基于有限差分法的端部约束同轴圆柱壳的流致失稳分析

本文基于经典壳体和理想势流理论建立圆柱壳流固耦合系统的运动方程,并引入有限差分法(FDM)对运动方程进行离散.为将壳体表面的扰动压力离散到差分网格节点,基于差分离散的原理,提出了以分段函数作为基函数的展开方法.本文对结构与压力控制方程均采用FDM方法进行求解,发展了一种基于FDM的同轴圆柱壳流固耦合求解策略.首先,利用本文方法计算了同轴圆柱壳在静态流体环境中的振动频率,并与有限元软件(ANSYS)的计算结果相比较,验证了本文方法的正确性;然后,探究了在静流体环境中同轴圆柱壳的结构参数变化对其振动频率的影响规律;最后,研究了同轴圆柱壳系统在运动流体环境中的流弹失稳问题.

同轴圆柱SF_6气体间隙直流绝缘特性及其影响因素

同轴圆柱是直流SF6气体绝缘设备的基本结构,研制了不同间隙长度和不同气体压力下直流SF6气体绝缘特性基础研究平台,通过试验研究建立了长间隙同轴圆柱SF6间隙直流击穿电压计算模型,对影响间隙直流绝缘特性的表面粗糙度、金属导电微粒、电极表面积大小进行了试验研究和分析。由与直流气体绝缘设备的电场不均匀系数和表面粗糙相似的电极得出的击穿电压计算模型,可为SF6气体间隙绝缘优化提供依据。

同轴圆柱环流聚合物熔体动态流场的研究

通过将同轴圆柱环流简化为平面运动流动 ,推导了振动力场作用下聚合物熔体流场的速度、剪切速率和剪切应力的计算公式。动态流场的理论计算揭示了聚合物电磁动态成型加工机理 。

固支-简支端部边界条件下同轴圆柱壳体的流致不稳定性研究

基于Pa doussis等同轴圆柱壳体流致不稳定性的数学模型和研究方法,分析了固支 简支端部约束条件下同轴圆柱壳体系统的流致不稳定性。结果表明:同两端固支相比,固支 简支端部边界下壳体系统的失稳临界流速更低。

同轴圆柱形电容器的最佳尺寸设计

讨论了在限定最大耐压值及介质的击穿场强的情况下 ,同轴圆柱形电容器的最佳尺寸设计。

同轴圆柱间滑移旋转流动问题的同伦解析解

从理论上研究了具有延伸柱面的同轴圆柱间滑移流动问题.通过引入适当的相似变换将控制方程组转化为一类非线性边值问题,利用同伦分析方法首次获得问题的近似解析解,分析讨论滑移参数、雷诺数和内外筒半径比对流动的影响.结果表明:滑移边界参数对剪切应力有较大的影响,滑移边界小的流体对壁面和边界层内流场施加了更大的剪切力;增大雷诺数Re,能增大内筒的壁面剪切力和扭矩;内外筒半径比对流动结构也有较大的影响,内筒半径固定,增大外筒半径能够减少内筒的纵向剪切力.

Casimir力和静电力驱动下同轴圆柱管模型的GHz振动

提出了一种双层同轴圆柱管振动的力学模型,并用连续介质力学的方法分析了该模型分别在Casimir力和静电力驱动下的振动特性．计算结果表明,在理想情况下,如果模型管间距达到1纳米量级,Casimir力和静电力有可能驱动该模型达到GHz甚至更高量级频率的振动,这说明Casimir力和静电力驱动GHz的振动具有理论上的可行性．

屏蔽同轴圆柱分层介质的静态格林函数

针对屏蔽同轴圆柱分层介质结构 ,给出格林函数的一般解析解 .这种解以级数的形式来表示 ,具有形式简单可应用到任意多层介质的特点 .公式的推导是通过先给出分层结构中含待定系数无穷级数的格林函数通式 ,然后利用边界条件与源条件 ,得到层与层之间的递归关系进而求解这些系数 。

同轴圆柱形电容器电场的两种计算

采用数学物理方法和复变函数方法来计算同轴圆柱形电容器的电场强度，从而进一步认识电场强度的计算方法。

Fluid30单元在同轴圆柱壳固有特性计算中的适用性分析

目的分析Fluid30单元用于内侧含环形间隙流体同轴圆柱壳固有特性计算的适用性。方法针对内侧含环形间隙流体的同轴圆柱壳模型,分别基于"Fluid30单元"和"理论流体附加质量"对壳体固有特性进行分析。通过变间隙宽度对比计算,探究壳体固有特性随无量纲半径比的变化规律,分析波动方程离散化对计算结果的影响,判定Fluid30单元的适用范围。结果半径比与固有频率之间呈非线性关系,半径比越小,壳体固有频率越低,固有频率随半径比变化率越大。波动方程离散化引起的误差随半径比减小而增大,以相对误差10%作为Fluid30单元适用性判别标准,(1,2)壳式频率对应的临界半径比为1.20,(1,3)壳式频率对应的临界半径比为1.03,其他壳式频率对应的临界半径比小于1.001。结论不同阶频率的Fluid30单元适用范围不同,当半径比小于临界值时,相关频率应基于理论流体附加质量迭代计算。

静水中悬臂同轴圆柱壳的流固耦合振动分析

采用能量方法计算固定—自由边界条件下的同轴圆柱薄壳结构在水中的振动频率,通过假设振型来计算壳体和流体的能量,由Hamilton原理给出流体附加质量系数的表达形式并计算出振动频率,讨论了间隙因素对频率的影响.结果显示,本方法所得的解与由ANSYS方法得到的解符合较好.

同轴圆柱形电极用于脉冲高电压灭菌的研究

采用同轴圆柱形电极系统对含大肠杆菌或沙门氏菌的生理盐水样品进行了脉冲高电压灭菌处理，根据实验结果，讨论了电极结构、脉冲电压幅值、脉冲次数、脉冲电容对灭菌效果的影响及原因。

高频交流同轴圆柱介质阻挡放电特性实验研究

同轴圆柱介质阻挡放电是非平衡等离子体实现强化燃烧的主要激励方式之一,掌握其基本放电特性对优化控制方案具有重要意义。为此,在高频交流激励模式下,开展了同轴圆柱介质阻挡放电特性的实验研究,通过改变气体种类、气体体积流量和电源参数,分析了不同因素对击穿电压、放电图像、Lissajous图形和放电功率的影响规律。结果表明:随着频率增加,击穿电压呈"V"型变化,期间存在最优频率使击穿电压最低,相比频率空气流量对击穿电压的影响并不明显。气体体积流量为0时,放电功率随频率、电压峰–峰值提高均线性增大,且提高电压的功率增长速率要明显快于频率;当有来流时,受气流对电荷分布的影响及其"吹除"作用,随频率和电压变化的功率曲线线性度均会降低,且随着气体体积流量增大,放电强度呈交替性增强减弱,使得消耗功率呈整体降低趋势的"M"型曲线变化。此外,甲烷放电时伴随有CH粒子产生,并且CH*自发辐射强度随电压提高呈线性增大。

双层同轴圆柱形磁性体的散射及反射场研究

根据电磁场理论,利用理论解析和数值计算的方法,分析了平面波入射时双层同轴圆柱形磁性体中的磁场、磁通分布及其散射场的特性,提出了改善法向模螺旋天线的建议。数值计算结果表明:在天线器内部填充均匀磁性材料可改善天线性能;当天线器内部为双层磁性介质,且二者磁导率有显著差异时,选择合适的半径可抑制反射场。

同轴圆柱介质阻挡放电半周不对称等效负载模型

同轴圆柱反应器常用于发生介质阻挡放电。实验表明在大气环境的放电中,仅单侧电极有介质的同轴圆柱反应器,放电特性不同于两侧电极都有介质的反应器。前者正反半周放电机理不同,等效电气参数区别很大,不能再用传统的非线性箝位模型作为其等效负载模型。针对此类反应器,提出一种新的半周不对称分段等效模型,并给出了基于李萨如图形的模型参数计算方法,使之能更精确地描述此类介质阻挡放电反应器的电气特性。

电子经纬仪测量大型圆柱构件同轴度转站新方法

为了提高电子经纬仪测量大型圆柱构件同轴度的精度,提出一种基于多公共点的测量转站方法,使得电子经纬仪可以在不严格调水平的状态下进行测量。该方法以捆集调整(bundle adjustment)为基础,采用基于模式搜索的Hooke-Jeeves算法求解非线性最优化问题,提高了转站测量精度。实验表明该方法与基于两公共点电子经纬仪严格调水平状态测量方法相比较,不仅提高了测量效率,最大偏差也由原来的±6 mm缩小到±3 mm。

电象法求非同轴空心圆柱的电容

本文介绍了用电象法求非同轴空心圆柱电容的方法.着重阐述象电荷位置的确定,以及有电场、电势、边界条件不变时各个量间的关系.最后用C=Q/U计算出它的电容.

参数摄动法求解同轴旋转圆柱体流体Navier-Stores方程的外解

利用参数摄动法能够解出微分方程简洁近似解析解的优点,解出同轴旋转圆柱体流体Navier-Stores方程的外解。

微波同轴腔高阶TM模式参数的计算

用FORTRAN语言编程计算了微波圆柱同轴谐振腔TM工作模式的系列关联参数。给定合适的几何结构参数范围与模式参数范围,就可快速算出同轴腔内所有可能存在的腔体尺寸、本征频率、纵向电场强度极大值的位置对应的半径以及该位置处的特性阻抗。这样,设计者就可以根据特定的需要,从计算出的大量结果中选取符合要求的结构参数,为下一步仿真和实验提供依据,减少了设计初期冗长反复的仿真模拟和试错实验。用3维电磁场软件ISFEL3D对计算结果进行仿真发现:计算结果与仿真结果有很好的一致性,说明自编程序的计算结果可以作为多注速调管谐振腔设计的优选或优化数据库,可以提高其设计的准确性和效率。

±800kV特高压直流GIL关键技术研究

为了提高特高压直流输电线路走廊选择的灵活性,研究可以替代部分架空输电线路的直流气体绝缘金属封闭输电线路(gas insulated metal enclosed transmission line,GIL)具有重要意义。提出了在进行直流GIL绝缘子相关试验时,以带绝缘子的圆柱平板电极替代带绝缘子的同轴圆柱电极的试验方法。结合国外小尺寸电极试验结果,采用麦夸特法拟合得到了考虑表面粗糙度的同轴圆柱电极SF6气体间隙下临界击穿场强估算公式。设计了包含微粒陷阱、微粒驱赶电极和屏蔽环的直流GIL电极结构,并对此进行了电场分布的仿真,结果表明此结构具有抑制金属导电微粒运动的作用。