实验发现,火焰在两种不同粒径粉尘云中传播时,具有明显不同... 采用高速摄影及带通滤波片相结合的方法,记录并分析了火焰在开放空间两种不同粒径分布硬脂酸粉尘云中的传播特性.实验中,通过控制喷嘴压力形成两种典型粒径分布的硬脂酸粉尘云.实验发现,火焰在两种不同粒径粉尘云中传播时,具有明显不同的火焰前锋结构特征,即连续火焰前锋和离散火焰前锋.在较小粒径分布粉尘云中传播时,火焰前锋形状规则、连续,燃烧反应区均匀一致,类似于预混燃烧现象;而在较大粒径分布粉尘云中传播时,火焰前锋黄色发光区周围分布着离散的蓝色亮点.在此基础上,进一步利用CH辐射放大图像揭示了粉尘云离散火焰前锋的形成机理.理论模型的分析结果证明了粒径小于58,μm的粒子质量浓度是决定能否出现离散火焰前锋的关键参数. 展开更多
关键词 粉尘爆炸 火焰传播机理 粒径分布 带通滤波片 CH辐射图像
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基于多特征融合技术的火焰视频探测方法 被引量:19
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作者 荣建忠 姚卫 +3 位作者 高伟 姚嘉杰 陈娟 汪箭 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期227-233,共7页
为了提高现有火焰视频探测技术的有效性,对火焰候选区域在时间和空间上的特征进行了提取,引入并改进了统计地形特征的纹理描述方法.基于神经网络算法,分析了共计57个火焰图像特征,如颜色、边界粗糙度和圆形度,通过将多特征进行融合以达... 为了提高现有火焰视频探测技术的有效性,对火焰候选区域在时间和空间上的特征进行了提取,引入并改进了统计地形特征的纹理描述方法.基于神经网络算法,分析了共计57个火焰图像特征,如颜色、边界粗糙度和圆形度,通过将多特征进行融合以达到准确快速地识别火焰图像的效果.笔者利用多种场景下的视频录像以及现场实时监控场景进行了系统性能测试,结果表明,本研究提出的火灾视频探测系统具有较快的图像处理速度和较高的探测率. 展开更多
关键词 火焰视频图像探测 统计地形特征 BP神经网络 多特征融合
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气流特征对水平长管内石松子粉尘爆炸火焰结构的影响 被引量:5
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作者 高伟 阿部俊太郎 +1 位作者 荣建忠 土桥律 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期372-379,共8页
为探索气流特征对水平长管内粉尘爆炸火焰结构的影响,对采用加压送气传输方式形成的石松子粉尘云经静电引燃后其火焰在水平长管内的传播特性进行实验。利用热线风速仪测量不同气流条件下沿管径方向的速度分布和湍流强度分布,采用高速摄... 为探索气流特征对水平长管内粉尘爆炸火焰结构的影响,对采用加压送气传输方式形成的石松子粉尘云经静电引燃后其火焰在水平长管内的传播特性进行实验。利用热线风速仪测量不同气流条件下沿管径方向的速度分布和湍流强度分布,采用高速摄像系统记录了火焰在水平管道内的传播过程。实验观察到,即使管内石松子粉尘质量分数相同,仍然会出现2种不同类型的火焰结构:一种类型火焰轮廓规则、清晰,火焰中心为连续的黄色发光区并由红色边缘火焰包裹;另一种类型火焰空间离散,火焰发光区局部存在,散乱地呈现不规则状态。详细分析不同气流条件对火焰结构的影响。 展开更多
关键词 爆炸力学 粉尘爆炸 气动传输 气流特征 火焰结构 火焰传播速度
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基于物性推算法的膜分离材料设计 被引量:3
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作者 王保国 山口猛央 中尾真一 《膜科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期7-13,共7页
针对渗透汽化或蒸汽渗透法进行有机溶剂混合物分离 ,首次提出基于物性推算法的膜分离材料设计方法 .基于溶解 -扩散机理模型 ,使用统计热力学和状态方程式为基础的GCLF -EOS模型进行溶解度计算 ,自由体积模型推算扩散系数 ,同时考虑填... 针对渗透汽化或蒸汽渗透法进行有机溶剂混合物分离 ,首次提出基于物性推算法的膜分离材料设计方法 .基于溶解 -扩散机理模型 ,使用统计热力学和状态方程式为基础的GCLF -EOS模型进行溶解度计算 ,自由体积模型推算扩散系数 ,同时考虑填充型复合膜的基膜影响 ,建立膜渗透通量计算模型 .溶解性、扩散性的物性推算结果 ,较好地再现芳香族有机溶剂在高分子材料中的溶解和扩散行为 ,复合膜的渗透通量计算值与实验测定结果基本一致 .由于计算模型中不包含任何从实验直接回归参数 ,本设计法具有可预测性和普遍适用性 . 展开更多
关键词 膜分离 物性推算 材料设计 有机溶剂 膜材料
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FPSO单点系泊系统导缆器疲劳寿命预报方法 被引量:3
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作者 乐京霞 王思宇 +2 位作者 刘玉亮 陈鹏飞 姚国全 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期70-76,共7页
[目的]导缆器作为船舶与海洋平台系泊系统必不可少的构件,在工作中会受到系泊缆的交变作用力,疲劳问题非常突出。[方法]以一个研发中的旋转式导缆器为研究对象,首先,运用时域水动力计算方法,研究浮式生产储油轮(FPSO)单点系泊系统中导... [目的]导缆器作为船舶与海洋平台系泊系统必不可少的构件,在工作中会受到系泊缆的交变作用力,疲劳问题非常突出。[方法]以一个研发中的旋转式导缆器为研究对象,首先,运用时域水动力计算方法,研究浮式生产储油轮(FPSO)单点系泊系统中导缆器在南海S4海域中所承受的载荷;然后,采用有限元法开展静态分析计算,研究导缆器结构强度,并通过有限元法计算其应力集中系数(SCF);最后,基于波浪载荷计算及结构强度计算结果,针对FSPO的导缆器在各种海况下的疲劳寿命提出一种预报方法。[结果]结果表明,导缆器的疲劳寿命为16.21年,疲劳损伤主要发生在海况51~64时。[结论]所做研究对导缆器的疲劳寿命设计和计算具有参考意义。 展开更多
关键词 导缆器 浮式生产储油卸油装置 单点系泊 疲劳寿命
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Si-Al-Sn合金熔体中块体硅定向生长行为研究
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作者 李亚琼 李佳艳 +2 位作者 谭毅 张立峰 森田一樹 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期791-796,共6页
为从Si-Al-Sn合金中有效分离初晶硅,本研究提出并实现了三元合金定向生长块体硅的技术。通过考察冷却速度、合金成分、温度梯度与晶体生长速度比值(G/R)等参数及其影响机制,确定促进块体硅稳定生长的有利条件;对比Si-Al、Si-Sn二元合金... 为从Si-Al-Sn合金中有效分离初晶硅,本研究提出并实现了三元合金定向生长块体硅的技术。通过考察冷却速度、合金成分、温度梯度与晶体生长速度比值(G/R)等参数及其影响机制,确定促进块体硅稳定生长的有利条件;对比Si-Al、Si-Sn二元合金体系,采用成分过冷理论分析金属Sn对三元合金中块体硅生长行为的影响;采用电子探针显微分析仪考察块体硅微观组织形貌与杂质分布。研究结果表明:定向凝固方法能有效分离块体硅,同时抑制块体硅内金属夹杂物生成,并将杂质含量控制在其固溶度范围内,成为一种有效分离、回收高纯初晶硅的新途径。 展开更多
关键词 Si-Al-Sn合金 定向凝固 块体硅
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