声波扰动近地面边界层湍流脉动特性

声波是具有能量的机械波,在大气湍流传输时会改变其物理特征参数,从而影响湍流的时空结构演化。该文基于声波特性和大气湍流理论,结合湍流脉动流速与大气物理特征参数之间的关系式,通过理论建模和数值模拟,分析了声波扰动下近地面边界层湍流脉动特性及流速变化,进一步探索声压级的空间分布与大气湍流基本特征参数之间的关系,并对近地面区域内的声压级分布及流速变化进行了实验验证。结果表明:在边界层距离声源较近的区域,声场强度越大,对湍流的扰动作用越强,湍流脉动流速变化越快,表明声源会破坏边界层内大气湍流的初始流动状态,影响湍流的时空结构演化,然而改变声源频率,对湍流脉动速度的影响并不是特别的明显。该文主要研究地空链路声波特性与大气湍流结构时空演化物理特性之间的变化规律,数值计算结果可为地空链路光电对抗中大气湍流环境光传输信道特性的改善和干扰提供理论依据。

海洋湍流下双拉盖尔-高斯涡旋光束的闪烁指数与误码率研究

采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束(Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam,DLGVB)在海洋湍流中传输时的光强和相位分布,仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光通信系统中的通信误码率。结果表明,随着湍流动能耗散率的减小,盐度温度波动平衡参数、温度方差耗散率及传输距离的增加,闪烁指数逐渐增加;随着湍流动能耗散率以及拓扑电荷差值的增加,误码率减小。在海洋湍流环境下,使用DLGVB光束进行传输可以抑制海洋湍流带来的干扰,选择最佳的拓扑电荷差值,可以有效提高传输通信质量及通信系统容量。本文研究结果对涡旋光束及其叠加态在海洋湍流下传输特性研究及水下光通信系统持续扩容的发展需求方面具有重要的参考价值。

核热推进反应堆燃料元件热工应力安全分析

核热推进采用的超高温气冷堆堆芯长期运行在高热流密度、大功率梯度、大温差、高速冷却剂冲刷的严苛服役条件下,其内部的六棱柱型燃料元件可能发生应力集中导致引发结构失效风险,影响核反应堆燃料元件的运行安全性能。为探索核热推进燃料元件的热工应力行为规律及热工安全边界,以火箭飞行用核引擎(nuclear engine for rocket vehicle applications,NERVA)型核热推进反应堆为对象,选取反应堆内部密排燃料组件基本单元,建立对称模型,针对堆内(U,Zr)C石墨基复合燃料元件开展高温高流速氢气推进模式下的流-热-应力行为研究,评估燃料元件的高温熔化与断裂失效风险。研究结果表明:核热推进反应堆运行工况下,燃料元件受自身冷却剂通道排布方式与连接管元件冷却作用影响导致内部热流分配不均;径向大温差带来的热膨胀差异在轴向上积累是引发燃料元件结构断裂失效的主要原因;综合分析燃料元件内部的温度-应力场分布情况与影响因素,可为核热推进系统的运行安全设计提供优化思路与参考依据。

深度相机的测量误差建模及校正

ToF(Time of Flight)深度相机是获取三维点云数据的重要手段之一,但ToF深度相机受到自身硬件和外部环境的限制,其测量数据存在一定的误差。本文针对ToF深度相机的非系统误差进行研究,通过实验验证了被测目标的颜色、距离和相对运动等因素均会对深度相机获取的数据产生影响,且影响均不相同。本文提出了一种新的测量误差模型对颜色和距离产生的误差进行校正,对于相对运动产生的误差,建立了三维运动模糊函数进行恢复,通过对所建立的校正模型进行数值分析,距离和颜色的残余误差小于4 mm,相对运动所带来的误差小于0.7 mm。本文所做工作改善了ToF深度相机的测量数据的质量,为开展三维点云重建等工作提供了更精准的数据支持。

基于欧拉-欧拉两相流模型的核事故放射性物质扩散特性数值模拟

为精细刻画核电厂事故后放射性物质扩散的时空动态特征,提出了一种基于欧拉-欧拉两相流模型的放射性物质扩散数值模拟方法,选择适用于描述放射性物质受浮升力驱动和环境风影响上升扩散过程的相间作用模型和湍流模型,并将多层嵌套正六面体网格划分方法与高精度、高计算效率数值离散方法相结合,实现了大空间内放射性物质扩散的快速、精确数值模拟。在验证了多层嵌套的正六面体网格可以更好地减小数值模拟过程中基于网格质心的格林-高斯梯度项离散格式带来的误差的基础上,对扩散上升过程进行动态分析,阐明了放射性物质在环境风场作用下上升扩散的一般规律。结果表明:在上升扩散前期,浮力起绝对主导作用,放射性物质上升速度较大,涡环外表面出现温度垂直分层,环境风对涡环运动过程影响可忽略不计;随着放射性物质上升,高海拔环境风使烟团整体沿下风向扩散,温度迅速下降,涡环结构不再明显。

VVER核电机组热腿权重平均温度修正方法研究

针对VVER核电机组一回路热平衡功率计算偏差较大的问题,基于堆内构件三维数值模拟,开展热腿平均温度修正方法研究。提出以特定温度范围内的质量流量份额为权重系数,分析多种运行工况下权重系数的变化规律,建立了一套简化的热腿权重平均温度修正方法,结果表明热腿温度的计算值与机组实际运行时监测的热电阻测量值符合较好。所提出的修正方法有效、可靠,提高了热腿平均温度的准确性,改善了一回路热平衡功率计算偏差。

模拟水体湍流环境下目标激光点云数据的三维重建与分析

水下目标三维点云重建在水底勘探和水下无人航行器避障等领域有着重要的应用。本文通过实验室模拟温度和盐度水体湍流,开展了水下目标探测实验,研究了温度差和盐度差对水下潜艇、滑翔机和锚雷的激光点云三维重建效果的影响,并对重建后的三维点云数据进行误差分析。结果表明:在水下目标三维点云重建过程中,随着水体温度湍流和盐度湍流强度的增强,重建点云数据的有效点数明显下降,均值误差明显上升。研究结果对水下三维点云重建系统的研制具有一定参考价值。

声波扰动对大气湍流内外尺度与折射率功率谱函数的影响分析

声波是一种机械波,作为能量的载体,在大气湍流环境下传输会“扰动”湍流耗散率的变化,从而会影响湍流物理结构演化.本文基于声波能量和湍流能量平衡方程,结合湍流内外尺度和大气折射率功率谱函数,研究了在不同声波扰动下大气湍流的内外尺度和折射率功率谱函数的变化特征.结果表明:不同声波的传播会使得湍流的内外尺度发生变化,声源功率越大,对湍流尺度的影响越大,然而声源频率越大,对湍流尺度的影响并不是特别明显;不同声波的传播会使大气折射率功率谱函数发生改变,在惯性区内,考虑到声波对湍流内外尺度的影响,不同声源对大气折射率功率谱的影响程度不同,在耗散区内,大气折射率功率谱都出现随声波传输距离波动的情况.本文探索声波扰动对大气湍流折射率功率谱函数特征参数的变化规律,为激光在声波扰动大气湍流中传输特性以及声光耦合研究提供理论依据.

地理信息科学一流本科专业核心课程体系设计与实践

随着地理学、测绘科学与技术、信息技术等学科的发展,地理信息科学(GIS)专业核心课程体系面临修订和完善的需求。如何设计适合本专业的课程体系,以及需要参考哪些因素,是亟待讨论的问题。本文在对比分析北京大学、南京大学和北京师范大学GIS专业核心课程体系基础上,详细讨论了武汉大学GIS专业核心课程体系的设计原则和实践过程,提出了影响课程体系设计的若干因素,包括学科支撑、社会需求、师资结构等,可为其他高校GIS专业课程体系设计提供有益借鉴。

面向对象GIS软件开发课程模式设计

高等教育发展的新形势,促使GIS专业教育和信息技术类课程教学模式发生变化。针对面向对象GIS软件开发课程教学过程面临的理论知识无法转化为软件开发实践能力的问题,本文详细总结了课程面临的语法到实践操作的壁垒、GIS理论到GIS软件设计的鸿沟、GIS开发经验的“意会”到“言传”的问题,提出了“问题导向、实践引领、主动成长”的创新教学模式,即设计实践案例,围绕案例讲解理论,课后科研延伸的教学方式。以该模式为指导,本课程完成了系列课程资源的建设,培养了一大批代表性的学生,具有良好推广效果。

天鹿园隧道顺光照明设计

为改善照明环境并实现照明节能,本文研究了天鹿园隧道的照明设计项目,并根据天鹿园隧道改造前照明环境情况与改造工程实际情况确立了该隧道的照明改造策略。从隧道照明设计、照明控制、顺光LED照明灯具的设置选用方面,对照明节能的方案措施进行了详尽的阐述。照明实测效果满足相关行业标准的要求。基于照明实测数据,验证了改造后隧道照明质量的提升效果,并通过分析对比该隧道改造前后安全和节能效果的变化,得出了适用隧道照明改造设计的节能方法。

Ce含量对434铁素体不锈钢微观组织和腐蚀行为的影响

通过电化学测试以及微观结构表征的方法,系统研究了不同含Ce量对SUS434铁素体不锈钢合金组织、钝化膜和腐蚀行为的影响。研究结果表明,随着Ce含量的增加,SUS434铁素体不锈钢的晶粒尺寸显著细化,且能够通过改善钝化膜层的保护性以此提高其耐蚀性。当434铁素体不锈钢含有较高的Ce含量时,样品的敏化程度相对较低,浸泡后的样品表现出优异的耐晶间腐蚀性。这主要因为当Ce含量较低时晶粒尺寸大,一般而言,晶粒度越大意味着不锈钢的晶界面积越大,这在一定程度上增加了腐蚀电池形成的可能性。另外,大晶粒通常包含更多的夹杂物和析出物,这些杂志也会加速腐蚀过程。

油气环境下不同温度对3Cr钢腐蚀行为的影响

研究了3Cr钢在饱和CO_(2)模拟油田井中不同温度下的腐蚀行为及腐蚀规律。利用高温高压釜对3Cr钢在不同温度(60,90,120,150,180℃)的饱和CO_(2)模拟油田溶液中浸泡6,12,24和72 h的失重腐蚀进行测试。采用XRD、SEM、EDS和XPS对3Cr钢腐蚀后的腐蚀产物物相结构、表面形貌、元素组成及腐蚀产物去除后基体表面的腐蚀形貌进行分析。实验结果表明3Cr钢在饱和CO_(2)模拟油田井中所形成的腐蚀产物主要由FeCO_(3)组成。温度不同导致基体发生不同程度的腐蚀,其主要由于腐蚀产物膜的形貌特征、晶粒尺寸及其致密度的变化。当测试温度为150℃时,腐蚀速率达到最小值。此外,在60~150℃温度区间,3Cr钢腐蚀产物厚度明显减小,在180℃厚度明显增加。去除腐蚀产物后,3Cr钢在不同温度下均发现有大量的点蚀坑,发生了严重的局部腐蚀。在150℃下钢的腐蚀坑明显比其他温度的腐蚀坑小,表现出优异的局部耐腐蚀性,从而降低了管道穿孔失效的风险。

超声引导下细针穿刺细胞学、鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B V600E基因突变单独及联合检测对甲状腺癌的诊断价值

目的探讨超声引导下细针穿刺(FNA)细胞学、鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B(BRAF)V600E基因突变单独及联合检测对甲状腺癌的诊断价值。方法选取127例甲状腺结节患者,均接受超声引导下FNA细胞学、BRAF V600E基因突变检测,以病理检查结果为金标准,评估FNA细胞学、BRAF V600E基因突变单独及联合检测对甲状腺癌的诊断价值;采用Kappa检验评估FNA细胞学、BRAF V600E基因突变单独及联合检测诊断甲状腺癌的结果与病理检查结果的一致性。结果FNA细胞学、BRAF V600E基因突变联合检测诊断甲状腺癌的灵敏度为98.06%,特异度为100%,准确度为98.43%,阳性预测值为100%,阴性预测值为92.31%,均高于二者单独检测。FNA细胞学、BRAF V600E基因突变联合检测诊断甲状腺癌的结果与病理检查结果的一致性极高(Kappa=0.950),高于BRAF V600E基因突变(Kappa=0.877)和FNA细胞学(Kappa=0.772)单独检测。病理检查结果显示,阳性(甲状腺癌)103例,阴性24例,分别作为恶性组和良性组。恶性组患者FNA细胞学检测评分明显高于良性组,BRAF V600E基因突变检测CT值明显低于良性组,差异均有统计学意义(P﹤0.01)。结论FNA细胞学、BRAF V600E基因突变联合检测对甲状腺癌具有较高的诊断价值。

不溶性腐蚀产物在棒束通道内沉积的数值模拟

在压水堆运行期间,高压过冷态的冷却剂对燃料棒、堆内构件等部件进行冲刷,以及受管道流体加速腐蚀等效应的影响,堆内会产生不溶性的腐蚀产物,其在堆芯通道内的迁移、沉积会对压水堆的安全性和经济性产生显著影响。本研究提出了压水堆堆芯燃料棒束通道内颗粒沉积的数值模拟方法,基于单相流体标准k-ε模型和颗粒离散相模型,构建了粒状腐蚀产物流动沉积数学物理模型,结合颗粒流动-沉积特性实验的实验结果,验证了该模型的可行性和有效性,开展了不溶性粒状腐蚀产物在5×5带格架棒束通道中流动沉积研究,获得了粒状腐蚀产物在棒束通道内的沉积特性:流体中颗粒浓度在经过格架后明显减少;进口截面处的颗粒浓度在固体壁面较高,出口截面处的颗粒浓度则分布得更均匀;入口处棒束表面及壁面的颗粒沉积呈现为大面积附着沉积,格架表面、其余棒束表面和壁面的颗粒沉积呈现为点状附着沉积。

四进口切向离心喷嘴的设计方法和模拟验证研究

稳压器喷雾头对一回路压力控制有着重要作用。本文基于稳压器喷雾头小压差、大流量的工作特点,以最大流量理论设计了一个四进口切向离心喷嘴,并进行了喷头结构尺寸校核计算和雾化质量的经验、半经验公式预测,采用VOF-to-DPM模型对喷嘴的雾化过程进行了模拟,得到了四进口切向离心喷嘴的雾化特性,并与预测值进行比较分析。研究结果表明:校核计算结果与设计计算值吻合较好,质量流量相对误差2.56%;切向离心喷嘴的雾化特性与典型离心喷嘴吻合度较高;数值模拟结果和公式预测值之间的误差较小,雾化锥角的相对误差为10.85%、平均速度为5.76%、液膜厚度为0.189%、流量系数为6.67%、破碎长度为6.08%。液滴粒径分布与罗辛-拉姆勒分布吻合度较好。

Mar M247透平叶片残余应力X射线测试参数优化研究

为提高Mar M247透平叶片残余应力X射线测试精度,用OM/SEM/EDS、X射线应力仪进行显微组织表征和残余应力测试,分析Mar M247合金显微组织对X射线衍射效应的影响,以及测试参数对衍射峰强度、峰形拟合度、数据拟合度和残余应力测试结果的影响规律。结果表明:Mar M247合金组织粗大且不均匀,导致X射线衍射效应变差,引起d-sin2ψ图上的数据点无规则跳动或有规则震荡,降低了残余应力测试的准确性。残余应力测试中,随准直管直径的增大,X射线衍射峰的强度增加,峰形改善,峰形拟合度提高,降低了残余应力测试误差。当准直管直径较小时,增加曝光次数可提升X射线衍射峰的强度,提高测试结果的准确性。增加曝光时间未提升测试准确性,反而降低了测试效率。

BBU回局及整合实施策略研究

2023年国内三大通信运营商的财务报表显示,中国联通、中国电信及中国移动的网络运营及支撑成本达到607亿元、1218亿元和2609亿元,且呈现不断攀升的态势。在5G尚无“杀手级”业务和通信行业市场基本饱和的情况下,运营成本压力不容小视。BBU(Building Base band Unit,基带处理单元)回局及整合做为降本、提质和增效的一种手段,符合工业和信息化部等七部门联合下发的《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022—2025年)》文件要求,是落实该行动计划“推广集中化无线接入网架构,进一步节省基站机房、电源、空调等配套需求”的具体举措。文章从BBU回局及整合的角度出发,分析实施难点并提出应对和解决策略,以某地市案例为切入点,阐述锚点机房的选取原则、BBU回局及整合的策略、具体的实施过程和实施效果。

中国联通与中国电信4G共建共享方案研究

2023年年底,中国联通和中国电信的5G共建共享网络已基本建设完成,目前5G网络分流比已近过半且呈稳定增长趋势。2023年电联双方4G业务量已出现拐点且呈逐渐下降趋势,4G网络已处于低负荷运行状态。文章从4G共建共享的角度出发,确定共建共享的总体目标,并以某地市案例为切入点,详细阐述共建共享的建设方案、重点及效果,实现双方共赢。

提高风电机组发电量的措施

提高风电机组发电量是风电企业不变的主题。本文从风电场微观选址、机位的选定、机组阵风控制参数优化以及主控对提高机组发电量的重要意义等方面对提高机组发电量的几项关键措施进行了分析和阐述。