弱电网条件下并网逆变器阻抗协同稳定域辨识

针对基于阻抗方法无法提供系统参数的稳定区域问题,提出了一种弱电网条件下并网逆变器在线阻抗协同稳定域辨识方法。首先,构造了小信号稳定禁区和稳定运行区。其次,通过镜像映射、旋转映射和平移映射将稳定操作子区域转化为可分辨矩阵空间,进一步将协同稳定域的求解转化为等价收益率矩阵特征值全部在左半平面上的可分辨矩阵的条件,并提出了一种基于Kronecker理论的计算阻抗区域的方法。仿真和实验结果表明,提出的方法更有效、保守性更小。     

热声谐振管的实验研究

以氮气为工质进行了热声谐振管的自激振荡实验 ,通过实验对热声谐振管的起振温度差、自激振荡频率和压力振幅进行了研究 ,研究结果表明 ,热声谐振管的自激振荡频率随着驻波管长度的增加而减小 ,当驻波管长为 2 .2 7m时 ,振荡频率为 65.8Hz;当驻波管长为 3 .77m时 ,振荡频率为 4 2 .1 Hz;热声谐振管的振幅随着回热器两端温度差的增加而增加 ,实验中达到的最大压力振幅为充气压力的 4 .95% ;回热器两端的起振温度差受到充气压力的影响 ,实验中当充气压力为 4× 1 0 5Pa时起振温度差最小 .     

高频驻波热声热机的数值研究

以1/4波长驻波热声热机为研究对象,建立了平行板叠结构回热器以及异形板叠结构回热器的数值模型,采用Fluent软件分析了这两种结构回热器产生的压力、速度以及流场.研究结果表明:异形板叠结构回热器自激振荡达到饱和所需的时间比较短,压力幅值比较高;非线性声场的扰动,导致不同时刻回热器冷热两端温度分布不稳定,相比平行板叠结构回热器,异形板叠结构回热器温度梯度比较小,有利于低品质热源的应用;针对板叠结构回热器,改变平板的结构,有利于实现热声系统的匹配;异形板叠结构回热器周围的流场明显强于平行板叠结构回热器,有利于流固之间的耦合,提高了热声转换的效率.     

热声旋转发电的数值与实验研究

介绍了一种可用于热声发电的新型旋转机械式声-电转换方式,并针对其中的双向透平开展了数值与实验研究。采用稳定来流与可压缩交变来流相结合的方式,优化设计了一套百瓦级定导流叶片的双向冲击式透平结构,并完成了其在常压下稳定来流工况的输出特性测试,考察了定转速与定负载输出特性变化。实验获得透平最大输出功率为230 W,最大效率为51%(转速4 000 r/min,对应输出功率83 W,流量系数1.9)。将实验与数值计算进行了对比分析,结果表明:二维计算由于未计入叶片旋转速度径向差异以及叶顶泄漏的影响,定量上与实验值存在明显差异,但对系统性能的预测仍具有指导意义。采用三维模型给出了交变流动下的透平性能预测,计算结果与实验结果符合良好。此项工作可为进一步优化与分析交变流动下的双向透平提供指导。     

双驱动热声热机谐振管中声波的传播特性研究

分析了双驱动热声热机谐振管中声波的传播特性,通过分析指出,对于双驱动的热声热机,可以通过改变其反射系数和驱动声源的驱动相位差,进而实现谐振管声场的声压幅值和声场相位的改变.理论研究表明,在|rp|=0.3,相位差为σπ=0.5π时的声压幅值大于σπ=π的声压幅值;而在σπ=0.5π时,声场幅值随反射系数|rp|的增大而增大.实验研究表明,在相位差σπ为常数时,通过改变不同的反射系数值,就可以实现谐振管中声场的调节;在反射系数|rp|为常数时,通过改变谐振管两边驱动声源的驱动电压值,也可以实现声场幅值和相位差的调节.这样就有利于调节结构已经确定的微型热声热机的最佳声场分布,使其达到最优热声转换效率,实现微型双驱动热声制冷机热声制冷效率的最优化.     

Rijke管热声不稳定的实验研究

针对推进系统常发生的具有破坏性的热声振荡现象,为了获得热声振荡的共振频率信息并提供一种有效的抑制途径,自行搭建了Rijke管热声振荡实验测试平台,在不同热源位置、不同热源功率及不同空气流速等条件下测量了热声振荡的频率及声压。实验测得的热声振荡频率均在110~117Hz之间,属低频振荡,且热声振荡的频率和声压随热源功率和空气流量的增加整体呈现升高的趋势;相反,随着热源的后移,共振频率下降,当热源在Rijke管的1/4处时,热声振荡的发声强度达到最大。此外,随着热源功率和空气流速的增加,热声不稳定的区域随之增大。实验结果与理论计算结果吻合良好,从而可为推进系统热声振荡的主被动联合控制方法提供丰富、可靠的实验数据。     

循环载荷作用时不同实验条件下砂岩的声发射特征实验研究

通过循环载荷作用时不同位移速率、不同上限应力、不同下限应力以及不同水饱和度等实验条件下砂岩的声发射特性实验研究,探讨了循环载荷作用时不同实验条件下岩石的破坏损伤演化规律。研究结果表明,上限应力、下限应力、水饱和度等对岩石在承载过程中所发生的声发射事件数均有不同程度的影响,但位移速率对岩石在承载过程中所发生的声发射事件数的影响似乎不大。     

结合系统辨识的甲烷掺氢预混火焰热声稳定性研究

为了研究甲烷掺氢燃料对燃气轮机燃烧室热声振荡特性的影响,利用计算流体动力学结合系统辨识(CFD-SI)的方法对某旋流预混燃烧室进行了数值研究。在非定常CFD模拟中提取上游速度与火焰整体热释放率波动的时间序列,并通过相关性分析进行系统辨识,获取了不同甲烷掺氢比下的火焰传递函数(FTF),并结合低阶网络模型对燃烧室热声不稳定性进行了分析。结果表明,随着体积掺氢比的提高,火焰逐渐由“V”形变为“M”形,燃烧器出口处的涡结构先形成后消失,这导致了燃烧室热声振荡特性的改变。在体积掺氢比低于30%时,火焰响应不发生较大变化,燃烧室振荡频率小幅提高;当掺氢比在30%～60%时,火焰对低频的响应逐渐增强,对高频响应先增强后减弱,燃烧室在200 Hz附近热声模态的振荡消失,火焰稳定性增强,但高频纯声学模态被激发;而当掺氢比达到60%时,燃烧室内重新出现热声模态的振荡。对于以天然气作为燃料的燃气轮机,适当的掺氢比能改善燃烧室内的热声不稳定性,但氢气加入会更容易激发燃烧室的高频纯声学模态,使其在高频范围内出现振荡。     

激光在雨中传输的衰减特性分析及实验研究

降雨会对激光传输造成严重的衰减。通过分析常用的雨的经验模型,用Matlab仿真对各种模型进行了对比,发现当降雨量为广布雨时,Weibull分布、Joss和Gamma分布结果几乎一致,而M-P模型的衰减特性则为稍微偏大;当降雨量为毛毛雨和雷阵雨时,Joss模型的衰减特性与其它模型相比分别为相对偏大和相对偏小。为了验证模型的正确性及对桂林本地天气的适用性,通过多次实验得出:532 nm波长激光在雨衰减信道下传输衰减与M-P模型更接近,即M-P模型更加适用于全年降雨天气较多的桂林的大气雨衰减预测。     

回收利用冷凝热的恒温恒湿型空调机试验研究

对采用电加热、并联式及串联式回收冷凝热3种再热方式的恒温恒湿空调机组运行特性进行试验研究,分析讨论了设定不同温、湿度值对3种再热方式控制精度的影响,对3种再热方式的功耗进行了对比分析.试验分析表明:电加热是温、湿度控制精度最高、耗能最高的一种再热方式;与采用冷凝热回收系统相比,采用电加热方式的恒温、恒湿空调机组能耗降低30%左右,是一种节能的再热方式,并联式系统的功耗略低于串联式系统;当并联式冷凝热回收系统设定的温度为18～28℃、相对湿度在45%～70%的范围内时,温度和相对湿度的控制精度可以达到士1.0℃和±8%;对于串联式系统,当设定温度低于18℃时,系统控制存在盲点,但当设定温度升高至23℃后,机组控制精度明显提高,控制精度高于并联式系统.     

驻波型热声制冷机回热器的结构优化

对驻波型热声制冷机的回热器进行了理论研究,通过对绝热情况下回热器内系统能流的分析,得到了以回热器位置和结构参数为变量并能够较为准确地预测出回热器时均温度差△Tm的解析表达式.将所得解析表达式与实验结果、线性化结果进行比较,表明了结果的准确性.运用所得结果对板叠式回热器在声场中的位置、板叠厚度和板叠间距进行优化,得到了回热器最优位置xs=f-1 (△Tm),最优板叠间距2y0/δκ=3.3～3.4,最优板叠厚度为2l/δκ=0.7.     

不依赖于传感器静态特性的温度传感器热时间常数测试方法研究

基于温度传感器与其所处介质环境交换热能的速率和温度传感器的静态特性无关这样的认识,提出了无需利用温度传感器静态特性的热时间常数测量方法,推导出了温度传感器的热时间常数方程.该方法用两个不同大小的功率对同一个温度传感器进行两次恒功率加热,在这两次加热过程中,温度传感器的介质环境、传感器加热开始时的温度和传感器加热截止时的温度分别相同.根据两次加热过程所用的时间和功率就可以计算出温度传感器的热时间常数.该方法理论严谨,技术可行,无由温度传感器静态特性的离散性和非线性带来的测量误差,为准确测量接触式温度传感器的热时间常数提供了理论依据和技术手段.     

高温后大理岩在不同应力水平下超声波特性的实验研究

对100～800℃温度的大理岩在不同应力水平作用下进行超声波传播特性的实验研究．采用分组单独加温后，利用压力超声探头在RMT-150B型刚性岩石实验机上直接测定声波特性参数的方法，取得了O～60kN荷载范围内的大理岩纵波波速vp随温度θ变化的有效实验数据．在统计分析的基础上，进一步探讨了大理岩的vp-θ特性以及影响大理岩vp-θ关系的主要力学及物理原因．     

初始压力对狭缝内爆轰传播特性影响的实验研究

在高度H=1 mm,宽度W=20 mm的狭缝内,实验研究了不同初始压力(P_0=10~40 k Pa)下化学恰当比的C_2H_4/O_2预混气的爆轰传播特性。采用烟迹法记录爆轰胞格结构,同时采用高速摄影捕捉火焰面。实验结果表明,随着初始压力降低,爆轰波的化学反应诱导区距离增大,壁面条件(如摩擦、导热)的影响增强,导致火焰传播的速度震荡加剧,爆轰波传播从多头模式向单头模式过渡,并可出现多次起爆或者熄爆等复杂现象。此外,稳定自持传播爆轰波的速度亏损会随初始压力降低而增大,但详细规律还需进一步研究。     

不同树龄银杏嫩枝扦插繁殖试验研究

以银杏当年生枝条顶梢为试验材料,采用正交试验设计,研究树龄、激素类型、处理浓度、处理时间4个因素对插穗生根的影响。试验结果表明,树龄是影响银杏插穗生根率、平均根量、平均总根长的主导因子,银杏扦插最佳组合为A1B2C2D1,即5年生银杏+IBA500mg/L+1min。     

主机特征信息被动识别的研究与实现

被动主机信息识别是指通过嗅探发现的方式获取主机的特征信息,主要有旗帜和指纹识别两种方法。主机特征信息是对网络环境下设备的特征描述,而被动方式有对环境影响小的优点。通过结合两种方法完成了被动主机特征信息的实现,为其他网络安全方向的研究提供了数据准备。特别是可以用以对网络入侵检测系统进行改进。     

秋季桥上纵连板式无砟轨道竖向温差试验研究

通过对某客运专线曲线段简支梁桥上纵连板式无砟轨道结构温度场的连续观测,研究了秋季多种天气情况下曲线桥上无砟轨道温度场的时变规律.基于统计拟合,提出适用于我国典型地区纵连板式无砟轨道秋季竖向温度荷载模式.研究表明:轨道结构昼夜温度变化剧烈,表面最高温差可达16.0℃,平均日温差达8.0℃;随着距表面深度的增加,轨道结构温度变化幅值逐渐减小,峰值出现时间不断滞后;底座板底面最大日温差为1.5℃,平均为0.8℃;纵连板式无砟轨道结构的竖向温差可拟合为指数曲线,其曲线形式与中国铁路桥梁设计规范规定的箱梁竖向温差分布曲线在形式上较为相似.