海底无限长水平线电流源电磁场

海底岩石电阻率远高于海水电阻率,假设将水平线电源敷设于海水与海底大地的分界面上,则在水平线电源中部一定范围内,可将线电源看成无限长水平线电源.根据2个介质的分界面上电场、磁场的切向分量连续,对于界面两侧介质导磁率均接近μ0的介质,磁场的法向分量也连续,从水平电偶极子在介质中的矢势公式出发,经过数学推导,得出了海底无限长水平线电流源电磁场频率域和时间域的解析表达式,为海洋电磁法的研究提供了一种理论依据.     

关于电磁辐射计算方法的探讨

在辐射电磁场中,在对矢势A采取库仑规范,并且在A中只取振幅正比于1/r的项的条件下,矢势A的横向分量A_s就等于A中的横场分量A_t.根据这个判断,提出一个与通常应用的电磁辐射计算方法等价的电磁辐射计算方法。     

电磁场边值关系的物理起源探讨

系统论述了电磁场边值关系的物理起源。界面上的自由面电荷所产生的电场,在界面两侧,以相反的方向叠加在原电场上,导致了电位移矢量的法向分量的不连续;界面上的自由面电流所产生的磁场,以相反的方向叠加在原磁场之上,导致了磁场强度的切向分量不连续。     

电磁场边值关系的讨论

本文对电磁场边值关系进行了系统的分析和讨论。介质分界面上的自由面电荷和面电流分布导致电位移矢量的法向分量和磁场的切向分量不连续;类似的,面束缚电荷、面磁化电流导致了极化强度的法向分量和磁化强度的切向分量不连续,在恒定场情况下,电磁场的边值关系是相互独立的,而在时变场情况下,边值关系不完全独立,只需考虑电磁场的切向分量的边值关系。     

直流电测深中各向异性层状地层的视电阻率响应特征

基于各向异性介质的电磁场方程,利用极向型与环向型标量位函数,得到了任意各向异性层状介质的电磁场响应和视电阻率响应关系.利用界面上电磁场切向分量的连续性及地面激励源的耦合条件,导出不同层之间电磁场的传播状态矩阵和递归计算关系.针对递归计算中指数项的数值不稳定性,借助状态矩阵的性质,构造稳定的计算格式.针对横向各向同性(TI)介质中极向位与环向位解耦的特点,地面磁场的计算采用格林函数积分方法,用均匀各向异性介质的解析解检验所提算法的正确性.结果表明:对于水平薄交互储层或水平裂缝带,地面测得的视电阻率小于实际地层的真电阻率,由此计算的含油气饱和度偏低;对于发育倾斜裂缝的储层,方位视电阻率的极向图表现出明显的反常现象,即随方位视电阻率呈椭圆状分布,长轴方向指向裂缝分布的走向;利用方位视电阻率的椭圆特征参数可以估算地下地层的裂缝分布参数.     

关于波导管内不能传播TEM波的简单证明和唯象解释

本文从·E=0及×E=iωμH两式出发,无须解出波导管内电磁场的各个分量或横向分量与纵向分量的关系,即可证明波导管内不能传播TEM型电磁波,并从物理概念出发给出一个更简捷的唯象说明。     

并矢Green函数在矩形波导中表示式的推导

本文讨论用本征函数展开法导出矩形波导中电磁场型的并矢Green函数表示式,用适当的位形来表示波导的取向与直角坐标的关系,这样得到的表示式既简单且可直接用来描述矩形波导中的TE模式和TM模式的场分量。     

气水界面上的法向反射系数研究

探讨地震频带内气水界面上的法向反射系数随频率的变化特征。分别利用新场气田和Denneman et al.(2002)模型的岩石和流体属性参数,建立了弹性孔隙介质的气水界面模型,然后,讨论了Gurevich et al.(2004)法向反射系数和Silin and Goloshubin(2010)的法向反射系数的简化计算方程。利用简化方程和建立的气水界面模型进行了计算,并探索了地震频带内法向反射系数随频率变化的规律。结果表明,Silin and Goloshubin(2010)的渐进方程的方法能有效反映地震频带内气水界面上反射系数随频率的变化。渐进方程的反射系数方法可用于研究实际气水界面上反射系数随频率的变化现象。     

旋波媒质中电磁场并矢格林函数的矩量法分析

应用矩量法导出了旋波媒质中无散电磁场并矢格林函数的普遍形式,然后给出无散电磁场并矢格林函数的M和N类矢量波函数的表示形式.     

光子自旋分量的表示与测量

描述了光子自旋沿任何方向分量的本征值及对应的本征矢,在任意两个相互垂直方向上,在第一个方向自旋分量的本征态中测量第二个方向自旋分量时,对获得它的各个本征值的概率的求法进行了讨论,并运用所得结果计算出用施特恩-格拉赫装置测量粒子自旋分量的概率.     

一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法

电磁脉冲通过窄缝的耦合计算是电磁兼容研究中的一个重要问题,现有算法存在着一些局限或不足.为得到一种能够反映窄缝实际耦合特点的算法,研究了Wang的窄缝算法中的不足,并基于其提出了一种修正的窄缝电磁耦合FDTD算法,即假设窄缝所在网格上的电磁总场在面向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离增加而增强的,而在背向入射场源的窄缝一侧是随离窄缝距离的增加而减弱的.用该算法对ESD电流注入细导线产生的电磁场与窄缝的耦合进行了计算.计算结果表明了该算法的正确性.     

大圆坯连铸结晶器电磁偏心搅拌的数值模拟

建立了描述大圆坯连铸结晶器电磁搅拌过程电磁场的三维数学模型,并采用实测数据对模型的准确性进行了验证.研究了不同搅拌电流强度和频率下,磁感应强度与电磁力的变化规律,并重点分析了偏心搅拌下磁感应强度和电磁力的分布特点.结果表明:磁感应强度和电磁力均随搅拌电流强度的增大而增强;随着搅拌电流频率的增大,磁感应强度逐渐减弱,而电磁力先增强后减弱,并在2.5 Hz时达到最大值;偏心搅拌时,电磁力在铸坯横截面上仍呈周向分布,但电磁力和磁感应强度的大小都出现了不对称分布,在靠外弧的一侧更大.     

行波磁场对板坯连铸结晶器内钢水流态的影响

针对板坯连铸过程中, 结晶器内钢水在行波磁场(电磁搅拌)作用下的流动行为, 采用水银作为模拟工质进行模型实验, 并结合基于流场雷诺应力模型的数值模拟, 分析钢水的流动规律及其对连铸工艺的影响. 研究结果显示, 施加行波磁场(电磁搅拌)时, 结晶器内钢水注流的对称性发生了改变, 进流被电磁力推向一侧, 在结晶器内形成全区域的水平环流, 破坏了通常钢水注流所呈现的规律性上下环流; 在结晶器上部近液面区域内, 水口两侧的环流分别被压缩到靠近水口或窄面的位置, 从而使结晶器内流场趋于紊乱的三维流态; 同时, 液面波动幅度增大, 在钢水注流与电磁力反向的一侧, 液面波动更加剧烈.     

电磁分离技术制备过共晶Al-Si合金自生功能梯度材料

由于初生相与熔体的导电性差异，在通电熔体及外磁场作用下，初生相颗粒在熔体内受到某一方向的合力，从而在熔体中做有规律的运动．因此，适当地控制铸件凝固过程及初生相颗粒的移动速度，使初生相颗粒在铸件中呈现有规律分布，可以获得自生功能梯度材料．对初生相颗粒在熔体内受力及运动情况的分析结果表明：颗粒的大小、形状及浓度对颗粒的运动状态及速度都有很大的影响．用电磁分离技术成功制备了过共晶A1-25Si功能梯度材料试样，从试样一端到另一端初生Si颗粒的含量、尺寸和形状均呈现梯度的变化．     

炉底电极形式对直流电弧炉内熔体中电磁场的影响

通过解析直流电板炉条件下的麦克斯韦等方程，研究了炉底电极形式对直流电弧炉内熔体中电磁现象的影响，结果表明，炉内熔体中的电流，电磁场及电磁力的分布强烈地依赖于炉底电极的形式。小直径导电炉底电极时，顶，底电极附近钢水中的电流，电磁场和电磁力较强，且受力方向相反；大直径炉底电极时，只有顶电极附近的钢水中的电流，电磁场和电磁力较强，且该区域受力方向向下。     

电磁力驱动载流金属熔体内速度的差分计算

针对电磁场对熔融流体的作用特性,采用差分方法和人工可压缩法,研究了电磁场对熔融流体速度的控制作用.结果表明:得到了一个控制液流流动的最佳时间段.在此时间段内载流熔液受交流磁场作用时熔体有很好的稳定状态,抑制液流流动的效果最佳,而加稳恒磁场和无磁场作用则无此特性.另外,电磁场可以很好地控制熔融流体的流动性,可以对载流熔体流动起促进或抑制作用,选择的金属物理属性、电磁参数、时间历程等因素都会对熔体的流动速度产生影响.该成果可用在电磁冶金工业中施加电磁场以控制金属熔体流速的目的,具有一定的指导意义和参考价值.     

大型水轮发电机电磁场模型及其对温度场的影响

为了准确分析大型水轮发电机的损耗和发热问题,分别建立了2维稳态电磁场、运动电磁场和场路耦合的有限元模型,并以1台36MW贯流式水轮发电机为例,对转子铁芯损耗和阻尼绕组损耗进行了计算。在此基础上,结合3维温度场有限元计算,分析了3种不同电磁场模型对转子热源和温度计算结果的影响,并与试验数据进行了对比。结果表明,场路耦合模型计算精度更高,额定工况时每根阻尼条的损耗不等,背风面阻尼条的发热明显大于迎风面的阻尼条,转子最高温度位于阻尼绕组而非励磁绕组。研究结果对提高大型水轮发电机转子损耗和温度场的计算精度以及设计、运行的可靠性具有参考价值。     

并行输电线路工频电磁场的叠加算法研究

国家标准对单条输电线路的电磁环境进行了规定,但缺乏多条输电线路并行时的电磁场算法及其相关规定.采用国际大电网会议推荐使用的输电线路电磁场计算方法,提出了利用矢量叠加原理计算多条线路并行情况下的电磁场强度算法.以三峡大学南苑留学生公寓旁并行输电线路为例,进行了并行输电线路工频电场、磁场横向分布的理论计算.按照国家标准规定的电磁场测量方法,对线路电磁场横向分布进行了现场实测.理论计算与实验测量结果对比表明,采用矢量叠加原理对3条并行线路工频电场横向分布计算误差最大值为0.45kV/m,工频磁场横向分布计算误差最大值为0.000 3mT.     

线偏振谐波光场中的二能级原子

原子与光场相互作用系统是很难求解的 ,对二能级原子与线偏振谐波光场相互系统进行了求解 ,得出了二能级原子与线偏振谐波光场相互作用系统的波函数、系统能量的可能取值、二能级原子动量的可能取值。     

220 kV变电站的智能汇控小室优化安装方案

针对新疆地区智能汇控小室损坏率高,使用寿命短和存在拒动、误动的问题,提出220 kV汇控小室优化研究方案.利用建模软件构建了新疆某地区220 kV变电站的三维模型,基于有限元方法进行变电站稳态电磁场分布研究,仿真数据与现场试验数据比较结果验证了该电学模型的准确性,对该模型采用空间寻优法获得智能汇控小室的最优安装位置方案.228个测点的工频电磁场仿真、试验对比数据平均误差为5.3％,满足变电站电压允许波动7％的要求;在平行进出线(X)、垂直母线(Y)以及安装高度(Z)方向上工频电磁场衰减速度的正交试验表明,Y方向衰减速度最为显著,220/110 kV侧分别在(2,10,2)m和(1.5,6,2)m处获得最佳安装位置方案.研究结果为进一步研究工频电磁场的变化特性和变电站二次设备安装路径优化提供一定的理论参考.