外电场作用下铁电畴极化反转机制的相场法模拟

采用相场方法模拟了铁电畴的形成及外电场作用下的极化反转,探讨了不同外电场作用下的极化反转机制.结果表明:无外电场作用下,铁电畴的形成是一个形核和长大的过程,系统达到稳定时具有4种铁电畴,其形貌均为平行四边形,其中180°反向畴沿-45°方向规则分布,90°反向畴呈阶梯状规则分布;恒定电场作用下,铁电畴产生90°和180°极化反转,极化方向有利的铁电畴长大,系统达到稳定时,平均极化增加,且恒定电场越大,平均极化越大;交变电场作用下,铁电畴产生极化反转,形成电滞回线和蝶形回线,电场频率或者强度越大,矫顽电场和剩余极化越大,温度越高,矫顽电场和剩余极化越小.     

三角翼前缘涡轴向速度的数值模拟研究

本文通过数值模拟的方法研究了雷诺数和攻角对76°大后掠三角翼和50°中等后掠三角翼前缘涡轴向速度的影响.前缘涡速度沿轴向的变化趋势反映了三角翼前缘涡的产生、发展及其演化过程,计算结果表明,后掠角、攻角和雷诺数共同影响前缘涡轴向速度的发展和展向分布特征,其中雷诺数是最重要的影响因素.较高雷诺数下,大后掠三角翼和中等后掠三角翼前缘涡轴向速度呈现出常见的射流型轴向速度分布;而降低雷诺数至105以内时,中等后掠三角翼前缘涡轴向速度剖面为尾流型,大后掠三角翼在较小攻角下也表现出尾流型的特征.     

5．12汶川地震航空遥感应急调查

5．12汶川大地震后，航空遥感快速覆盖了灾区现场，应急航摄图像解译迅速确定了地震灾区分布范围，获取了地震影响范围内毁房、毁路、堵江和被破坏基础设施的位置、规模等灾情信息，以及次生地质灾害类型、分布及规模信息，为抢救生命、修复交通线和估算灾情提供了基本依据．进一步解译分析表明大型次生地质灾害主要分布在震中北东45°～50°方向，从零到300km范围，今年的汛期和未来几年内大约有137处大规模滑坡、泥石流发生，制定重建和发展规划时不但应避让目前分布的大型灾害，还应充分考虑潜在大型灾害．     

巷道布置对围岩稳定性影响的数值模拟

采用理论分析不同应力场下巷道轴线与最大水平主应力方向夹角的最佳角度，利用数值模拟不同夹角情况下，巷道围岩应力分布、正前方应力分布及变形特征。得出：1）最大水平主应力σH〉最小水平主应力σh〉垂直主应力σr时，最佳角度为0°；σt〉σH〉σh时，最佳角度为90°；σH〉σa〉σA时，最佳夹角为α0.2）巷道开挖后，水平应力在两帮出现应力降低区，在顸、底板出现应力集中区；垂直应力在两帮出现应力集中区，在顶、底板出现应力降低区；随角度变化，应力变化区均有明显变化，正前方断面的最大主应力变化明显。3）巷道达到最佳角度时，围岩变形相对较小，最大主应力围绕在巷道周边，呈环状或类环状分布；其它角度时，围岩变形相对较大，最大主应力逐渐向顶、底板的四角或两帮发展。     

穿越河道天然气管道泄漏数值模拟

为了分析穿越河道管道泄漏后天然气在漏孔角度和河流速度影响下的迁移扩散规律,建立穿越河道天然气管道泄漏扩散的计算流体动力学(CFD)数值模型,利用FLUENT建模并模拟管道漏孔方向与水平方向夹角呈30°、60°、90°、120°和150°时不同河流速度条件下气体在河水中的扩散过程。结果表明,气体到达水面的时间和水平迁移距离随漏孔角度变化不敏感,而其与河流速度的关系为正相关。无量纲分析进一步证实了此结论。在此基础上,采用高斯非线性拟合得到气体水平迁移距离与河流速度和漏孔角度的定量关系式,其中拟合确定系数大于0.99。此结果可为穿越河道管道天然气泄漏风险评价和事故后应急策略的制定提供一定的理论指导。     

涡轮增压器涡壳流场模拟及变工况特性分析

涡壳是涡轮增压器的重要组成部分，其运行的好坏直其影响涡轮增压器效率.本文采用CFD模拟方法，对变转速时涡壳内速度、温度分布进行模拟，从而得出了涡壳内的流场分布规律和变工况特性，并提出了用增速比和减温比来衡量涡壳效率，为改进和优化涡壳设计以使其工作在最佳工况提供可靠理论依据.     

倾斜圆管内超临界压力CO_2流动换热数值分析

对超临界压力CO_2在内径为10 mm、加热长度为2000 mm、倾斜角度α=45°的倾斜光管内向上和向下两个方向的流动与传热行为进行数值计算.采用SST k-ω低雷诺数湍流模型,通过超临界压力CO_2在垂直光管内向上流动传热的实验数据验证了计算模型的可靠性和准确性,分析了倾斜圆管内壁温度T_(w,i)和对流换热系数h沿圆管轴向和周向的变化规律.基于超临界压力CO_2在类临界温度T_(pc)处发生类气-类液"相变"的"类沸腾"假设,研究了超临界CO_2在倾斜圆管内不同方向流动时顶母线壁温分布产生差异的原因,通过获取圆管横截面内速度分布、物性分布和湍流分布等详细信息,重点分析了产生这一差异的传热机理.计算结果确定了类气膜厚度、轴向速度u、湍动能k和黏性底层厚度δ_(y+=5)是影响不同流动方向时顶母线壁温分布差异的主要因素.     

功能驱动的超材料结构数字化设计与3D打印

本文提出了一种以功能驱动的超材料结构数字化设计新方法,以实现电磁波传播方向90°偏折的伊顿(Eaton)透镜为典型应用目标,研究了其介电常数理论分布模型的数字化离散方法,获得了三维90°伊顿透镜介电常数离散化分布工程模型;通过理论计算建立起超材料单胞结构几何参数(木堆单胞结构柱宽ω与单胞尺寸a)与其等效介电常数之间的映射关系,从而实现三维90°伊顿透镜的工程模型向结构模型的转化;以光固化树脂(介电常数为3)、混合液体介质(介电常数从2.2到40)为原材料,采用光固化3D打印工艺,实现了液固耦合的三维90°伊顿透镜宏/微结构一体化制造;通过仿真和实验测试表明,所实现的三维伊顿透镜能够调控入射电磁波的传播方向,实现入射电磁波的90°偏折,且在12～18 GHz频段范围内具有宽频特性.本文所提出的数字化设计方法与3D打印工艺相结合,为实现面向电磁波传播调控的新型电磁波器件提供了一种途径.     

不同围压与不同截齿侵入角作用下镐形截齿破岩数值模拟分析

为分析围压、截齿侵入角等对镐形截齿破岩效果的影响,采用颗粒流离散元法对不同围压和截齿侵入角下的镐形截齿破岩进行数值仿真,研究不同围压与截齿侵入角下对应的岩石破碎模式、牵引力、切割力以及裂纹数目的变化。研究表明:随着围压与截齿侵入角的变化,截齿破岩时呈现3种破坏模式:当围压为0~20 MPa、截齿侵入角为45°~60°时,可以产生向岩石内部扩展的裂纹,最利于破岩;当围压一定,截齿的侵入角为45°左右时,切割力最大而需求的牵引力最小,且两者波动最小,切割岩石最稳定;当截齿的侵入角为45°时,破岩效果最好,侵入角为60°时,围压10~20 MPa左右破岩效果较好,当截齿的侵入角为90°时,围压对截齿破岩无影响,且切割效果差。通过模拟,得出合适的截齿破岩参数,为截齿参数的选择提供指导。     

天然雪的风洞实验研究

风洞实验通常采用的人造雪并不能完全真实有效的反映出自然界中风吹雪的运动规律.本文将雪层结构没有受到干扰的两种雪样（新雪和老雪）置于风洞内进行实验.结果表明：新雪的起动风速小于老雪;两种雪样的输雪量随着高度的增加均以指数的形式递减;单宽输雪率随风速的增大以指数形式递增.利用粒子图像测速系统（PIV）对两种地形下（平坦床面和路基）风吹雪中雪粒的速度进行测量,结果表明：在测量区域内雪粒速度在平坦床面时呈高斯分布函数,在路基表面和背风坡也满足这一分布函数;迎风坡处雪粒的速度分布与高斯分布函数的相关性较差.对近床面的雪粒速度统计结果表明不同风速下雪粒的冲击速度和起跳速度均服从高斯分布函数.     

Indoor climate

In industrialized countries most of the time is spent indoors. The basic ambient parameters for a thermally comfortable indoor climate are air temperature, air velocity, humidity and radiation pattern. Besides the thermal component, the concentrations of air pollutants in the indoor air are also of importance for wellbeing and health. Their levels are influenced both by the outdoor concentrations and the indoor emissions. The increasing use of air conditioning systems in many cases has not resulted in improving the indoor climate but causes a wide range of irritations and health problems summarized as sick building syndrome.     

基于单片机的工件零位偏差角度测量系统的设计

目前三棱形轴孔工件的零位偏差角度测量多采用手动找正,但手动找正存在劳动量大、精度低等诸多缺陷.针对该问题的不足提出了基于AT89C52单片机为核心的零位偏差角度自动测量系统的设计方案.将测得的角度值以无线传输的形式传送给数控端,并给出了系统的找正原理,以及软硬件的设计.测试结果表明,整个系统结构设计合理,各部分工作正常...     

刨煤机刨刀刨削煤层动力学模拟研究

刨刀刨削煤壁的过程中,切削角和刨刀的宽度影响刨刀的受力.为了减小刨刀的受力及冲击,根据刨煤机的实际工况,建立刨煤机刨削煤层的三维模型,并运用Hypermesh和LS-DYNA分析单个刨刀刨削煤层的受力状态.对不同切削角的刨刀进行仿真分析,结果表明:切削角为90°时,刨刀受力较大；切削角为70°时,刨刀受力较小.对不同宽度的刨刀进行仿真分析,结果表明:宽刨刀对煤层刨削区域影响大,刨削阻力较大,有利于刨削脆性煤层；窄刨刀对煤层的刨削区域影响小,刨削阻力小,有利于刨削粘性煤层.     

汽车空调系统双蒸发器总成流场的CFD研究

通过对前置、顶置蒸发器总成内空气速度场、压力场的CFD分析，发现前置蒸发器总成中空气在蒸发器入口段产生了较大的气流涡旋，影响了流场的均匀性，另外在顶置蒸发器总成中也存在出风流场不均匀。针对上述问题，对局部结构进行了改进，在前置蒸发器总成进口风道加装导流板，调整了顸置蒸发器出风口开口角度。计算结果表明，结构优化后的流场更加均匀，从而提高了空调系统的性能。     

走廊转角条件对人员疏散规律的影响分析研究

在建立走廊转角疏散模型的基础上，将房间人员密度设置4种情况，采用计算机数值模拟软件FDS＋Evac模拟了不同转角角度，不同圆角半径的走廊转角条件下的人员疏散过程。研究表明：走廊转角角度从O°增加到90°，疏散时间先增长然后缩短最后又增长。同条件下，圆角疏散能力优于折角。圆角半径大小对人员疏散没有显著影响。研究结果为建筑走廊设计提供了参考依据。     

乙醇燃料改质对HCCI燃烧特性的影响

为研究乙醇经过改质后，改质气浓度和改质气进入气缸相位对乙醇HCCI燃烧特性的影响，以一台改造的实验发动机上为模型，用CHEMKIN4．0软件进行模拟。模拟结果表明，乙醇经过改质后，改质气的主要组分为H2、CO、H2O和OH基；随着改质气浓度的增加，缸内压力升高，燃烧始点提前，缸内最高压力升高；随着改质气进入气缸相位逐渐接近上止点，HCCI燃烧始点逐渐推后，缸内的最高压力出现变化，改质气在上止点前14°CA进入气缸，缸内最高压力减小，改质气在上止点前12°CA进入气缸，缸内压力达到最大，随着改质气进入气缸相位逐渐减小，缸内最高压力逐渐减小。因此，在上止点前12°CA进入气缸是较优的相位。     

基于Origin的风机风量测试数据处理研究

根据金川二矿主风机风量测试过程中遇到的风量测点不足、不能反映风机实际风量的问题,运用一元流体运动模型和流体在管道中速度分布规律的相关理论知识,结合Origin软件的曲线拟合功能,拟合出风硐内风速分布规律曲线,进而求出风硐风速及风机风量.经过工业验证符合实际在误差要求范围之内,具有工业应用价值,为风机风量测试提供了一种新...     

大型商用厨房室内热舒适性的数值分析

大型商用厨房是一个复杂的高温高湿环境。在夏季若未采用有效的室外新风补给措施,则需要给厨房提供大量空调冷风以满足排烟需求,造成大量的能耗。本文提出一种大型中餐厨房布局,并基于分析软件FLUENT进行数值模拟,采用PMV-PPD预测模型对4种不同比例的送风情况进行热舒适性评价。结果表明,对于这种厨房布局,采用20%冷风比例的组合气幕通风方式,不仅能防止污染物逸出、降低厨房所需空调冷风风量,减少能耗,同时可获得满意的热舒适性环境。     

The Conical Sundial from Thyrrheion – Reconstruction and Error Analysis of a Displaced Antique Sundial

Summary The conical sundial from the museum Thyrrheion is found to be designed with cardinal parameters geographical latitude  ϕ = arc tan(3/5) = 30°57′50″ half cone angle   α = arc tan(4/9) = 23°57′45″ radius at equinox   r₀ = 4 unciae = 98.7mm (pes monetalis) position of the cone tip h = 18 unciae = 444.3 mm The half cone angle is equal to the angle of the ecliptic which leads to the special case of a conical sundial with the associated sphere being tangent at the day line of the winter solstice. The ratio of sides in the generating triangle 4:9 may thus be interpreted as an approximation for the angle of ecliptic. The place of finding (operation) is 10° North of the intended latitude (design). The error of the sundial's indications due to the displacement are analyzed. (Received July 15, 2000)