基于校准k-ε模型的复杂地形流动数值模拟

准确计算风电场的内部流动对风电场的微观选址至关重要.求解雷诺平均NS方程(RANS)的模拟是当前模拟风电场内部流动的主要手段.湍流模型对模拟结果的准确性有很大影响.选取在工程中广泛应用的标准k-ε湍流模型进行研究.首先以平板地形为计算模型,探究入口边界条件、壁面方程、模型可调参数和对模拟流向均匀大气边界层的影响,获得平...     

基于制动盘模型的复杂地形风电场空气动力场数值模拟

研究复杂地形条件风电场空气动力场对风电场的微观选址、风功率预测等有着重要的意义。本文采用制动盘理论简化风力机对风场空气动力场的影响,按照数值方法求解复杂地形条件风场空气动力场,研究网格、边界条件以及湍流模型等对风场空气动力场的影响,结合风电场实测数据对比分析风场空气动力场数值计算方法的可靠性,得到适合复杂地形风场空气动力场数值计算方法。研究结果可为风电场微观选址和风功率预测等提供参考。     

风电场地形绕流的CFD结果确认研究

掌握复杂地形区域的风能分布对风电场微观选址至关重要.为把CFD技术应用于风场中实际地形的风流动模拟,本文选择三种具有实验数据的典型地形进行数值计算,并对数值结果进行确认研究.文中简述了不同网格和不同湍流模型对旋涡位置和速度分布的影响,并探讨了为增加风能利用率,如何确定风力机的最佳安装位置.     

风电场的大涡数值模拟

本研究小组开发了一个应用于风电场微观选址的大涡数值模拟程序,本文介绍了利用该程序分别模拟气流通过方柱、半圆柱和半球等障碍物的流场,并通过比较一段时间内非稳态流场的模拟平均值与实验测量结果,检验了程序的准确性和精确度,同时对模拟结果和实验结果进行了误差分析。     

基于粒子尾流模型的风电场风资源评估系统

煤炭、石油和天然气等化石能源面临着枯竭,各国争相开发利用可再生能源,风能是目前最具开发利用潜力的可再生能源。风能受地理条件和周围环境的影响大,所以风电场的风资源评估在选址、运营和预测方面都至关重要。本文开发了一套风电场风资源评估系统,它充分考虑了地形、当地风速风向、风电场使用的风力机类型和风力机间的尾流影响,采用基于风力机特性的粒子尾流模型,通过CFD计算,得到风电场的功率输出和风资源分布,此系统既可应用于风电场建造前的选址和评估,也可应用于运营中的检验和预测,有很强的工程应用价值。本文通过澳大利亚Wattle Point Wind Farm(WPWF)实测数据对评估系统的可靠性和精确度进行了验证。     

基于粒子群算法的风力机优化布置研究

风力机的优化布置是风电场规划中的关键环节,其布置方案的优劣直接影响风资源的利用率以及风电场的经济性水平。本文以粒子群优化算法(PSO)为基础,开展了风力机优化布置程序的开发研究工作,并通过与其他文献的对比,首先进行了PSO算法的确认,然后在此基础上,应用该算法开展了风电场不同入流风速情况对其年发电量、经济性和风力机最优布置方案的影响研究。     

应用CFD于风电场风速分布预估的可行性探讨

为使CFD技术更广泛地应用于风电场地形绕流的数值模拟,并为风电场出力预报提供详细的风功率密度分布,本文针对圆形陡坡地形,在分析了地形坡度、地面粗糙度以及大气边界层厚度对此地形风场速度分布影响的基础上,任意选择一个位置并以先前计算的速度分布为条件,计算整个域中的风场数据并与先前的计算值进行比较,以探讨直接采用风电场中测风塔的有限数据,进行风电场大气流动CFD模拟的可行性.     

非均匀剪切流场中液晶聚合物微观结构的无网格模拟

基于宏观流场控制方程与微观分子取向扩散方程耦合的微-宏观双尺度模型,率先采用无网格方法对液晶聚合物在非均匀剪切流场中的微观结构进行了模拟研究.无网格方法精度高、稳定性好的特性保证了模拟结果的可靠性.研究了Deborah数对平板Poiseuille流中液晶聚合物微观结构的影响,预测出非均匀剪切流场中液晶聚合物的一种单一结构和五种复合结构.指出在复合结构的过渡区,分子运动具有不稳定性,可能产生瑕疵. 关键词： 液晶 微观结构 双尺度 无网格     

粗糙表面接触模型的研究现状和展望

工程表面在微观尺度上都是粗糙的.研究粗糙表面的接触行为,有助于更好地理解表面的微观结构影响其功能属性的机理,以便为特定的工程应用设计表面形貌.总结了粗糙表面接触模型的研究现状,并从基体的塑性应变和材料力学行为的尺度效应两个方面对未来的工作进行了展望.     

1H-NMR谱表征2G/TMEDA体系丁戊橡胶的微观结构

用400MHz高分辨率核磁共振氢谱首先对2G/TMEDA体系下均聚的丁二烯和异戊二烯橡胶进行了微观结构的分析,进而对不同调节体系下共聚的丁戊橡胶的微观结构进行了研究,建立了不同调节体系下的丁戊橡胶的微观结构的分析方法,解决了丁戊橡胶复杂的微观结构的定性定量分析问题.     

基于C-T模型的光学元件加工表面的光学特性研究

基于C-T模型对光学元件加工表面微观形貌的双向反射分布函数(BRDF)进行了分析研究,针对光学元件精密切削表面建立了微观形貌仿真模型,利用Matlab软件仿真并分析了入射光参数和表面微观参数对BRDF的影响.结果表明,相同微观形貌参数下,BRDF函数峰值随入射角度和入射波长的增加而增大;当入射光参数相同时,微观形貌参数...     

《中学物理教学法》微观领域内的研究与探索

宏观和微观是人们认识事物、把握事物运动规律的两个方面.物理教学也是如此,宏观研究为物理教学明确了方向,微观研究则为物理教学提供了具体的措施和操作的细则.<中学物理教学法>是高师物理学专业培养合格中学物理教师的一门专业必修课.笔者从教学设计、教学技能训练和教学方法研究这三个方面,对<中学物理教学法>从微观领域内进行了深入的研究和探索.     

慢正电子束流技术在金属/合金微观缺陷研究中的应用

正电子湮没谱学技术是研究材料微观结构非常有效的一种核谱学分析方法, 主要用于获取材料内部微观结构的分布信息, 特别是微观缺陷结构及其特性等传统表征方法难以获取的微观结构信息. 近年来, 在慢正电子束流技术快速发展的基础上, 正电子湮没谱学技术在薄膜材料表面和界面微观结构的研究中得到了广泛应用. 特别是该技术对空位型缺陷的高灵敏表征能力, 使其在金属/合金材料表面微观缺陷的形成机理、缺陷结构特性及其演化行为等研究方面具有独特的优势. 针对材料内部微观缺陷的形成、演化机理以及缺陷特性的研究, 如缺陷的微观结构、化学环境、电子密度和动量分布等, 正电子湮没谱学测量方法和表征分析技术已经发展成熟. 而能量连续可调的低能正电子束流, 进一步实现了薄膜材料表面微观结构深度分布信息的实验表征. 本文综述了慢正电子束流技术应用研究的最新进展, 主要围绕北京慢正电子束流装置在金属/合金材料微观缺陷的研究中对微观缺陷特性的表征和表面微观缺陷演化行为的应用研究成果展开论述.     

正电子湮没谱学研究半导体材料微观结构的应用进展

<正>电子湮没谱学技术在研究材料微观缺陷、微观结构方面有着独特的优势,尤其是在针对阳离子空位等负电性空位型缺陷的研究中,可以获取材料内部微观缺陷的种类与分布的关键信息.正电子湮没寿命和多普勒展宽能谱是正电子湮没谱学的最基本的分析方法,在半导体材料的空位形成、演化机理以及分布等研究方面能够发挥独特的作用;此外,慢正电子束流技术在半导体薄膜材料的表面和多层膜材料的界面的微观结构和缺陷的深度分布的研究中有广泛的应用.通过正电子技术所得到的微观结构和缺陷、电子密度和动量分布等信息对研究半导体微观结构、优化半导体材料的工艺和性能等方面有着指导作用.本文综述了正电子湮没谱学技术在半导体材料方面的应用研究进展,主要围绕正电子研究平台在半导体材料微观缺陷研究中对材料的制备工艺、热处理、离子注入和辐照情况下,各种缺陷的微观结构的表征及其演化行为的研究成果展开论述.     

Sm_2Co_(17)型永磁合金的辐照效应研究

Sm_2Co_(17)型永磁合金大量使用在上海同步辐射光源储存环的永磁型波荡器上,在受到长期辐照后会发生磁性能损失的现象,进而影响同步辐射光的品质.为了探索其潜在的微观机理,本文首先对Sm_2Co_(17)型永磁合金所处混合辐射场的粒子及相关物理量进行了计算分析,确定引发磁性能损失的主要粒子是中子.然后采用Ar离子模拟中子辐照损伤的方法对其进行辐照,采用透射电镜对其辐照前后的微观形貌及微观结构进行了研究探讨,采用振动样品磁强计对永磁合金辐照前后的饱和磁化强度进行了分析对比,并讨论了微观结构演化与宏观磁性能变化的联系.结果表明,Ar离子辐照后Sm_2Co_(17)型永磁合金饱和磁化强度的不可逆损失与微观结构变化有直接的关系,其2:17相从单晶结构转变为非晶结构是造成其磁性能损失可能的微观机制.     

单壁碳纳米管轴向压缩变形的研究

采用Tersoff-Brenner势函数描述碳纳米管中碳原子间的相互作用，通过分子动力学方法对不同螺旋型的单壁碳纳米管的轴向压缩变形行为进行了研究.研究发现单臂碳纳米管的杨氏模量低于锯齿形碳纳米管，根据微观结构特征的差异对这一结果进行了分析.同时从能量和结构变化两方面对碳纳米管受压失稳进行了分析，揭示出碳纳米管失稳的微观特征. 关键词： 纳米管 分子动力学 杨氏模量 屈曲     

液相基底表面金属原子团簇的微观结构及其演化

由于与单颗原子、分子以及高分子在结构上的显著差异,原子团簇具有独特的物理和化学性质,该领域的研究在理论和应用方面均具有重要意义.最近几年来,人们对原子团簇微观结构及其稳定性的研究取得了较大进展,特别在原子团簇的幻数结构、结合能及稳定性等方面的研究成果引起了人们高度关注.文章简要介绍了该领域的主要进展,并对生长在液相基底表面的金属原子团簇的微观结构及其演化规律进行了介绍.     

脱氧核糖核酸柔性的分子动力学模拟:Amber bsc1和bsc0力场的对比研究

脱氧核糖核酸(DNA)的结构柔性对DNA生物功能的实现具有重要作用,全原子分子动力学模拟是一种研究DNA结构柔性的重要方法.DNA的分子动力学力场在Amber bsc0基础上有了进一步的发展,即Amber bsc1.本文采用基于最新bsc1力场和先前bsc0力场的分子动力学模拟对DNA的宏观柔性和微观柔性进行对比研究,发现力场的改进对DNA宏观柔性参量的预测有一定改善,即所预测的拉伸模量和扭转-伸缩耦合比与实验值更为接近,而弯曲持久长度和扭转持久长度两种力场结果皆与实验值一致.微观分析发现,除了滑移量稍变大,bsc1力场得到的微观结构参量如扭转角和倾斜角与实验值更为接近,且新力场下DNA宏观柔性的改善与DNA的微观结构参量及其涨落紧密相关.     

基于元胞传输模型的可变信息标志选址问题研究

随着智能交通技术的发展，可变信息标志(VMS)被广泛应用于动态交通管理中.元胞传输模型(CTM)可以较好地模拟交通流激波、排队形成与消散等交通流动力学特性.应用CTM对VMS选址问题进行了研究.数值模拟结果表明，合适的VMS位置可以减少系统内所有车辆的行驶时间.还分析了路径选择概率变化与VMS位置之间的关系.在一定范围内，交通事故越严重，VMS应设置在距离事故地点越远的地方. 关键词： 可变信息标志 选址问题 元胞传输模型 数值模拟     

声子学:用热处理信息和智能控制热流的新型科学和技术

文章同顾了微观体系中热流控制研究的理论和实验发展,着承介绍了近年来通过利用非线性材料中能谱随温度变化的特性控制热流的最新研究进展.研究表明,热二极管、热三极管和热逻辑门等微观尺度热控制器件模型都是叮行的.在理论上人们不仅可以对声子产生的热流进行整流、开关及调整,而且还可以用热来完成基本的逻辑运算.相火研究在环保节能方面也将得到广泛应用.