粮仓效应的圆盘堆积模型

为研究圆筒中颗粒堆内部的应力分布,将颗粒堆简化为规则的二维圆盘堆积模型.对圆盘堆积中力的传递进行分析后给出了圆盘堆积中力的传递规律,利用计算机模拟了圆盘对容器底部的压力,发现底部压力随圆盘层数增加会达到饱和,并将二维圆盘堆积的规律推广到三维颗粒堆,从理论上推导出容器底部平均压强p与颗粒填充高度Z的关系.     

Block模型与数值模拟法预测室内温度分布

本文采用Block模型对一室内的热环境进行理论计算,在垂直方向上空间被划分为五个区域,建立风量与热平衡方程进行计算,由此可以得到由于自然对流作用而产生的沿壁面上升或下降的气流以及室内垂直温度分布.此外,本文还利用商用软件Airpak以实测壁面温度作为第一类边界条件对室内的热环境进行了数值模拟,分析了室内垂直方向的温度分布,并采用国外实验数据进行验证.结果表明,两种方法得到的结果与实验测试结果基本一致.     

基于主成分回归的温度分布反演研究

多谱辐射测温是一种非接触温度测量方法,目前常用的多谱辐射测温只能反演出一个近似温度值,而无法给出实际的温度分布。针对此问题,基于普朗克定律,采用主成分回归算法,以强激光毁伤靶材温度测量为例,在脉冲能量为34.2 J的激光入射条件下,从热辐射谱中反演出近似温度值为2 700 K,拟合相对偏差为0.5%,当温度分布范围为2 600～2 800 K时,拟合相对偏差减小为0.13%,减小了温度反演偏差。首次给出了基于主成分回归方法的温度分布反演,提高了非接触式温度测量的表征精度。     

基于光谱线性频移的粮仓温度网络监测系统的研究

为了精确、稳定地获得粮仓内大范围的温度分布,设计了光纤布拉格光栅测温系统。利用光纤布拉格光栅所测温度与中心波长之间存在线性的关系,根据光谱线性频移函数获得仓内各位置的精确温度。其中每个光栅的工作波长相互分开,经3 dB的耦合器反射后,再用波长探测解调系统对多个光栅的线性频移进行测量,即可检测出仓内各处的温度。实验采用FBG封装的光纤、LPT-101型光源、放大处理电路等设备获得采集得到的温度信息。通过Origin软件画出了被测温度与波长频移的关系图,同时与传统的测量方法K型热电偶的测量数据进行比较。实验结果显示,光纤布拉格光栅测得温度与标准温度更接近,且抗干扰能力更强,满足粮仓内大范围温度监测的要求。     

PEM燃料电池内水分布和温度分布的数值模拟

本文建立了一个两相流、非等温、三维模型来研究PEM燃料电池内的传递过程,讨论了其内部水分布和温度分布特性。模拟结果表明水分布和温度分布都不均匀。沿着流动方向阳极侧水浓度逐渐降低,而阴极侧水浓度却不断升高,导致阴极容易形成液态水;在垂直流动方向上,脊下水的浓度和液态水饱和度都高于流道下;不同放电电压下阴极GDL中液态水分布趋势不同。沿流动方向温度逐渐降低,反应气体不足时降低梯度更大;脊下膜电极中温度低于流道下;垂直膜电极方向上最高温度在阴极催化层,放电电压越低,温度梯度越大;相同放电电压下质子交换膜越厚,各处的温度越低,温度梯度也越小。     

空调制冷/制热时室内气流及温度分布数值研究

对于挂壁式空调器在制冷/制热工况运行时的室内气流及温度分布进行了数值模拟分析,采用k-ε紊流模型和非稳态求解方法,分别获得了在不同时间以及在不同的导风板旋转角度和出口风速情况下的室内气流及温度分布,并对原因进行了合理的分析,为合理控制温度和空调器的优化工作设计提供了理论基础。     

非稳态下翅片管气化器霜层内温度分布数值研究

为了分析非稳态下空温式翅片管气化器霜层内温度分布,采用数值模拟技术对多组影响因素进行数值计算。通过指数模型和多元线性回归模型,拟合出非稳态下霜层内温度分布关系式。结果表明该拟合关系式总体均方差小于10%,其精度在工程计算要求范围内,可用于工程计算。     

三叶型花瓣扭曲螺旋缠绕管换热性能的研究

建立三叶型花瓣扭曲螺旋缠绕管的几何模型,对管内的流动和传热特性进行模拟,分析不同结构参数对换热性能的影响,利用响应面法对该管的换热性能进行拟合。结果表明,与传统的光管缠绕管相比,三叶型花瓣扭曲螺旋缠绕管产生的扭转力改善了温度分布不均的现象且换热性能提高了40%;当缠绕半径取最小值,节距取最大值时,换热系数h可达到最大值4.16 kW/(m²·K);三阶多项式能够最准确地描述换热系数与输入参数的关系,其中h的MRS为0.17%,RMSE为0.006,R²为0.999。     

温度及围护通风对独头巷道氡浓度分布的影响

根据计算流体力学以及氡的物理性质,建立具有硐室的独头巷道内氡的三维稳态传输模型,采用Fluent软件求解控制方程,使用UDF实现巷道内壁氡的析出和氡的衰变,得到独头巷道内的风场结构及氡的浓度分布.研究发现:通风量一定时,温度对氡的浓度影响显著,巷道内温度越高,巷道各处氡浓度越高.整个巷道硐室氡浓度最大,相比于修建防氡围...     

不同水平开口的腔室火灾温度分布数值模拟

火灾对船舶的危害性很大。通常,被模化成顶部开口腔室火灾的船舶舱室火灾备受学者关注,但顶部开口腔室内火灾温度分布受开口位置的影响规律仍未完全揭示。本文利用FDS对不同开口位置下腔室火灾内的火灾温度分布进行研究,研究结果表明,腔室内不同区域的温度分布规律并不相同,火源中心线处垂直温度分布主要受火源功率影响,而水平开口中心处温度与开口位置(开口与火源水平距离)呈线性相关。     

光纤Bragg光栅在绕组温度测量中的应用研究

实时监测变压器绕组温度,可解决变压器在运行过程中因绕组温度过高而造成的寿命减少、设备损坏等问题。使用绝缘纸做成的层压板对光纤测温触头进行封装,将测温触头安装在变压器绕组上。当绕组温度发生改变时,测温触头中的光纤Bragg光栅中心波长将产生移位。温度响应实验表明,光纤Bragg光栅温度传感器的线性度为0.79%FS;温度灵敏度为8.91pm/℃,重复性误差1.76%FS。绕组测温实验结果表明,环境温度为15℃时,在75V电压下,90min后,绕组温度稳定在24℃～25℃之间在;100V电压下,105min后,绕组温度稳定在32℃～33℃之间。     

Modelling of linearly chirped fiber Bragg gratings by the method of single expression

To model chirped fiber Bragg gratings (FBGs) for dispersion compensation in optical fibers a novel method of single expression (MSE) is used. The reformulation of Helmholtz's equation in the MSE to the full set of first-order differential equations leads to dealing with the electric field amplitude, its derivative, power flow density and phase distributions in any aperiodic media. The phase derivative obtained numerically permits to compute the dispersion slope in the time delay of investigated chirped gratings. Reflective and time delay spectra of linearly chirped gratings of different lengths and chirp coefficients are computed. A self-similarity law for the gratings of the same strength but different lengths and chirp coefficients is revealed. The apodization of gratings is applied to reduce sidelobes in gratings' reflection spectra and eliminate oscillations in the time delay characteristics.     

三角形谱啁啾光纤光栅的制备及其在光纤无线单边带调制系统中的应用

本文涉及一种三角形谱啁啾光纤光栅的制备以及其在光纤无线(radio over fiber,RoF)单边带调制系统中的应用.基于相位掩模法和变速度折射率调制,实验制备了底部变化范围1.9 nm、透射深度0—15 dB的三角形谱啁啾光纤Bragg光栅,利用其透射谱具有较大负向斜边,研究了其在RoF系统中的应用.方案仅使用一个三角形谱光纤光栅,实现了以下两种功能: 1)双边带调制信号到单边带调制信号转换; 2)降低信号的载波边带比(carrier-to-sideband ratio,CSR),提高接收灵敏度.并 关键词： 光纤通信 微波光子 光纤布拉格光栅 单边带调制     

The optimization design of tilt-Spectral fiber Bragg grating and its application in SSB modulation based Radio over Fiber system

Based on theoretical analysis and simulation software, the paper researched the performance of transmission after using tilt-Spectral fiber Bragg grating for SSB modulation in Radio over Fiber system. The study concluded that DSB signal can be converted to SSB signal by using tilt-Spectral fiber Bragg grating, and inhibit the carrier power. There are two ideal conditions for a best grating. First, one side of DSB signal will be completely filtered, while the other side remains the same power. Secondly, carrier power equals to sideband power in SSB signal, which means that carrier-to-sideband ratio is 0 dB. As the result, the best tilt-Spectral fiber Bragg grating is designed. Transmitting the SSB signal which is filtered by the best grating in optical fiber not only eliminates the phenomenon that output amplitude change with the transmission distance cyclically, it also enhances the transmission efficiency and receiver sensitivity.     

高速光通信系统中光纤光栅色散补偿研究

通过对光栅制作过程的优化设计，解决了光纤光栅温度稳定性、纹波系数、带宽、偏振模色 散补偿等关键技术，所制作光纤光栅已经达到温度系数小于00005 nm/℃，带宽大于14 nm，纹波系数小于50 ps，色散量超过 -1000 ps/nm的先进水平. 采用琼斯矩阵本征值法较 精确地测量了光栅的偏振模色散，并对其进行了补偿，光纤光栅色散补偿器的偏振模色散由 补偿前的91406 ps改善为补偿后的01521 ps. 在此基础上，成功地建立了一个稳定可靠 、速率为40 Gb/s，传输链路为122 km G 关键词： 高速光通信系统 普通单模光纤 光纤光栅 色散补偿     

Modelling of strongly nonlinear sinusoidal Bragg gratings by the Method of Single Expression

The one-dimensional problem of plane EM wave interaction with strongly nonlinear sinusoidal Bragg gratings is exactly solved using the new Method of Single Expression (MSE). The basic point of the method is the presentation of the electrical field in the modulated medium (Bragg grating) in the form of a single expression, contrary to the traditional counter-propagating waves approach. The spectral characteristics of linear Bragg gratings of different length are presented. The influence of loss or gain on the spectral characteristics of Bragg gratings is considered. The electrical field amplitude distributions along a grating at the wavelengths corresponding to the minima and maxima of reflectivity in the vicinity of the Bragg resonance are illustrated. Bistable and multistable dependences of reflectivity on the incident electrical field amplitude are obtained for negative and positive nonlinearities.     

Modelling of linearly chirped fiber bragg gratings by the method of single expression

To model chirped fiber Bragg gratings (FBGs) for dispersion compensation in optical fibers a novel method of single expression (MSE) is used. The reformulation of Helmholtz’s equation in the MSE to the full set of first-order differential equations leads to dealing with the electric field amplitude, its derivative, power flow density and phase distributions in any aperiodic media. The phase derivative obtained numerically permits to compute the dispersion slope in the time delay of investigated chirped gratings. Reflective and time delay spectra of linearly chirped gratings of different lengths and chirp coefficients are computed. A self-similarity law for the gratings of the same strength but different lengths and chirp coefficients is revealed. The apodization of gratings is applied to reduce sidelobes in gratings’ reflection spectra and eliminate oscillations in the time delay characteristics.     

探测系统能量分辨在中子能谱数值模拟中的应用

针对中子能谱实验的数值模拟研究中涉及到的探测系统能量分辨问题,基于系统探测伽玛和中子的对应关系以及对伽玛射线的能量分辨率,介绍了一种简便实用的数值模拟方案,利用探测系统对中子、伽玛的光响应对应关系以及其对伽玛的能量分辨率,得到系统对中子的能量分辨率,再进一步把它应用到中子能谱的数值模拟中,并对数值计算结果与相关实验数据进行比较分析。结果表明,该方法可以很好地应用于中子能谱的数值模拟研究。     

低能单个Cu原子与Cu13团簇沉积到Fe（001）表面的比较

本文利用分子动力学模拟方法对相同初始沉积条件下的单个Cu原子和Cu13团簇与Fe(001)表面的相互作用分别进行了模拟研究, 并将两者的模拟结果进行了比较分析. 单个Cu原子和Cu13团簇的初始入射能量范围均为1eV/atom、3eV/atom、5eV/atom和10eV/atom, 初始入射角度均为0o、10o、30o和45o, 衬底温度分别为100K、300K和800K. 对单个Cu原子和Cu13团簇的原子动能、质心高度、迁移距离和最终沉积形貌进行了分析, 对比研究了相同初始沉积条件下单个Cu原子和Cu13团簇在沉积过程中和沉积效果上的具体差异. 模拟结果表明: 单个Cu原子和Cu13团簇与Fe(001)表面的相互作用机制存在差异, Cu13团簇表现出显著的集体效应. 在特定沉积条件下, 由于Cu13团簇的集体效应, 导致Cu13团簇与Fe(001)表面的结合能力和在Fe(001)表面上的扩散能力均强于单个Cu原子.     

胶体中排空作用的耦合效应

通过Monte Carlo模拟和接受率方法研究了限制在圆柱形管道中大胶球之间以及大胶球与管壁之间排空作用的耦合效应.研究发现,当两个大胶球靠近时,大胶球之间的排空作用因与大胶球与管道壁之间的排空作用耦合而得到加强,同样当大胶球与管道壁靠近时,大胶球与管道壁之间的排空作用也因与另一大胶球之间排空作用的耦合而得到了加强.此外,研究还发现,随着圆柱形管道直径的减小,胶球之间、胶球与管道壁之间的排空作用的耦合效应是增强的. 关键词： 排空作用的耦合效应 接受率方法 Monte Carlo模拟