Heralded entanglement purification protocol using high-fidelity parity-check gate based on nitrogen-vacancy center in optical cavity

The decoherence of entangled states caused by the noisy channel is a salient problem for reducing the fidelity of quantum communication.Here we present a heralded two-photon entanglement purification protocol(EPP)using heralded high-fidelity parity-check gate(HH-PCG),which can increase the entanglement of nonlocal two-photon polarization mixed state.The HH-PCG is constructed by the input-output process of nitrogen-vacancy(NV)center in diamond embedded in a single-sided optical cavity,where the errors caused by the imperfect interaction between the NV center-cavity system and the photon can be heralded by the photon detector.As the unwanted components can be filtrated due to the heralded function,the fidelity of the EPP scheme can be enhanced considerably,which will increase the fidelity of quantum communication processing.

白水峪电站弧形闸门应力测试与复核计算

针对白水峪电站建设期溢流表孔4号孔弧形工作闸门支臂变形校正、加固补强的情况,除按照标准规定的必检项目外,增加了应力测试和复核计算项目。经现场检测的应力和有限元分析得到的应力基本吻合,均满足规范要求。通过闸门实际运行工况下测试的应力分布和复核计算结果的对比,既印证了三支臂弧形闸门应力测试方案的合理性,也印证了有限元复核计算结果的准确性,并表明支臂经过补强校正运行20年后仍然安全可靠。

新安江水电站进水口检修闸门拉杆改造与有限元强度分析

新安江水电站检修门的门槽底坎距离坝面足有44.6m,必须采用专用多节拉杆配合坝顶门机副钩才能完成闸门的启闭操作。每当机组检修停/复役操作时,需将多节拉杆逐一拆装、吊运,经多次起吊闸门才能完成检修门的启闭工作。本文对闸门拉杆进行改装研究,采用伸缩套杆结构替换原多节拉杆结构,每节套杆间由穿销锁定,使闸门启闭时无需对套杆进行拆装操作,提升吊装效率。为验证套杆结构可靠性,采用ANSYS Workbench平台对伸缩套杆结构进行有限元强度分析。结果表明:所设计的伸缩套杆结构,在各运行工况下最大等效应力值均小于材料屈服极限,满足强度需求。研究成果可为伸缩套杆结构的安全运行及后续结构优化设计提供理论依据。

柔性大门门架柱结构设计及有限元分析

柔性大门钢筋混凝土箱形门架柱的计算通常是将上部钢桁架门梁的质量及荷载等效后作用于柱顶的方式进行,然而这样的简化计算需要手动复核,且不能真实反映混合结构的实际受力状况。通过建立整体大门门架的结构力学模型,结合相关规范对门架柱的变形和截面进行了验算,并给出了门架柱纵向钢筋的计算面积。该计算面积与有限元分析模型按应力计算的配筋面积大致相符,为涂装工场及大跨度车间柔性大门门架柱的结构设计提供了参考。

南水北调中线分水口群不同运用方式对总干渠水力控制特性的影响

分析了南水北调中线总干渠在闸前常水位运行方式下,满足分水口群用水需求的节制闸控制方式和算法,通过数值仿真,重点研究了分水口群分别采用顺序运用方式、同步运用方式及逆序运用方式时,总干渠在闸前水位偏差、水力过渡时间和闸门操作历时等水力控制指标方面的差别。研究表明,闸门操作历时在顺序运用方式下最短,逆序运用方式下最长;水力过渡时间在同步运用方式下最短,逆序运用方式下最长;而闸前水位偏差指标在三种运用方式下相同。

京石段节制闸流量系数原型观测与分析

京石段应急供水工程2008年临时通水系初次通水运行,总干渠输水控制和运行调度的水力学问题,一直为设计和运行管理等各方所关注。介绍6座典型节制闸流量系数原型观测成果,并进行水力计算分析评价。观测条件下,各节制闸出流均为闸孔淹没出流,其流量系数μ1介于0.773～0.834之间,平均为0.815。各闸过闸流量实测值与计算值总体趋于一致,二者偏差介于-1%～5%之间,表明原型观测成果较为可靠,可为总干渠运行调度和输水控制提供技术支撑。

基于排队论的车站验证检票口数量优化研究

基于实测数据拟合,验证车站实名制车票的旅客到达分布为泊松分布,运用排队理论建立车站验证检票口数量与客流需求相匹配的优化模型,根据旅客流量变化情况预估验证检票口合理数量。通过实例计算表明,基于排队论方法进行验证检票口数量优化配置,可以降低车站验证检票服务成本和旅客停留费用,提高经济性;提出的验证检票口数量优化方法和服务优化措施,可以协助车站合理设置验证检票口数量,提高服务质量。

节制闸与泵站联合工作的数值模拟研究

由于节制闸与泵站联合工作相互影响的流场难以确定,本文以青龙山灌区渠系联合工作的节制闸和泵站为例,利用MIKE21 FM水动力模型进行数值模拟,得到节制闸和泵站附近的流场要素,分析闸站之间的相互影响。结果表明:受到泵站引渠影响,节制闸的流场存在流动不对称现象、泵站引渠和节制闸都存在流速集中现象、流速超出护砌范围较大等问题,据此本文提出了对节制闸和引渠导墙布置的4种优化方案,并进行了数值实验验证,经优化后的布置方案流场对称性和泵站引渠流场稳定性明显得到改善,对节制闸与泵站联合工作的布置提供了一定的参考作用。

长距离明渠调水工程蓄量动态调节控制算法研究

本文阐明了明渠渠池蓄量与节制闸闸前水位之间的单值对应关系,在此基础上提出一套通过动态调节渠池蓄量,实现闸前常水位运行的控制算法。该算法基于流量平衡和蓄量平衡关系推导,前馈控制与反馈控制相结合。前馈控制根据分水口计划主动调节各渠池蓄量,起粗调作用;反馈控制针对前馈控制过程出现的水位偏差,通过动态调节各渠池蓄量实时校正,起细调作用。该算法具有原理简单,参数率定简便,控制规则灵活,实用性强等特点。算法在南水北调东线工程胶东段渠道进行了仿真测试,模拟环境包含水位死区和闸门运动死区。结果表明,所提算法能够有效克服长距离明渠水力滞后的影响,及时有效消除各渠池闸前水位偏差,将水位波动限定在安全范围内。

节制闸中墩混凝土应力场对温度变化的敏感性分析

针对节制闸混凝土结构在施工期容易产生裂缝这一问题,将节制闸中墩混凝土作为研究对象,根据混凝土结构内温度、材料特性以及边界条件的变化,对其施工期温度应力场进行了三维仿真模拟计算,分析了施工期由内外温度差引起的混凝土结构应力变化的特征与规律。结果表明:施工期,由于混凝土结构内外温差比较大,在热胀冷缩的作用下,易出现拉应力随着温差的增大而逐渐增大,从而引起节制闸中墩混凝土结构开裂,破坏其耐久性,产生安全隐患,导致工程质量问题。因此,为确保施工期混凝土的抗裂安全性,应采取相应的温控防裂措施。

三维有限元法在钢闸门安全检测中的应用

强度和刚度是评价闸门安全性能的重要指标。以红枫水电站溢洪道工作闸门为例,根据闸门的特点,采用三维有限元软件ALGOR对其进行了模拟和计算,并根据在役闸门的强度判别标准和《水利水电工程钢闸门设计规范》对闸门主横梁刚度的要求,阐述了如何运用计算结果对闸门的强度和刚度进行校核。

南水北调中线总干渠水力响应时间特征研究

波动传播时间和渠道平衡时间是南水北调中线工程总干渠运行控制所关心的重要内容.为研究上述典型水力响应时间的规律,本文利用南水北调中线电子渠道平台,对中线总干渠不同模拟工况进行了模拟计算,分析了渠道水力响应时间的变化特征.结果表明,节制闸开度变化引起的波动,其到达渠首和渠道末端的时间与节制闸所处的位置有较为密切的关系;而在相同的操作条件下,随着节制闸运用个数的增加,渠道重新达到平衡的时间会逐渐增加.研究成果对中线总干渠控制运行具有重要的参考价值.

南水北调中线工程总干渠水力学仿真模型研究

以节制闸为边界将南水北调中线总干渠分为若干子段,采用闸门过闸流量公式、能量方程、圣维南(Saint-Venant)方程组和低压管流方程分别计算闸门水位流量关系、明渠恒定流、明渠非恒定流和有压建筑物非恒定流,以此建立总干渠水力学计算模型。通过双重迭代方法对水流方程、过闸流量方程进行联合求解,以模拟总干渠运行调度动态过渡过程,以京石段2008年输水实测数据对水力学模型进行验证,结果表明模型具有良好的收敛性和较高的精度。

南水北调中线干线节制闸过流公式率定及曲线绘制

南水北调中线线路长、分水口门多、无在线调蓄水库,且正处于初期运行阶段,需逐步建立健全各类闸门技术档案,尤其是率定各类闸门过流公式和绘制闸门控制运用图表,这对于精确实施渠道控制、指导闸门日常控制操作、保障输水调度安全具有重要意义。以刁河节制闸为例,基于量纲分析法,在孔流条件下利用南水北调中线干线通水运行观测数据开展了节制闸过流公式率定,并在此基础上绘制出节制闸不同闸前、闸后水位差下的过闸流量与闸门开度关系曲线。结果显示:量纲分析法物理概念比较清晰,公式形式较为简单,率定工作量大大降低,实测流量与计算流量误差基本在±6%之间,而平均误差约为3%,率定精度较高,具有较强的实际应用和推广价值;同时节制闸过闸流量曲线的绘制,为日常调度人员掌握过闸流量变化、适时开展闸门调度提供了决策依据。

判奇电路实现方法探讨

以三输入判奇电路设计为例,通过对其输出函数表达式的形式变换,分别采用多种门电路及译码器、数据选择器等74系列器件进行电路设计,给出了7种电路实现形式,并分析了各种电路实现的优缺点。此例说明了组合逻辑电路设计的灵活性及电路实现的多样性,所采用的设计方法对其他组合逻辑电路设计具有一定的启发与指导意义。

西洱河二级大坝泄洪闸门应力检测分析

闸门的应力检测分析是大坝安全检查的重要内容。通过对西洱河流域大坝闸门的现场检测,探索了一套较为可靠实用的闸门安检方案。分析了门叶各构件在全闭档水和启闭运动时的应力状况,对于闸门长期存在的病害提出了较为合理的成因解释,进而给出了闸门整体性能和运行现状的评价结论以及治理建议。

水闸工程复核计算方法初探

结合日照市大沙洼林场防潮闸工程复核计算项目,简要介绍了河道管理范围内水闸工程复核计算的基本内容和方法,包括水闸的过流能力、消能防冲、渗透稳定、闸室稳定和结构受力计算等,并根据复核结果和工程现状提出了综合评价结论与建议。

基于DVB-S2的高速多码率LDPC编码器的FPGA设计与实现

针对DVB-S2标准中的低密度奇偶校验(LDPC)码,提出了一种LDPC编码器设计结构.该结构巧妙地利用了输入数据的随机特性,显著降低了计算电路的功耗.在此基础上,提出了两路并行的编码器设计方法,将编码器可处理的信息速率提高到原来的2倍.在现场可编程门阵列(FPGA)XC4 VLX25-10 SF363上实现了两路并行的多码率LDPC编码器.经实验测试表明,编码器工作稳定,处理速率高达328 Mbit/s,可满足同步数字传输体系(SDH)高速传输的应用需求,同时,该编码器具有通用性,经过重新配置可实现具有类似校验矩阵的LDPC编码.

分水枢纽水力设计中的几个问题

结合引额济克工程西干渠黄花沟分水枢纽水力学模型试验 ,说明分水枢纽中的水流是典型的三元空间水流 ,其调度运行是一个由非恒定流转化为恒定流的过程。在此基础上 ,对分水枢纽水力设计中实现分水比例的调控措施、水面曲线、流速分布和水流平面形态、设置消力池的必要性以及改善水流形态的管理措施等几个方面的问题进行了探讨 。

门座起重机主要构件力学性能的有限元分析

用大型有限元程序ANSYS分析了10t门座起重机主要构件的力学性能,找出了这些构件具有最大应力的危险部位并求出了它们的数值。有限元分析的结果使日常检查的目标和范围更明确和集中,为厂方制定合理的点检制度提供了理论依据。