计算流体力学的发展及应用

计算流体力学是流体力学的一个分支。它用于求解固定几何形状空间内的流体的动量、热量和质量方程以及相关的其它方程，并通过计算机模拟获得某种流体在特定条件下的有关信息，是分析和解决问题的强有力和用途广泛的工具。对计算流体力学的发展和应用进行了综述并对其发展趋势做了探讨。     

含硫化物废水在升流式填料塔中的处理及数学模拟

在升流式填料塔中,通过接种排硫硫杆菌形成稳定生物膜.在pH值和温度分别控制在 7. 0±0. 1和 30±2℃条件下,进水质量浓度分别为 85. 76, 177. 83, 269. 55和 394. 26mg/L时,改变硫化物容积负荷 (VLR)和溶解氧水平进行正交试验.研究和分析硫化物容积负荷与溶解氧共同作用下硫化物的去除规律、硫酸盐的生成规律以及单质硫的生成率,并对建立的模拟方程进行了验证.结果表明,在升流式生物填料塔内废水中的硫化物去除率能达到9500以上;应用模拟方程,对于不同的进水浓度,都能找到一个最佳的运行工况.在硫化物去除率和单质硫的生成率达到最佳时,保持反应器的最大容积负荷和最小的溶解氧.     

磁悬浮开关磁阻电动机径向力的动态解耦控制

基于基本电磁场理论 ,给出了磁悬浮开关磁阻电动机径向力与位置的模型 .针对模型具有非线性和强耦合的特点 ,对该模型进行可逆性分析 ,从而证明该系统可逆 .应用神经网络逆系统方法 ,设计其非线性控制器 ,将原来非线性强耦合的多变量系统解耦 ,转变成 2个位置彼此无耦合的线性子系统 ,应用线性系统理论容易对这 2个子系统进行控制 .仿真表明 ,系统具有良好的静动态性能 .     

涡流法检测输油管孔洞的实验研究

以从长输油管道管上切割下来钢板作为研究对象,在其上面人工用电钻打的孔作为缺陷,研究了有孔洞缺陷时的涡流检测信号.在此过程中应用和制作了差动式涡流传感器,通过实验分析有孔洞缺陷时的涡流检测信号特征,总结建立了涡流法检测孔洞缺陷的方法.     

关于差动变压器式大量程位移传感器的探讨

介绍了差动变压器式大量程位移传感器的结构及工作原理，并对其组件选取、参数确定以及磁场、输出等特性进行了探讨分析．     

基于旋转阀控制脉冲重构的钻井液QPSK信号解码及误码率分析

钻井液压力正交相移键控(QPSK)调制具有高密度携带及传输井下信息特点,其信号的解调与解码关系到所携带信息的正确恢复。通过建立信号的相位解调及旋转阀转速控制脉冲重构的数学模型,研究解调系统固有干扰及信号噪声对脉冲重构的影响;根据重构脉冲的幅度判别研究信号解码的可行性;通过建立重构脉冲的信噪比数学模型,对误码率进行理论分析。结果表明,解调系统固有干扰与信号噪声均对脉冲重构产生影响,且固有干扰影响较大;脉冲重构时,相邻码元编码产生的脉冲电平差值较小,使得误码阈值降低,上述影响更易引起误码。误码率的理论计算结果与仿真分析结果基本一致,可以将误码率分析模型用于钻井液压力QPSK信号传输效果的可靠性评估。     

凸极永磁同步发电机内阻抗特性对电压调整率的影响分析

通过相量法建立起永磁同步发电机的内阻抗数学模型,研究了内阻抗特性及其对电压调整率的影响,研究结果表明,发电机内阻抗具有电流和功率因数角负反馈特性,使得电压调整率在一定程度上得到改善,感性负载下的改善更多受益于发电机内阻抗的功率因数角负反馈,且中、低功率因数下电压调整率的改善效果主要取决于直轴反应电抗,阻性和近阻性负载下取决于交轴反应电抗,根据数值计算和分析确定出了获得最佳电压调整率时电枢反应电抗的变化范围。实验测量表明,电枢反应电抗处于最佳区域内可使电压调整率得到明显改善。     

电遥测钻柱信号传输的建模分析与信道特性改善

电遥测钻柱信息遥测系统由多节布线钻杆级联形成,用于井下随钻测量数据的高速率上传。由于信道传输的高频电压信号衰减严重,目前每隔约300米需要中继器进行信号续传,因此如何延长中继距离成为系统性能改善的关键。布线钻杆由布有同轴电缆的杆体及电磁耦合器构成,高频下布线杆体的同轴电缆可看做传输线,电磁耦合器可等效为高频变压器,将二者结合建立了布线钻杆的等效电路模型及电遥测钻柱信道的电压传输函数数学模型;通过外置补偿元件使传输线达到阻抗匹配以确立布线钻杆的电磁参数;通过改变补偿元件参数在传输线终端产生反射电压来加强传输线上的信号幅度,使信道的信号传输能力得到有效改善。研究表明,适当增大补偿元件电阻值可以大幅度提高信道的电压传输函数值,在目前信道带宽及信号检测灵敏度条件下中继距离可提高1倍,达到大幅度延长中继距离的目的。本文的研究可以为布线钻杆的电磁设计及电遥测钻柱信息传输系统的性能改进提供理论指导。     

第一性原理研究混合钙钛矿CH3NH3PbxSn1－xI3结构及光电特性

有机/无机钙钛矿是一类极具潜质的光电材料,目前已实现超过20%的光电转化效率。本文采用第一性原理对有机/无机混合钙钛矿CH₃NH₃Pb_xSn_1-xI₃ (x = 0-1)的结构及光电特性进行了理论研究。结果表明,范德华力(VDW)在优化钙钛矿结构中起着重要的作用,考虑范德华力可减小Pb/Sn―I键长,从而减小体系体积。通过分析甲胺离子CH₃NH₃⁺的态密度和Bader电荷,我们发现其对前线轨道没有贡献,仅仅扮演电荷供体的角色。Pb/Sn与I之间同时存在共价键和离子键相互作用。价带顶(VBM)主要是由I 5p以及Pb 6s (Sn 5s)杂化组成,而导带底(CBM)主要由Pb 6p (Sn 5p)轨道组成。在可见光区,随着波长的增加,体系吸收强度呈现整体下降趋势;随着Sn/Pb比值逐渐增大,吸收强度呈现增大趋势。CH₃NH₃SnI₃在可见光区表现出较佳的吸收光谱特性。