基于实时电价的含电动汽车微电网两阶段优化调度

为解决大量电动汽车(electric vehicle,EV)无序充电对微电网负荷曲线产生新的峰值或峰上加峰等现象,提出了电动汽车入网技术(vehicle to grid,V2G)下两阶段优化方法,第一阶段考虑实时电价的前提下以满足用户充电需求为目标建立电动汽车有序充放电模型,第二阶段以微电网综合成本最低和微电网出力波动最小为目标,确定电动汽车有序充放电功率。为了解决多目标优化的问题,采用改进型多目标粒子群算法(improve multi-targeting particle swarm optimization,IMPSO)。为验证所提算法的有效性,用蒙特卡洛法模拟微电网内电动汽车的充电需求后采用所提算法优化,结果证明所提算法在降低微电网经济成本和出力波动的同时,降低了用户成本。

辽宁岫岩王家店普查区土壤地球化学特征及成矿预测

普查区位于辽宁省岫岩县三家子镇王家店村,经前人研究,区内构造活动强烈,是金、铅、锌等矿产重要的成矿区,为了分析普查区成矿地质及地球化学条件,对普查区进行土壤地球化学测量工作,根据测试结果,运用聚类分析和因子分析方法,显示Au、Sb、Bi、Cu、Mo、Zn、As、Pb元素相对富集成矿的可能性较高;并通过计算各元素背景值和异常下限值,共圈定单元素异常204处,其中Au异常27处,Sb异常25处,Bi异常21处,Cu异常17处,Mo异常39处,Zn异常20处,As异常32处,Pb异常23处,依据地质条件及元素异常特征,初步划分出找矿靶区3处,其中Ⅰ级靶区2处和Ⅱ级靶区1处。

混合式CRP推进器操舵工况水动力性能数值研究

[目的]为了研究操舵工况对混合式CRP推进器水动力性能的影响,[方法]采用RANS方法结合SST k-ω湍流模型计算NACA0012型敞水舵的升力系数,通过与试验数据的对比,选定数值计算的近壁面网格布置和近壁面处理方式。在此基础上,进一步预报偏转工况下吊舱推进器的水动力性能,通过试验对比,表明误差在较小范围内。以混合式CRP推进器为研究对象,采用该数值方法预报操舵工况下该型推进器的水动力性能并予以分析。[结果]研究发现,该型推进器后桨推力、吊舱横向力和操舵力矩均随偏转角的增大而增大,前桨推力基本不随偏转变化。[结论]表明该型推进器操纵性能优良,具有广阔的工程应用前景。

湍流激励下柔性层贴敷加筋板自噪声的特征机理

为了研究湍流激励下柔性层贴敷加筋板自噪声的特征机理,基于湍流边界层壁面脉动压力功率谱模型、周期加筋板弯曲运动方程和固体波动方程以及力平衡与位移连续边界条件,建立了湍流边界层壁面脉动压力激励下柔性层贴敷单向周期加筋板的振动及内噪声物理模型。研究发现:橡胶外贴时对湍流激励下壳板的减振降噪主要依靠橡胶的厚度模态振动。无筋时,橡胶层外贴板较无橡胶贴敷板,主要降低湍流脉动压力的水动力学成分所致结构自噪声,距壳板0.05m时,声压降幅小于3 dB,橡胶外贴加筋板相对于加筋板,对湍流激励结构自噪声的降低基本涵盖整个波数域,距壳板0.7 m处,声压降幅仍然在20 dB左右。肋骨横截面高度或宽度每增大1倍,壳板肋骨处加速度自功率谱级降低3 dB,非肋骨处加速度及板内侧声压自功率谱则基本不变,肋骨间距改变对壳板加速度响应及板内侧声压自功率谱级皆无显著影响。

湍流边界层激励下加筋平板振声响应特性研究

船舶、汽车和飞机等高速运动时,其外壳受湍流边界层壁面脉动压力激励而产生的内场声辐射成为该类交通工具自噪声的重要成分。基于模态叠加法计算结构振动响应。采用湍流壁面脉动压力功率谱Corcos模型,计算了外侧气流或水流湍流边界层激励下简支平板振动及内场辐射声,计算值与解析解和试验值吻合良好,验证了算法的有效性。采用湍流壁面脉动压力功率谱改进型Corcos模型,研究了外侧水流湍流边界层激励下平板及板格的振声响应特性,结果表明:水流马赫数低,壁面脉动压力迁移波数大于平板结构弯曲波数,壁面脉动压力波数-频率谱的迁移脊对平板的激励作用可以忽略;横向或纵向加筋对板格振动速度自功率谱级基本无影响;减小板格宽度与长度之比,适当增大板格流向长度可使平板振动辐射声功率在2 000 Hz以上明显降低。

边界层人工转捩的壁面脉动压力特性试验研究

为了研究边界层人工转捩装置上下游的壁面脉动压力功率谱特征,验证边界层人工转捩装置在实现模型载荷相似方面的有效性,并进一步指导绊线及粗糙元的几何与尺寸设计。通过水下航行体缩尺模型的壁面脉动压力测试,测量并对比分析了4种绊线和粗糙元上下游边界层的壁面脉动压力自功率谱。结果表明:绊线和粗糙元下游的壁面脉动压力自功率谱平台区谱级高于上游;相同流速下,绊线下游壁面脉动压力自功率谱平台区谱级与绊线及高度密切相关。中低流速下绊线下游人工转捩边界层可与高流速下平板自然转捩边界层壁面脉动压力自功率谱平台区谱级相当,即绊线明显削弱了壁面脉动压力载荷的尺度效应。

HCRSP推进器操舵工况空泡性能数值模拟

为了解HCRSP推进器操舵工况的空泡性能,首先对E779A桨空泡性能进行了数值模拟,验证了算法的有效性,其次对混合式CRP推进器空泡性能进行了数值模拟。发现HCRSP推进器在操舵工况下前桨空泡基本不受后桨、吊舱影响,后桨空泡形态受前桨、吊舱和偏转角影响,空泡面积随周向角脉动变化。网格划分采用结构化重叠网格,提高了吊舱偏转后的网格质量和网格生成效率。本文的研究结果为HCRSP推进器的设计提供了参考。

基于重叠网格的吊舱推进器偏转工况水动力性能数值模拟

为了更灵活高效地对吊舱推进器偏转工况下水动力性能进行数值模拟,采用重叠网格划分螺旋桨计算流域和某吊舱推进器偏转工况下的计算流域,对4381型、4119型螺旋桨的敞水性能进行了数值预报,将重叠网格和滑移网格获得的计算结果进行了比较分析,验证了重叠网格方法应用于螺旋桨水动力性能计算的可行性.对吊舱推进器偏转工况下水动力性能进行预报和分析.结果表明,应用重叠网格获得的计算结果具有较高的计算精度,且重叠网格处理吊舱推进器偏转工况等多体相对运动问题更高效.

声呐导流罩边界层壁面脉动压力研究进展

舰艇中、高速航行时,声呐导流罩外边界层的壁面受脉动压力激励,引起罩壳结构振动,并向罩壳内辐射噪声。该噪声是声呐平台区自噪声的主要成分。准确描述罩壳外边界层壁面脉动压力特征,是开展声呐导流罩内场自噪声影响评价以及导流罩壳减振降噪设计的基础和依据。首先,介绍壁面脉动压力功率谱的壁压试验法、半经验模型法、数值模拟法的相关进展;针对边界层转捩区的脉动压力功率谱特征,引出缩尺模型试验研究的尺度效应问题。其次,针对壁面脉动压力的尺度效应问题,概述脉动压力功率谱尺度律及其由模型试验到实船应用的发展,并介绍与缩尺模型试验载荷相似的重要手段——人工转捩方法的研究概况。最后,对人工转捩方法在声呐导流罩边界层壁面脉动压力载荷相似性研究中的应用进行展望。

边界层人工转捩的大涡模拟及壁面脉动压力研究

为了验证边界层人工转捩技术实现船模边界层壁面脉动压力载荷相似的可行性,采用大涡模拟以及功率谱估计获得平板湍流边界层壁面脉动压力功率谱,并与试验值、半经验模型值进行了对比,验证了数值模拟的可靠性。采用大涡模拟获得了绊线上下游壁面脉动压力的均方值、自功率谱和波数频率谱;以脉动压力均方值、自功率谱特征为判据,对比了方形、锯齿形绊线的转捩效果。结果表明:绊线高度雷诺数大于吉宾斯雷诺数;两种绊线均可实现边界层转捩,且壁面脉动压力的功率谱特征、谱级相近;与同流速平板湍流边界层相比,即使在当地雷诺数较低时,绊线下游边界层壁面脉动压力自功率谱平台区仍然高出10 dB左右。设计的绊线可用于减弱船模边界层壁面脉动压力的尺度效应,并有助于实现壁面脉动压力载荷相似。

水下湍流激励复合材料板的振声特性研究

为有效控制水下复合材料结构受湍流壁面脉动压力激励引起的结构自噪声,利用模态展开技术和高阶剪切形变理论,结合湍流壁面脉动压力功率谱建立了水下湍流壁面脉动压力激励复合材料板的Rayleigh-Ritz模型,并推导了结构振声响应的封闭解.利用该方法探讨了复合材料板的弹性模量、密度、阻尼等材料参数,以及铺层角度和厚度等参量对水下湍流激励引起结构振动和声辐射的影响.研究发现:通过增大结构阻尼是抑制水下湍流壁面脉动压力激励复合材料板的振声响应的最佳有效途径,同时提高结构抗弯刚度也能达到较好的减振降噪效果,尤其在抑制振动方面作用显著.

考虑电动汽车负荷的微电网容量优化配置

随着“双碳”目标的推进和分布式新能源的快速发展,电网面临着巨大的挑战。为了平衡电动汽车的波动性和新能源出力的随机性,缓解弃风弃光和大规模电动汽车入网对电网造成的冲击,采用蒙特卡洛法模拟电动汽车入网数据,同时结合电动汽车负荷转移策略对微电网进行优化配置,建立以年等值收益为优化目标的微电网优化配置模型,并评估配置结果。通过采用场景缩减法和改进粒子群算法求解模型。算例结果证明了优化配置模型的合理性和经济性。

湍流激励下橡胶贴敷声呐罩自噪声抑制机制

基于湍流边界层脉动压力功率谱模型、正交周期加筋板弯曲运动、声波和固体波动及随机振动理论,建立了湍流边界层激励下声呐罩壳板自噪声的计算模型.研究发现:橡胶层主要依靠横波传播截止效应抑制湍流脉动压力水动力学成分所致的壳板自噪声,降噪量高低与厚度模态有关,同时可以保持声波高透射.随着声呐罩外贴的橡胶横波波速减小或阻尼因子增大,橡胶贴敷声呐罩对湍流脉动压力的降噪效果明显.正交周期加筋板的板格尺寸改变,比如流向肋骨或展向肋骨间距较小,会使壳板振动加速度自功率谱共振峰频率向高频移动,但是壳板振动加速度或壳板内侧声压自功率谱整体幅值基本不变.