电流电弧作用下触头表面热过程的数值计算

在电弧热源正态分布于触头表面的情况下，根据正态分布的数学特征确定了电弧能量与电弧形状关系，并建立了触头传热模型；阐明了如何利用焓法处理相变过程，如何运用无量纲化的焓H和温度θ的关系简化求解温度的过程，同时运用传热模型对电流下的触头熔化过程进行了仿真。仿真结果显示：触头熔化的体积几乎随弧根半径的增加而线性增加。     

半桥式零电流转换谐振变换器的研究

对一种半桥式零电流转换谐振变换器 (HBZCTRC)电路拓扑结构进行了详细的分析 ,通过在开关桥臂增加有源辅助谐振网络的方法来实现变换器主开关绝缘栅双极性晶体管 (IGBT)的零电流关断。该变换器的零电流开关范围非常大 ,与负载无关。文中详细分析了它的工作原理 ,给出了在半个周期的主要电流电压波形和各个阶段的电路状态图。并分析了辅助谐振网络参数对变换器工作的影响。研制了一台采用半桥式零电流转换谐振变换器的主电路结构的 IGBT弧焊电源样机 ,实验验证了这种零电流变换器具有适应电压电流变化范围广的特点     

用于高温高压剪切流场的Gardon计研制

传统Gardon计一般为薄壁康铜片结构,通常应用于辐射热流的测量。当应用在高压对流环境中,存在承压能力不足、受对流加热不均匀性影响的问题。从Gardon计基本原理出发,以数值仿真分析了康铜箔厚度对传热特性的影响,推导了对流环境测量误差与对流换热系数和灵敏度系数的明确显式关系;并利用数值计算验证了其正确性。根据理论分析,设计并研制了适用于电弧风洞流场的Gardon计和复合型热流传感器,后者集成了Gardon计和水卡计的功能,可同时用两种方法测量表面热流。标定实验结果显示,传感器样件均具有较好的线性度(小于1.5%)和时间常数,水卡计经固定系数修正后与标准热流相对误差小于3.7%,当戈登计受对流换热影响较大时,可为其提供参考。     

地上输料通道浅圆仓足尺装卸料试验及仿真分析

为了研究地上输料通道浅圆仓的仓壁和通道压力分布和演化规律,开展了足尺筒仓装卸料试验及仿真分析.研究表明通道的存在影响了仓壁底部侧压力分布,通道压力与其正上方的贮料实际高度相关.朗肯主动土压力系数更适合预测仓壁和通道的侧压力.隧道的深埋浅埋判定依据并不适用于贮料拱效应不明显的浅圆仓输料通道,公路隧道规范和太沙基理论预测的通道顶壁压力与实仓测试值相差甚远,而采用提出的基于浅埋理论的通道压力计算公式更为合理安全.主、次通道顶壁和侧壁偏心卸料过程中均呈现不同程度的超压现象,建议在浅圆仓通道卸料荷载计算时应适当考虑通道的超压系数.     

静电放电电磁脉冲辐照效应研究

基于传输线理论研究了静电放电电磁脉冲(ESD EMP)对电路的辐照效应机理,并建立了相关的数学模型.参照IEC61000-4-2标准,进行了ESD EMP辐照效应实验,同时实测了耦合板周围电场强度,实验结果表明,当受试设备电路板平行于水平耦合板(HCP)放置时,在电场强度类似的情况下,对水平耦合板(HCP)放电时的感应干扰电压普遍比对垂直耦合板(VCP)放电时高.将实验结果与模型分析比较,结果吻合良好,因此可以用此模型来研究静电放电产生的电磁脉冲场与电子系统的能量耦合问题.本文研究也表明现行的IEC61000-4-2标准存在不足,水平耦合金属板会改变静电放电电磁脉冲辐射场的入射方向,对测试结果影响较大,需要对被测设备(EUT)的摆放位置作进一步的规范.     

基于约束组合CTPN的带式输送机系统建模

带式输送机控制系统是复杂实时系统,基本Petri网在描述该类系统时会出现＂节点爆炸＂问题。提出采用约束组合弧来克服该问题。约束组合弧不仅可以描述库所组合触发变迁的效果,而且可以描述变迁发生时部分输入库所托肯不变的情况。在为带式输送机控制系统建模中,提出了基于时间Petri网的带式输送机联锁控制系统模型,并将时间Petri网模型折叠成约束组合有色时间Petri网模型,提高了模型的抽象能力,降低了模型复杂性。     

电晕放电辐射场仿真研究

在分析电晕放电特性的基础上,对针-板电极系统高压电晕辐射场方向性和时频特性进行了仿真研究.通过与实验研究结果比较得出,针-板电极系统高压电晕辐射场频谱范围大约为250兆赫兹,主要能量集中在100兆赫以下.低频辐射场方向图与偶极子天线的辐射方向图相似,低于100兆赫兹的辐射主要在针电极一侧,高频辐射场方向图极为复杂,并且主要辐射在板电极的后方.电晕放电辐射场的空间分布和时频特性与放电电压、电极的形状以及电晕的发展过程等因素有关,对于不同形式的电晕放电,其辐射场的频域范围不同.     

焊剂带约束电弧超窄间隙焊接的气保护方法

利用焊剂带约束的电弧进行超窄间隙焊接时,采用合适的气体保护工艺十分重要.为了获得成形良好的超窄间隙焊缝,通过分析和试验确定粗扁管单侧倾斜送气的气保护方法,设计用于研究气保护效果的试验装置,并利用该装置研究气流量、喷嘴截面尺寸以及喷嘴与保护区距离对气保护效果的影响.结果表明,在气体喷嘴截面尺寸为2.5 mm×12 mm,气体喷嘴与电弧距离为20～25 mm的情况下,保证焊缝成形良好的最佳气流量为10 L/min.     

空气式静电放电规律研究和理论建模

空气静电放电(ESD)是一种复杂的气体放电过程并受到很多因素的影响,其中放电电压的大小、极性、电极接近速度和环境湿度都是影响放电的主要因素.利用本课题研制的新型静电放电实验装置,在不同的放电电压、不同极性、不同电极接近速度和不同环境湿度条件下研究了空气ESD的放电特性,重点分析了放电电流峰值与这些因素的关系.建立了能够估算放电参数和被试设备接收的耦合电压之间定量关系的数学模型,可为ESD抗扰度实验的定量分析提供参考.     

气体放电/高效混溶协同制取·OH的pH影响

羟基自由基(·OH)对海洋微小生物有很强的杀灭效果,因此可以用来预防由船舶压载水引发的外来生物入侵性传播对海洋环境造成的危害.为提高·OH的产量以及提高压载水处理的效果,采用·OH探针化合物法研究了去离子水、海水中pH变化对强电场电离放电/高效混溶协同制取·OH的影响.结果表明:OH-是臭氧分解链反应的引发剂和促进剂,适当提高pH值能够提高系统·OH的产量.以亚心形扁藻(Platymonas subcorodiformis),小新月菱形藻(Nitzschia closterum)为处理对象,进一步研究了水体pH值对压载水处理效果的影响.pH值越高,藻的杀灭率越高.