驻留式微气泡阵列流动减阻机理数值研究

为了完善驻留式微气泡阵列减阻的机理理论,基于有限体积方法,采用大涡模拟（LES）方法对平板及驻留微气泡阵列近壁面复杂湍流流动开展数值模拟研究,采用本征正交分解法(POD)提取2种模型近壁区湍流拟序结构进行对比分析.结果表明：相较于平板,驻留微气泡阵列近壁面切应力变化更加平稳,减小了约13.7%;微气泡气/水界面的动态形变使边界层间歇性流动分离再附着,抑制低速流体上抛、高速流体下扫形成的“猝发”现象,湍流相干结构“猝发”频率减小5.6 Hz.利用POD方法,能够有效地提取近壁面复杂湍流拟序结构的主要分布特征,微气泡的存在加强了湍流近壁区内的小尺度结构,促进流场内湍流动能的均匀分布,抑制了拟序结构的发展,体现了驻留微气泡良好的减阻特性.     

低功耗海洋地震勘探数据采集系统设计

针对海洋地震勘探,设计了一种低功耗数据采集系统。该系统以FPGA为控制核心,采用低功耗24位□-型AD7779模数转换芯片完成多路信号采集,通过USB总线与上位机进行数据交换。同时,系统使用高精度DAC芯片设计了自检电路,用于采集通道性能与质量检测。测试结果表明:系统性能指标与功耗水平均达到了设计目标,满足海洋地震勘探的需求。     

甲醇芳构化的研究 Ⅰ.反应热力学分析

采用"平衡常数法"计算了甲醇制芳烃各主、副反应在不同温度下的反应热、Gibbs自由能变和热力学平衡常数,并分析了不同反应温度和甲醇分压下甲醇芳构化主反应的热力学平衡组成。热力学计算结果表明,甲醇制芳烃大多数反应为强放热反应,较低的反应温度有助于主反应的进行。反应温度和甲醇分压对甲醇芳构化产物分布具有显著影响:升高反应温度及提高甲醇分压有利于增加芳烃产物中二甲苯的平衡组成;较低反应温度和甲醇分压有利于增加甲苯的平衡组成。     

某全闭环操瞄系统的火炮身管指向控制研究

某履带式自行火炮的操瞄系统采用捷联惯导系统（SINS）测量火炮身管指向进行瞄准,使得高低伺服和方向伺服存在控制耦合,瞄准性能易受车体姿态影响。根据车体坐标系下的全闭环操瞄系统控制模型,对被控模型进行等效变换,得到平动坐标系下含非匹配不确定干扰的伺服被控模型,将原有的耦合干扰、建模误差等转换为各伺服分系统的外扰,分别对伺服分系统设计自抗扰控制器。自抗扰控制器可对外扰进行观测,并在非线性状态误差反馈控制器中进行补偿,克服外扰造成的伺服系统超调。在车体初始姿态分别为水平和倾斜6°条件下进行仿真,结果表明：与采用自适应滑模变结构控制相比,采用自抗扰控制策略的伺服瞄准系统实现了平稳、精确瞄准,超调小,有效地抑制了非匹配不确定干扰,且控制器输出平滑。     

岩石SHPB试验中子弹形状对加载波形的数值模拟

利用有限元分析软件LS-DYNA对几种不同几何形状入射子弹在霍普金森压杆试验实验中产生的加载波形进行了数值模拟,在入射杆尺寸与撞击速度恒定的情况下,重点探讨入射子弹的几何形状对于加载波形的影响,为设计能打出近似理想半正弦波(或钟形波)的子弹提供理论依据。模拟研究发现:等截面子弹长度与加载波持续时间成正相关;锥形子弹末端截面直径越小,加载波上升沿时与脉冲持续时间越长,同时波形也越趋向于钟形波,但应力峰值则降低;对于本文设计的变截面子弹,其等截面段越长,加载波形越趋向于半正弦波。     

高温下砂岩动态力学特性研究

为研究高温下岩石的动态力学特性,组建了高温霍普金森压杆(SHPB)试验系统。并对处于不同温度等级（室温25～1 000 ℃）下的砂岩试件进行单轴动态压缩试验,研究了不同等级高温作用下砂岩峰值应力、峰值应变和弹性模量的变化规律。研究表明：砂岩动态力学特性的变化规律在100 ℃和200 ℃前后均发生了明显变化;200 ℃后砂岩峰值应力、弹性模量降低、峰值应变迅速增大;在高于600℃温度作用下砂岩动态力学特性较室温状态发生显著劣化。从材料的微观结构特征角度对高温下砂岩动态力学特性进行分析发现,不同温度等级高温对砂岩破坏的微观机理并不相同。研究成果可以为分析地下工程围岩在高温下的动态力学响应提供参考。     

基于矿井提升机的大功率电气传动系统控制策略研究

以矿井直流提升机为背景用MATLAB SIMULINK软件搭建电气传动仿真模型,在传统双闭环PI调节器的基础上研究各种不同的控制策略对于系统的影响,如积分分离式,不完全微分式,PID以及微分超前式,并与之进行比较。通过模拟各种真实情况来从动态性能、静态性能、抗扰特性等各个方面检验系统的性能,得出相关的结论,即不同控制策略的优势和不足,从而为实践提供重要的参考。     

添加剂对氢氧化镍电位性能的影响

通过对添加Co 、Co +Zn、Co +Cd 及不含添加剂的氢氧化镍样品进行粉末微电极循环伏安测试, 研究了氢氧化镍的电位性能, 并对这些样品进行物理形态结构测试, 探索了添加剂对氢氧化镍物理形态结构及电位性能的影响。结果表明:在制备氢氧化镍时加入添加剂, 氢氧化镍的颗粒小, BET 比表面大, 组成颗粒微晶小, 微晶间孔隙丰富, XRD 图谱中(001)晶面和(101)晶面衍射峰的半高宽(FWHM)值和d₀₀₁ 值较大, 结合水含量增多, 这些结构上的变化有利于氢氧化镍充放电过程中质子扩散, 从而改善其电位性能;单纯添加Co 对改善氢氧化镍的充电电位性能效果较好, 而同时加Co 、Zn 或Co 、Cd 可显著改善氢氧化镍的充放电电位性能。     

BaO-TiO_2-ZrO_2系热力学优化与计算及其应用

评估了ZrO2 TiO2 系现有相图和热力学数据 ,利用CALPHAD技术优化计算了其相图。采用替换式溶体模型来处理液相和固溶体相 ,ZrTiO4 用化合物能量模型来描述 ,ZrTi2 O6则处理为线性化合物。再利用己获得的BaO TiO2 系的相图和热力学数据 ,预测了ZrO2 TiO2 BaO体系相图。最后研究了BaTi4 O9 ZrO2 系介质谐振器材料的微波介电性能。并以ZrO2 TiO2 BaO相图知识作指导设计符合性能要求的微波介电陶瓷材料     

C／C复合材料石墨化度与导电性能的关系

研究了五种具有二维及准二维结构的炭/炭复合材料在不同石墨化度下各自的电阻率的变化,分析了引起这些变化的原因。结果表明,在所研究的石墨化度范围内,随着石墨化度的升高,材料的电阻率都呈下降的趋势,且电阻率ρ随石墨化度g的变化符合线性关系ρ=a