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携带颗粒的湍流二相流广泛存在于环境流动中,如大气层暖云中雨滴的形成,沙尘暴中的风沙二相流等。湍流二相流的复杂性在于其多尺度特性:除了湍流自身的多尺度时空结构外,颗粒可引入新的尺度并与湍流最小涡尺度分离,例如颗粒直径尺度小于柯尔莫格洛夫长度尺度。湍流二相流的数值模拟对分析流动机理,预测环境流动具有重要意义。近年来,大涡模拟方法正逐渐发展为湍流二相流数值模拟的主要工具之一,其优点是能预测多尺度的湍流结构与惯性颗粒的非定常相互作用。对单相湍流而言,大涡模拟的基本原理是求解滤波的大尺度运动方程 ...
晋国栋
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湍流的相对扩散通常采用拉格朗日方法描述,且受小尺度湍流运动影响很大。这一特性为大涡模拟方法预测湍流相对扩散提出了挑战。我们采用直接数值模拟、滤波的直接数值模拟以及采用谱涡粘模型的大涡模拟方法,主要研究了滤波和亚格子尺度模型对流场的拉格朗日统计量的影响及其雷诺数效应。研究的拉格朗日统计量包括单颗粒扩散、颗粒对相对扩散和多颗粒相对扩散。研究结果表明,对于长时间的单颗粒扩散,大涡模拟高估了拉格朗日速度关联的时间尺度而低估了拉格朗日速度脉动。这两种效应相互抵消,使得大涡模拟可精确预测长时间湍流扩散系数 ...
晋国栋, 周志登, 何国威
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离相气体绝缘母线的温升和散热性能是影响其工作稳定性的重要因素之一。笔者先通过涡流场计算得到导体及外壳的焦耳热损耗,然后将其作为体积热源,通过间接耦合方法再计算出母线温度场分布,进而与实验数据进行对比,验证温度场计算结果的正确性,最后分析环境温度、气体压强以及不同负荷电流对母线温度场分布的影响。所得出的结论对离相气体绝缘母线散热设计具有参考价值。
李玲, 吴晓文, 李洪涛, 裴一乔
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对单向流作用下近壁面管道流向涡激振动进行了水槽实验模拟。分析了管道涡激振动位移时程曲线,研究了管道振动频率随水流速度的变化特征。探讨了管道振动幅值和频率的变化特性,结合管道尾迹涡的变化规律,分析了流向涡激振动的起因。结果表明:随着流速的增加,管道流向涡激振动经历了发生、发展和消失的变化过程。对于较小振幅情形(主要指在锁频初期和后期)振动频率存在多值现象,即在频谱中存在多个谱峰 ...
杨兵, 高福平
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一种利用光电流和光透过曲线测量电吸收调制器插入损耗因素的方法
提出一种新颖的方法用于测量电吸收调制器(electroabsorption modulator,EAM)各种因素造成的插入损耗.此方法仅需要测量波长相关的光电流(Iph-λ)和光透过功率(P-λ)的数据,通过最小二乘法拟合出结果.理论分析表明此方法较精确 ...
王圩 +5 more
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“双碳”背景下,碳排放量是电缆线路支架材料选择的重要评价标准之一,然而目前针对电缆支架的碳排放量计算缺乏相关模型。文中构建了一种基于碳排放因子法的电缆支架全生命周期碳排放计算模型,其中考虑电缆支架耗材量和涡流损耗的碳排放活动影响。针对不同材料支架的承重性能及腐蚀速率,计算支架在全生命周期内的总耗材量,针对不同材料支架的感应电流能力,计算支架上的涡流损耗,并结合碳排放因子计算出对应的碳排放量。最后以雄东—昝西220 kV电缆线路为例,计算了该线路采用两种不同材料支架的全生命周期碳排放量 ...
张宇娇 +5 more
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以罐式断路器简化的罐体模型为研究对象,运用理论分析、仿真计算与试验相结合的方法,初步探讨断路器的热特性分析。计算表明,导体电阻的热功率是断路器的主要热源,涡流损耗基本上可以被忽略;另一方面,热气体对流散热是断路器消热的主要途径。表面光滑导体的热辐射效果微弱,然而表面涂漆导体的热辐射效果不能被忽视。温升试验与仿真结果基本一致,表明了理论分析与仿真计算方法的正确性。
田刚领 +3 more
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Integrated magnetic-field-modulated machine is a single-air-gap magnetic-field-modulated machine, which is highly integrated by using the magnetic gear and high-speed permanent-magnet machine.
HUANG Jian +4 more
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在超临界二氧化碳布雷顿循环系统设计中,为提高系统能量转换效率,需要准确预测风摩损耗。风摩损耗大小与转子转速,转子几何结构,工质状态密切相关。本文针对2 MPa二氧化碳工质中,高转速(23 000 r/min)转子的风摩损耗特性进行数值计算分析。研究结果表明:转子粗糙高度对超临界二氧化碳布雷顿循环系统中高转速以及可能出现的较高压力工况下的风摩损耗具有显著影响。已有风摩损耗经验关系式未考虑粗糙度的影响,直接使用可能带来较大误差。风摩损耗随着转子粗糙高度的增加而增加,随转子转速的增加而增加 ...
张尧立 +5 more
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采取改变陡槽底坡的系列模型试验,对宽浅急流特性及其对下游消能流态的影响进行分析研究,探讨影响宽浅陡槽泄水消能流态稳定的主要原因.研究表明,宽浅急流能量损耗远大于一般明渠急流,且动量横向分布存在两种不同形态:"椭圆型"与"马鞍型",前者水流稳定性差,有可能产生立轴漩涡,降低消能率;后者水流稳定性好,消能比较充分.同时研究发现,相同流量下,随着弗劳德数Fr的增大,水流的抗扰动能力相应增强.提出宽浅急流是否稳定主要取决于跃前断面宽深比B/h和弗劳德数Fr两个要素,并拟合出用于流态判别的临界曲线 ...
王二平 +4 more
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