EAST中性束注入器加速极电源设计

文章介绍了80 kV,80A EA ST托卡马克装置中性束注入器加速极电源的设计方案,该方案利用脉阶调制技术,引入一种新颖的80个不可控直流电源模块串联的解决方案;加速极电源的输出电压取决于投入的模块数,通过开关可调节输出电压在0%~100%额定电压范围内阶梯变化;与传统的整流加串联真空调整管方案相比较,该方案具有多方面的优点。     

EAST托卡马克低杂波电流驱动的放电模拟研究

低杂波电流驱动是实现托卡马克稳态运行的主要手段。文章对EAST全超导托卡马克低杂波电流驱动进行了放电模拟研究,着重分析了低杂波驱动电流、波功率沉积、放电过程的伏秒消耗、等离子体电流、位置及等离子体电流剖面和位形演化,模拟结果对今后EAST开展长脉冲稳态放电有参考意义。     

EAST托卡马克等离子体电流和位形演化的数值模拟

EAST托卡马克是世界上第一台全超导托卡马克装置.文章利用普林斯顿大学开发的著名托卡马克模拟程序对EAST的首轮放电中等离子体电流和位形的控制进行了数值模拟,获得的结果与实验吻合得很好,说明控制系统的稳定性.同时模拟结果对EAST今后开展等离子体平衡和控制系统设计有重要的参考价值.     

中性束注入等离子体产生的快离子空间分布数值模拟

本文数值模拟研究了中性束注入等离子体产生的快离子空间分布,讨论了快离子空间分布随中性束在等离子体中平均自由程变化情况.采用HL_2A装置参数模拟了线束和扩散束两种情况下快离子的空间分布,结果表明束粒子在等离子体中的平均自由程对束的沉积剖面影响较大,当平均自由程与小半径相当时快离子密度分布在在磁轴处有一个较大的峰值.     

EAST托卡马克拉长位形演化的数值模拟

文章利用TSC对先进实验超导托卡马克(EAST)拉长偏滤器位形的放电进行了数值模拟,放电全过程中等离子体电流、等离子体大半径、小半径、拉长比随时间演化的模拟结果与实验结果及与EFIT反演结果吻合很好,为相关实验和开展更深入的EAST放电模拟研究提供了理论依据。     

激光驱动产生正电子实验的数值模拟研究

激光尾波场电子束作用于固体金属靶产生正电子,是一种新兴的获取正电子的实验方法。文章对其实验方案进行详细地模拟分析。利用FLUKA蒙特卡罗程序开展数值模拟,研究激光尾波场正电子实验中靶材料的选择标准,提出引入平均角分布熵产额(mean angular entropy yield, MAEY)函数指标进行正电子的实验可用性评价;计算结果表明,原子序数高的固体金靶正电子产额和平均角分布熵产额均较高,正电子的可用性相对较好。对选用固体金靶的实验方案,构建蒙特卡罗物理模型开展模拟计算,研究正电子在输运过程中的空间分布特征;计算数据显示,金靶产生正电子的角分布范围在0°～70°之间,通过准直器后正电子数目减少到原来的1.05%,存在电子、光子和中子等干扰粒子,其中光子干扰最大,在通过偏转磁场后的正电子分布空间,光子密度仍比正电子密度高2个数量级。该文的研究对于激光驱动正电子实验固体靶材料的合理选用以及相关正电子测量与应用实验方案的优化设计具有一定的参考价值。     

分期导流束窄河床的二维数值模拟研究

在分析束窄河床水流特点的基础上,基于二维浅水方程组,得到了宽阔河流上分期导流束窄河床水流的计算模型,采用普列斯曼差分格式离散方程组,交替方向隐格式(ADI)法求解,编制了计算程序,针对某实际工程进行了计算分析,验证了其围堰设计高程可以满足挡水要求,根据计算结果提出了一期土石围堰的保护措施,物理模型试验结果显示所建数学模型具有较高的可靠性和精度。     

多级交替注入酸压温度场数值模拟

深层碳酸盐岩油气藏在全球油气生产中占据着非常重要的地位,但是由于储层高温导致酸岩反应速度较快,酸蚀有效作用距离短,这严重影响到储层酸压改造的效果。多级注入酸压技术通过交替注入低温的前置液与酸液,持续对储层进行降温,并形成酸液在前置液中指进的现象,大大提高了酸液有效作用距离,因此被广泛应用于现场。为探究交替注入酸压温度场与作用距离的关系以及不同参数对温度场的影响规律,基于有限元方法利用VOF模型和UDF方法模拟了交替注入的酸压温度场,分析了注入速度、黏度比及酸岩反应热对缝内温度场的影响并且优化了4级注入时酸液和前置液的用量比。结果表明,注入速度越大,裂缝壁面温度越低,液体对地层的降温作用越明显,速度提高2倍时,平均壁面温度下降幅度增加35.76%;黏度比越大,裂缝壁面温度越低,黏度比提高1.5倍时,平均壁面温度下降幅度增加5.18%;酸岩反应热越小,裂缝壁面温度越低,酸岩反应热每增加10 kJ/mol时,平均壁面温度下降幅度减少13.26%。从深层储层降温的角度,建议选择酸液与前置液用量比为0.8～0.9,以递减的方式注入,为交替注入施工参数优化提供了一种新思路。     

矩形微通道中压力驱动流体的热传导数值模拟

本文利用基于控制体积法的SIMPLEC算法对微通道中的压力驱动流体的热传导问题进行了数值模拟．首先通过Poisson-Boltzmann方程求解微通道中的电荷密度,然后通过包含了外加电场力的Navier-Stokes方程对电粘现象进行深入的研究．上述的方程通过与温度相关的介电常数,粘性系数以及热导率和能量方进行程耦合求解,进而研究了微管道的特征尺度和宽高比对Nusselt数（Nu）以及Poiseuille数（Po）的影响,研究发现,电粘效应和流体的热物理属性对于微管道中的Po数和Nu数有着非常显著的影响,尤其是热物理属性更为重要。     

带电流限幅无功电流注入的LVRT控制策略研究

文章提出一种带电流限幅无功电流注入的低电压穿越控制策略,采用对称分量法分析逆变电压和电流,并进行逆变电压和电流的相关相位角分析推导,由网侧变流器的通态浪涌电流决定了限幅电流的大小,并在已知正序无功电流给定和对逆变电流向量图分析的基础上,反推出负序无功电流给定,在c相接地故障引起电网电压跌落情况下进行了仿真实验研究。研究结果表明,在提出的控制方法下,达到了对网侧变流器过流保护的目的,并通过动态无功电流的注入实现了对电网正序电压的支撑作用和对电网负序电压的压制作用,提高了低电压穿越能力。     

Magnetoacoustic tomography with current injection

Magnetoacoustic tomography combines the advantages of electrical impedance tomography with sonography.It can reconstruct conductivity images of biological tissue with high spatial resolution and high contrast.In addition,magnetoacoustic tomography is a new nondestructive functional imaging technology,with which we can realize the early diagnosis of human diseases.In this paper,through theory analysis we deduced the analytical formula of acoustic pressure.Computer simulation and experimental studies on magnetoacoustic tomography with current injection(MAT-CI)were made,and a copper ring was used as the model for the simulation and experiment.Experimental setup and methods are introduced,and the acoustic signals and the image of a metal object by means of MAT-CI are presented.Results of the simulation and experiment were in a good agreement.The reconstructed image of an acoustic source can reflect the conductivity information of a sample.The conductivity distribution of a sample can be obtained by means of MAT-CI.The results provide foundations of study on a model with complex conductivity distribution and tissues for MAT-CI.     

Perpendicular switching of a single ferromagnetic layer induced by in-plane current injection

Modern computing technology is based on writing, storing and retrieving information encoded as magnetic bits. Although the giant magnetoresistance effect has improved the electrical read out of memory elements, magnetic writing remains the object of major research efforts. Despite several reports of methods to reverse the polarity of nanosized magnets by means of local electric fields and currents, the simple reversal of a high-coercivity, single-layer ferromagnet remains a challenge. Materials with large coercivity and perpendicular magnetic anisotropy represent the mainstay of data storage media, owing to their ability to retain a stable magnetization state over long periods of time and their amenability to miniaturization. However, the same anisotropy properties that make a material attractive for storage also make it hard to write to. Here we demonstrate switching of a perpendicularly magnetized cobalt dot driven by in-plane current injection at room temperature. Our device is composed of a thin cobalt layer with strong perpendicular anisotropy and Rashba interaction induced by asymmetric platinum and AlOx interface layers. The effective switching field is orthogonal to the direction of the magnetization and to the Rashba field. The symmetry of the switching field is consistent with the spin accumulation induced by the Rashba interaction and the spin-dependent mobility observed in non-magnetic semiconductors, as well as with the torque induced by the spin Hall effect in the platinum layer. Our measurements indicate that the switching efficiency increases with the magnetic anisotropy of the cobalt layer and the oxidation of the aluminium layer, which is uppermost, suggesting that the Rashba interaction has a key role in the reversal mechanism. To prove the potential of in-plane current switching for spintronic applications, we construct a reprogrammable magnetic switch that can be integrated into non-volatile memory and logic architectures. This device is simple, scalable and compatible with present-day magnetic recording technology.     

单相驱动的弯曲旋转超声电机数值模拟及试验

提出了一种新型单相驱动的弯曲旋转超声电机,建立了该型电机的有限单元模型.通过定子的模态分析,确定了关键工作参数;建立了动子和转子接触有限元模型,对其工作过程进行了瞬态分析,验证了该型电机的原理可行性;根据仿真分析结果,加工制造出该型弯曲旋转超声电机.初步研究表明:该型电机有比较高的空转转速和堵转力矩;驱动电源为单相,电源结构简单,样机制造成本低,提高了可靠性;样机机构实现了高转速、大扭矩、超精密的倾斜动力传输.因此该型电机可以作为精密倾斜动力传输机构.     

中心负剪切模式中的电子回旋波电流驱动

根据中心负剪切模式中的等离子体温度分布和安全因子分布,通过将波迹方程与Fokker—P]anck方程联合进行求解,对中心负剪切模式中的电子回旋波电流驱动进行了计算．结果表明：在中心负剪切运行模式中,驱动电流大有较宽的分布,改变平行折射率可以控制波功率在等离子体中的沉积位置以及驱动电流分布的位置．     

交流传动的卷染机控制系统

采用计算机控制的交流传动系统改造原直流传动的卷染机 ,给出了卷染机控制系统的软、硬件设计方案 实际运行表明 ,改造后的卷染机提高了生产效率约40 % ,节能约30 % ,具有广阔的推广前景     

模拟量直流传动装置(BURTON)调试简法

介绍唐钢高速线材厂直流传动装置使用情况.     

交直交主传动装置谐波分析及治理

以新型供电整流变压器的绕组结线组别、主传动装置配置的可关断功率元件IGCT(integrated gate commutated thrusters)或IEGT(injection enhanced gate transistor)和主动整流前端装置(active rectifier unit,ARU)的并联脉动组合接线型式特性为基础,提出了新型中压交直交主传动装置超高次谐波电流计算分析和治理方案.分析超高次谐波电流的特性,对电气设备和生产运行的危害,以及对其进行治理的必要性,提出基于超高次调谐频率的谐波滤波装置(HF-typefilter),用以解决工程实际中出现的问题.供轧钢供配电系统及谐波滤波装置设计制造参考.     

模拟量直流传动装置(BURTON)调试简法

介绍唐钢高速线材厂直流传动装置使用情况.