下送风通信机柜进风速度对其出风温度的影响

根据空调精确下送风的原理,建立了精确下送风单机柜实验台,并通过3个工况的实验分析了机柜进风速度对其出风温度的影响。实验结果表明:当机柜的进风速度约为1.0 m/s时,机柜上部出风温度比下部出风温度明显较高,随进风速度的增大,机柜上部出风温度与下部出风温度之间的差值逐渐减小;当机柜进风速度达到2.0 m/s时,机柜内部温度分布基本呈现下热上冷的现象;当机柜进风速度约为1.4 m/s时,机柜出风温度分布比较均匀,因此,建议机柜的进风速度在1.4 m/s左右为宜。     

压电泵振动形成的气流速度分布及受力分析

研究了实际工作条件下,压电气流式角速度传感器敏感元件内气体受力和运动状态。根据动态时气体受力分析,选择计算模型和边界条件,并列出气体的Navier-Stokes(N-S)方程。利用CDF软件有限体积法中压力的隐式算子分割(PISO)算法,计算气体速度分布。结果表明,静态时,气体在腔体内形成相对稳定且随速度边界进行周期性变化的速度场,不同周期中相同时间点上,气体速度变化不大,热敏丝所处位置的气体速度变化范围是[-0.007 079 m/s,0.007 306 m/s],速度变化的周期等于泵振动周期,两根热敏丝对应点的气体速度差为零;输入角速度为2πrad/s时,两根热敏丝上对应点气体速度差为0.001 m/s,气体最大速度偏离中心对称轴0.197 4 rad。     

某医院Ⅰ级手术室速度场数值模拟与分析

为了考察手术室空调设计方案的可行性,利用CFD方法对Ⅰ级洁净手术室内空气流动和分布情况作了数值模拟与研究.结果表明:主流区域单向流状态满足规范要求.空态时,工作面高度平均风速0.265 m/s,与该工程验收时测试值0.27m/s基本吻合;动态时,除在人体周围速度较小外,手术区附近速度基本在0.3 m/s左右,满足要求.     

基于蒙特卡罗方法进行冷原子束模拟和参数优化

采用蒙特卡罗方法对基于制备低速浓密原子源(LVIS)产生的三维磁光阱(3D MOT)冷原子束过程进行模拟和系统性能参数优化。在Matlab软件中产生位移满足均匀分布,速度满足麦克斯韦波-尔兹曼分布的107个原子,通过仿真计算得到冷原子束的纵向速度分布和原子通量等关键参数。当冷却光光强为3mW/cm2,失谐量为5Γ时,模拟得到的原子束的纵向最概然速率为8m/s,速度分布的半峰全宽(FWHM)约为2m/s。模拟和实验研究了原子束最概然速率和通量随冷却光光强和失谐量变化的关系,结果表明冷却光失谐量为影响冷原子束速度分布和通量的主要因素,而冷却光功率在达到一定饱和强度后对原子束性能影响不大。     

原子源的制备与相干性检测

利用不平衡三维磁光阱(3D-MOT)技术,制备了低速、高通量的连续型原子束。通过使一束冷却光沿着光传播方向形成"中空光束",在MOT中形成一对具有不平衡光辐射压力的对射光束,压力将MOT中冷却与陷俘的87 Rb原子云团从"中空光束"通道中推出产生连续出射的原子。形成的原子束具有一定的速度和速度分布,可反映原子束的相干性。对所制备原子束的相干性进行了测量和分析,结果表明,所产生的原子束的最可几速度约为12m/s,纵向速度分布约为3m/s,对应的德布罗意波波长约为0.4nm,带宽为0.1nm。通过光电倍增管(PMT)收集的荧光强度推算得原子束通量为108～109 atoms/s。     

夏季空调送风速度对人体舒适度的影响

利用Airpak3.0软件对济南市某办公室的夏季空调热舒适性进行模拟分析,在送风速度分别为2m/s、2.5 m/s、2.8 m/s的情况下对室内温度场、速度场、PMV-PPD指标进行模拟分析,旨在探究该办公室最佳送风速度。     

激光选区熔化成型腔内流场优化及飞溅去除研究

为减少激光选区熔化过程中飞溅物的残留,提高成型零件的质量,构建EOS M290型激光选区熔化设备成型腔的计算流体力学模型和流体流动颗粒追踪模型,研究不同进气速度、进气孔直径、进气孔拉伸长度和出气口栅格数量对成型腔内流场分布和飞溅颗粒去除概率的影响。结果表明,当316L不锈钢飞溅颗粒直径为10～100μm范围内的4种正态分布时,原模型在进气速度为3 m/s时,去除概率仅为69.25%;延长进气孔可以改善成型腔内流场的均匀性和抑制Coanda效应,进气速度为3 m/s,进气孔拉伸长度为90 mm时,去除概率提高到74.64%;进气速度为3 m/s时,出气口栅格数量从5增加到9,出气口中心平面均匀性指数从64.42%增加到78.57%;在粉床不被破坏的情况下,优化模型(进气孔直径4 mm、进气孔拉伸长度90 mm、出气口栅格数量8)的最大进气速度为4.46 m/s,飞溅颗粒去除概率提升至82.11%。     

快速激光重熔的二维瞬态模型

通过采用有限元与多层网格法,求解热传导和对流方程,建立了模拟快速激光重熔的二维瞬态模型,并用该模型模拟了高扫描速度(2m/s)与低扫描速度(0.2m/s)情况下,时变的脉冲激光与连续激光重熔的物理过程。模拟结果显示,激光扫描速度对熔池内的流线分布的较大影响,从而影响到重熔后材料表面的成分分布。低扫描速度不材料表面同一区域可被多个脉冲加热,而高扫描速度下只被一个脉冲加热。熔池表面的形状在重熔过程中呈现中心凹陷,边缘凸起。此外,还通过模拟结果得到了熔池的大小、形状、平均冷却速度和边缘材料冷却速度,这些冷却速度对于分析材料表面的微观结构是有用的。     

相干多普勒测风激光雷达研究

研制了一套用于大气风速测量的1.064 μm全固态相干激光雷达系统。该系统采用种子注入 Nd∶YAG脉冲单频激光器作为光源。激光的脉冲能量为0.5 mJ,脉冲宽度(FWHM)为80 ns。 利用40 m处的转轮进行了硬靶速度校正实验(速度测量误差的方差为0.23 m/s),并对大气视向风速进行了测量(探测距离可 到达400 m)。在对系统进行初步优化后,获得了30 ～ 870 m的视向风速分布曲线。     

靶场编组站镜箱温度场稳定性影响及优化分析

激光惯性约束聚变(ICF)装置中靶场编组站镜箱内的温度控制是实现光学元件最小变形,保证光束质量的重要环节。建立靶场编组站镜箱数学和物理模型,采用流体动力学分析软件对靶场编组站镜箱内温度场分布进行了数值模拟,计算结果与实测结果吻合。分析了不同鼓风速度v及鼓风角度θ对镜箱内温度场分布的影响及稳定时间,结果表明鼓风速度越大,镜箱内温度场趋于稳定越快,而风速v大于1.3m/s后,稳定时间的减小不明显;鼓风角度对镜箱内温度场稳定影响较大,有最佳值。当鼓风速度v为1.3m/s,鼓风角度θ为20°时镜箱内温度场稳定时间最短,为77min。且在鼓风机关闭后32min内,镜片温差在允许范围内,最大值为0.009K。     

利用空间多普勒调谐技术冷却原子及其速度单一化

本文理论计算了用圆锥管内多次全反射激光而产生的多普勒频移来冷却原子束的机制。给出了最佳冷却原子束的圆锥管的夹角、长度、反射次数及激光入、出射角等参数。理论计算了原子束经过圆锥管冷却的速度分布情况。数值计算结果表明：采用两个长１３０ｃｍ的锥形管来冷却原子束，选用合适的失谐量可使极大部分速度小于１２００ｍ／ｓ的原子冷却到８ｌｍ／ｓ，并且可得到单一速度的高亮度的原子束。     

原子法拉第效应器件稳频与鉴频测速的多普勒激光雷达

利用FADOF透射频谱曲线稳定而又可调谐的特点,设计了一种测速多普勒激光雷达,一方面用其对发射激光稳频,同时用同种原子的FADOF对回波光鉴频,使发射激光频率和鉴频曲线建立了相对稳定的关系,可有利于提高测速精度。试验系统采用Cs原子FADOF,在-40~+40m/s的测速范围内,测速误差为±0.74m/s。     

一种用于氪原子的环形永磁体塞曼减速器

基于激光冷却与囚禁原理的原子阱痕量分析技术,可以对氪的放射性同位素进行高灵敏度检测,在地球物理与环境科学领域具有广泛应用。塞曼减速器可用于产生连续低速的原子束流,是原子阱痕量分析系统中的关键部件之一。采用永磁体设计的塞曼减速器组装和调试方便,磁场强度稳定,且不需要恒流电源和冷却装置,因此获得了越来越多的关注和研究。文中基于环形永磁体设计了一种用于氪原子的塞曼减速器,通过有限元分析得到了减速器磁场的空间分布,根据设计参数制造了环形永磁体塞曼减速器,测量了轴线上的磁场分布。减速器长度51.2 cm,有效减速区域长度46.9 cm,实测磁场与理论减速磁场最大偏差小于3.6 G,平均偏差1.3 G。进一步模拟了原子束流在设计磁场和实测磁场下的减速过程,并分析了磁场的径向变化对于原子束流减速的影响规律,结果表明:当原子束流直径小于20 mm时,该塞曼减速器可将初速度最大为250 m/s的氪原子减速至50 m/s。     

非合作转动目标相干测速实验研究

激光相干探测比直接探测具有更高的灵敏度,在远距离非合作目标探测识别中具有优势。为实现漫反射目标速度非接触式测量,采取连续激光外差探测方式,对室内转动漫反射目标速度进行测量。通过对影响测量结果的误差源进行分析,找出影响外差测速准确性的主要影响因素并进行修正。同时采用振幅调制法对转速实时测量,将其作为目标真实速度。将外差测速与振幅调制测速结果进行对比,实验表明:顺时针旋转测速相对误差在2%以内的概率为99.25%,测速绝对误差在0.05 m/s以内,随着速度增大,测量相对误差呈减小趋势,测量绝对误差呈增大趋势。受运动目标速度限制,实验测速动态范围在0.05~16 m/s之间,而该测量系统实际测速最大值可达445 m/s。     

Estimation of muscle fiber conduction velocity with a spectral multidip approach

We propose a novel method for estimation of muscle fiber conduction velocity from surface electromyographic (EMG) signals. The method is based on the regression analysis between spatial and temporal frequencies of multiple dips introduced in the EMG power spectrum through the application of a set of spatial filters. This approach leads to a closed analytical expression of conduction velocity as a function of the auto- and cross-spectra of monopolar signals detected along the direction of muscle fibers. The performance of the algorithm was compared with respect to that of the classic single dip approach on simulated and experimental EMG signals. The standard deviation of conduction velocity estimates from simulated single motor unit action potentials was reduced from 1.51 m/s [10 dB signal-to-noise ratio (SNR)] and 1.06 m/s (20 dB SNR) with the single dip approach to 0.51 m/s (10 dB) and 0.23 m/s (20 dB) with the proposed method using 65 dips. When 200 active motor units were simulated in an interference EMG signal, standard deviation of conduction velocity decreased from 0.95 m/s (10 dB SNR) and 0.60 m/s (20 dB SNR) with a single dip to 0.21 m/s (10 dB) and 0.11 m/s (20 dB) with 65 dips. In experimental signals detected from the abductor pollicis brevis muscle, standard deviation of estimation decreased from (mean +/- SD over 5 subjects) 1.25 +/- 0.62 m/s with one dip to 0.10 +/- 0.03 m/s with 100 dips. The proposed method does not imply limitation in resolution of the estimated conduction velocity and does not require any iterative procedure for the estimate since it is based on a closed analytical formulation.     

相干测风激光雷达中多核DSP并行风速反演算法的实现

针对高重复频率相干测风激光雷达中风速反演时数据量大、计算量大、实时性要求高等问题提出了基于多核数字信号处理器（DSP）的并行风速反演算法。该算法的核心思想是,利用高速数据处理板卡DSPC-8681上的4颗8核DSP处理器采用单指令多数据流的方式进行并行计算和同步,使用最大似然离散谱峰值计算出视向风速。在激光脉冲重复频率为10 kHz的条件下实现了相干测风激光雷达中实时的风速反演。通过实验验证,激光雷达的视向探测距离达到3 600 m,距离分辨率为60 m,风速测量范围为30 m/s,时间分辨率为1 s,转动圆盘校准的速度测量精度优于0.48 m/s。     

基于高斯拟合的相干激光雷达风速估计算法

分别利用高斯拟合估计算法（Gaussian fitting estimation algorithm,以下简称Gauss估计算法）和最大似然（Maximum Likelihood,ML）离散谱峰值（Discrete Spectral Peak,DSP）估计算法（ML DSP）处理实测回波信号,计算得到风速扰动的功率谱密度（Power Spectral Density,PSD）。根据Kolmogorov湍流理论中PSD与频率的-5/3关系,比较不同距离门下的PSD,采用高频区域的风速误差作为风速估计性能参数,分析比较不同距离情况下风速误差,并利用自相关系数分析风速时间变化的相关性。结果表明:在距离较低的探测区域Gauss估计算法的风速误差微弱小于对应的ML DSP估计算法,二者之间的风速误差差值最多不超过0.05 m/s。而在距离较高的区域,两种算法的风速误差差值从820 m处的0.06 m/s增加至1 200 m的0.16 m/s。在风速的时间相关性分析上,Gauss估计算法的风速时间自相关系数明显大于对应的ML DSP估计算法,说明Gauss估计算法处理的风速数据更具有稳定性。     

利用Fizeau干涉仪进行激光风速测量的原理分析

导出了激光多普勒雷达基于Fizeau干涉仪及CCD探测器进行测风时,每个CCD元最终接收到信号的一般表达式.对系统的参数做了整体优化,得出一组优化参数.在0～3 km高度,得出系统风速误差小于0.16 m/s.对最终的风速反演分别运用最小二乘拟合法和重心法.分析表明最小二乘拟合法只适用于风速较小的情况.详细分析了运用重心法计算风速必然会引起的误差,并提出一种解决方法.修正后,在±30 m/s风速范围内,该方法产生的误差小于0.25 m/s.