基于风扰动预测的阵风减缓最优控制研究

目前大多数阵风减缓控制方法都是等到飞机到达风场之后才起作用,由此带来了时滞与舵面速率饱和等问题。为了解决这一问题,提出了一种基于风扰动预测的阵风减缓控制系统方案。首先,对风扰动预测技术进行了研究,利用二阶互补滤波器实现了一种基于激光测风雷达获取的阵风信息与其它渠道获取的阵风信息的数据融合算法。其次,以某型民用飞机模型为对象,采用LQR方法设计最优状态调节器使得性能指标最小。接着,引入基于风扰动预测的前馈补偿,使得在未来阵风到达时飞机状态要尽可能保持不变。仿真结果表明,基于风扰动预测的阵风减缓最优控制系统能大幅度地减少阵风干扰对飞机法向过载和俯仰角速度的影响,证明了所设计的控制系统方案的正确性和有效性。     

建筑环境物理的形成与发展

 宇宙间一切自然因素的总和(大气、岩石、水、土壤以及各种生物和矿物资源等)统称为自然环境,物理环境是其重要组成部分;而与人们密切相关的物理环境大多是局限在室内外的有限空间里,人们常称之为建筑物理环境。     

体验式建筑物理实验课程教学改革研究

结合建筑物理实验人才培养要求和传统教学存在的问题,在教学和科研理念指导下提出以培养学生职业素质和专业技能为目的的体验式实验教学改革模式,并应用到“城中村建筑热环境实验”的课程教学中,将学科交叉和地域性特色实验有机融合到建筑物理实验中,结合符合时代发展的综合性实验内容,采取多元化实验方法尝试进行改革和探索.实践效果表明,该体验式实验教学改革推动了建筑专业的现代化发展,促进了学生实践动手能力和创新思维等多方面的发展.     

基于遥测技术的风力机叶片动态应变特征实验研究

采用旋转机械应力应变无线遥测技术,在直流式低速风洞开口段对风力机叶片运行状态中的应力应变特性进行了实验研究,结果表明:在相同尖速比下,叶片各截面沿展向向外位置增加应变值逐渐减小,随着风速的增加,压力面的应变值增加幅度大于吸力面,叶根处应变增加幅度大于叶尖,并在0.55R到0.75R段应变拟合曲线略微凸起,主要是气动力在该截面区作用的效果;在相同风速下,叶片各截面沿展向向外位置增加应变值逐渐减小,且各截面的应变值随着尖速比的增加而增大,叶根较叶尖增加幅值更明显,叶根部位所受离心力增加较快;相同翼面处前缘点的应变值大于后缘点的应变值。为开展大型风力发电机组叶片动态应变检测积累了可鉴借的经验。     

干涉现象中能量叠加的实验研究

经典的波动理论与量子理论均分别对杨氏双缝干涉实验进行了解释。由于两个解释理论一个简单直观、一个复杂抽象,但两者结果一致,使得学生在学习中容易接受波动理论而排斥量子理论。文中通过实验观测了杨氏双缝干涉光场中能量传递与叠加的实际情况,结果显示实验实际情况与波动理论解释明显不相符合,而与量子理论解释完全相符。通过实验,使学生直观地看到波动理论的局限性,并加深学生对量子力学相关理论的理解。     

建筑环境声学研究的进展——记第二届西太平洋地区声学会议

由英国声学学会香港分会和香港理工学院组织的第二届西太平洋地区声学会议,于1985年11月28日至30日在香港举行.我国以及其它十多个国家和地区的140人参加了会议.     

适用于非常规工作环境中热释电型激光能量计的研制

现有的激光能量计传感器灵敏度系数都与其所处环境温度有关,在-50℃～70℃的温度范围内,灵敏度偏差较大,直接影响测量结果。为了达到消除环境温度的影响,采取在不同环境温度下对热释型能量计的灵敏度进行校准的研究方法。该校准方法与普通激光能量计的校准方法的不同之处在于对热释电型能量计进行校准时,温度由室温扩展到-50℃～70℃的温度范围。利用环境试验箱,每隔10℃固定一个温度点,进行激光能量的测量实验,得到各个温度点所对应的灵敏度修正系数,再借助最小二乘法建立起各个温度点上能量计灵敏度系数同环境温度的函数关系,从而实现了-50℃～70℃的温度范围内激光能量的准确计量。研制能直接工作于非常规工作环境下的热释电型激光能量计,对解决激光能量测量的外场需求有一定现实意义。     

多阵元光纤相干列阵的理论与实验研究

基于Fraunhofer衍射理论,建立了六角形相干列阵远场分布的理论模型,采用Strehl比和能量集中度作为评价参数,分析了列阵排列方式、振幅、填充因子对远场分布的影响.并由爬山法相位控制技术和六棱台合束器,构建了七阵元光纤相干列阵实验系统.在066填充因子情况下,获得了Strehl比为070、能量集中度为040七阵元合成光束,以及获得了能量集中度分别为045和018的二阵元线阵和四阵元矩形阵合成光束.     

多阵元光纤相干列阵的理论与实验研究

基于Fraunhofer衍射理论,建立了六角形相干列阵远场分布的理论模型,采用Strehl比和能量集中度作为评价参数,分析了列阵排列方式、振幅、填充因子对远场分布的影响.并由爬山法相位控制技术和六棱台合束器,构建了七阵元光纤相干列阵实验系统.在066填充因子情况下,获得了Strehl比为070、能量集中度为040七阵元合成光束,以及获得了能量集中度分别为045和018的二阵元线阵和四阵元矩形阵合成光束. 关键词： 相干合成 填充因子 能量集中度 Strehl比     

提高水平轴风力机叶型升力的实验研究

本文针对某水平轴风力机叶片不同叶高分布的两种叶型,在头部不同位置加入不同频率和动量的振荡射流进行对比实验研究,得到不同情况下叶型的表面压力分布。发现在叶片吸力面头部某些位置加入一定频率和动量段范围内的振荡射流,可以有效的提高叶型的升力系数,达到改善风力机叶型气动性能的目的,为风力机叶片的流动控制技术提供了一种有效的方案。     

变温环境室室内热环境实验研究

通过设计计算得出送风道的送风速度和环境室的气流分布,并与实验进行对比。实验结果表明,4个送风口的风量分配比较均匀,与均匀送风道设计风速和环境室气流组织计算风速3.57m/s相吻合;采用均匀送风道送风和单风口回风的方式,能够实现较好的气流组织和温度场,室内空气温度波动基本在1℃以下,但是在低温工况下上部空气波动幅度较大;相对湿度随环境室温度工况的升高,先升高后降低,在12℃工况下出现最大值。     

聚能-遮蔽式风力机的性能实验研究

应用环境风洞,对几种不同的聚能-遮蔽模式及几种不同的风轮模型进行了吹风实验,获得了低风速条件下该类风力机风能利用特性的系列实验数据.研究表明,单S型(两个弧形叶片)的风力机的风能利用率高于多个弧形叶片的风力机的风能利用率;适当的聚能-遮蔽模式可以实现微风启动,并显著地提高风能利用率.     

风力机叶片动态绕流结构的PIV实验研究

采用轴编码器锁相周期采样技术,在风洞开口实验段对旋转风力机叶片动态绕流结构进行了PIV实验,通过Insight 3G平均背景消噪和相关分析获得速度矢量信息,应用Tecplot处理得到相应的流线和速度云图.初步揭示了叶片动态绕流的特征变化及其绕流结构随风轮转速的变化规律,并探索了流动特征与风轮功率系数的对应关系.由于附着涡的诱导效应,翼型下游存在速度亏损区.随着转速的增加,附着涡影响区域增大,翼型下游速度亏损区域增大,亏损幅度也增大.在绕流结构中,切向速度分量占主导地位,轴向速度分量较小.叶片动态绕流特征的研究为分析风轮流场涡系的干涉及叶片动态失速等复杂流动问题提供了实验基础.     

基于高纯锗γ谱仪的环境放射性测量

随着我国核电事业发展,人们对环境中的放射性问题越来越关注.基于高纯锗γ谱仪的环境放射性测量实验,提供了有效的途径让学生将核物理知识与日常生活中大家关心的环境辐射问题联系起来.该实验充分利用高纯锗γ谱仪对环境中γ放射性具有很好的能量分辨的特性,通过对伽马能谱的测量结果分析得到地球环境中放射性来源.这套探测系统需要学生通过调试各项参数找到谱仪的最佳工作状态,该过程让学生掌握高纯锗γ谱仪的工作原理和特性,为以后核物理领域科研工作打下基础;另外,通过对~(152)Eu和环境γ谱的分析学生会初步了解复杂γ谱的谱学分析方法.     

全光纤脉冲压缩器的理论及实验研究

对色散位移光纤＋普通单模光纤构成的全光纤脉冲压缩器进行了理论分析，分析了压 缩效果与光纤参数及输入脉冲参数的关系；对不同中心波长和脉宽的主动锁模光纤激光器的 输出脉冲进行了压缩实验，均得到了近变换限Sech的压缩脉冲，实验结果与理论分析一致. 关键词： 全光纤脉冲压缩器 压缩因子 基座能量 主动谐波锁模光纤 激光器     

S型叶尖小翼对风轮近尾迹声辐射影响的实验研究

采用5因素5水平的正交实验方法,找到在不同尖速比下均具有较好功率放大效果的S型叶尖小翼结构,对其影响近尾迹流动与声辐射的特征进行了测试。发现该小翼可以打散从风轮叶尖脱落的叶尖涡结构,在测试方位面内形成多个涡量集中区域,而且使叶尖涡内高涡量区域减小,降低叶尖涡的强度。同时,该小翼还可以使叶尖附近的压力脉动衰减,高压力脉动区域缩小,降低声辐射的强度,有效降低近尾迹中的声压级,靠近风轮附近测点的最大声压级降幅超过10dB,在1倍风轮直径下游位置的声压级降幅为2~7 dB.对S型叶尖小翼影响近尾迹流动和声辐射的研究,为提高风力机性能和降噪途径的探索积累了经验.     

CEE-TPC中GEM读出探测器传输性能实验研究

气体电子倍增器(GEM)因其具有较好的位置分辨以及各项同性的二维结构等优点,近年来受到了广泛的关注,在HIRFL-CSR上正在建设的低温高密核物质测量谱仪(CEE)也计划使用GEM作为TPC的读出探测器。不同电场条件下GEM探测器的传输特性对探测器的有效增益及能量分辨有较大影响。文中研究了单层GEM探测器中漂移区电场及感应区电场对探测器传输特性的影响;随后研究了双层GEM探测器的电压分配及传输区电场对探测器电荷传输性能的影响。结果表明,在单层及多层GEM探测器中,漂移区电场、传输区电场及感应区电场主要通过改变电子透过率和GEM雪崩电场强度及分布影响探测器的电荷传输性能,进而影响探测器的有效增益及能量分辨。以上实验结果表明GEM探测器是CEE-TPC读出探测器的理想选择,同时测试结果也为TPC中多层级联GEM工作点的选择提供了参考依据。     

β粒子验证相对论动量-能量关系实验中单能电子阻止本领的研究

本文利用RES-98型相对论效应实验谱仪测定了单能电子在空气中的阻止本领,对单能电子在空气中能量损失规律进行了讨论,分析了β粒子验证相对论动量-能量关系实验中空气对实验结果的影响;实现了在普通实验室进行单能电子阻止本领的测量．     

考虑环境的能量转换系统环境(火用)经济建模与优化

按照能量转换系统中(火用)流及废物流变化特征,提出了增设废物处理子系统进行系统排放废物的达标处理,并将整个系统划分为能量转换主子系统及废物治理附属子系统.给出了两个子系统各自的同时考虑热力学、经济学、环境三个目标的环境(火用)经济优化目标及相应的约束条件;提出了能量转换系统的环境(火用)经济分解协调优化策略,在子系统分别优化的基础上协调,达到系统全局的优化.     

轻质建筑中定形相变内隔墙板冬季应用效果研究

现代轻质建筑热容较小,窗墙比较大,冬季在利用透射太阳辐射采暖的同时易造成室内温度波动过大。本文提出将定形相变蓄能板安装在建筑内隔墙表面,以增加建筑热容,减小室温波动。采用经实验验证程序,模拟分析了相变板热物性、表面换热系数和用量对冬季室内温度波动的影响,给出了北京地区相变内隔墙房间的设计原则。