星载高层大气风场原位探测技术与测试分析

采用平板型碳纳米管冷阴极作为电子发射体,基于电子发射材料的性能与几何特征,设计了以直流电子枪为结构基础的均匀场离子源,在栅极和阳极间设计聚焦极,阳极与电离区之间增加双层屏蔽栅网形成电场,对离子和电子产生区进行有效分离,确保出射电子束的能量单一且方向一致,并结合具有较高速度分辨率的阻滞势速度分析器,研制了可获取高精度中性风速的星载高层大气风场原位探测仪(SSTNWI)。仿真计算和对实物的测试分析表明,风速测量误差在平均风速100 m/s时仅为10%左右,高于“通信/导航中断预报系统”卫星(C/NOFS)的轨道风传感器,中性风速测不准引起的轨道预报误差可下降到优于1.0%,未来有望应用于火星等行星和地球卫星的大气探测任务。

高分辨率中尺度数值模式在风电场风速预报中的应用

将美国科罗拉多大学的RAMS(Regional Atmospheric Modeling System)模式应用到某风电场短期风速预报的试验中,水平分辨率达到lkm。预报结果与10min平均的实测资料对比表明,RAMS模式对6～72h的短期风速预报结果较好。

珠峰北坡绒布河谷局地环流的模拟分析

对珠峰北坡绒布河谷地区大气观测实验发现,绒布河谷中地面气流存在明显的日变化,但有别于其它地区的山谷风系统:在凌晨至正午前后基本为<2 m.s-1的小风,而午后至午夜则盛行来自珠峰方向的偏南下山风。由于珠峰北坡地区地形复杂,绒布河谷中地面气流的日变化可能是山谷风、坡风与冰川风等环流系统共同作用的结果。为了分析绒布河谷中风场日变化的主要驱动因子,本文利用一个中尺度气象模式对绒布河谷中典型风场进行了模拟,并借助观测资料对模拟结果进行了检验,进而对风场的时空分布特征及其变化原因进行了探讨。

土楼夯土风雨侵蚀机理及侵蚀损耗量研究

针对夯土墙侵蚀及侵蚀计量问题,采用现场实测和借鉴水土流失统计的方法,研究夯土风雨侵蚀损耗规律,并提出损耗计量公式,揭示了夯土风雨侵蚀损耗机理、雨水浸润墙体弱化材料性能及风驱雨撞击夯土产生材料颗粒的溅蚀和剥蚀,并量化证实了雨滴撞击荷载是侵蚀损耗的直接动力。结合当地风、雨气象数据,计算出近年来夯土的年侵蚀量,可用于预测夯土墙剩余寿命,为土楼保护提供适用性的科学依据。

采用动态电压上升控制的1700 V大功率IGBT有源门极驱动技术

为了抑制大功率绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的关断电压尖峰,提出了一种有源门极控制方法及其优化方法。该控制方法采用电容反馈关断电压上升率来控制驱动电路,通过具备定时功能的高速高增益放大器降低反馈电容的容值,补偿集电极电流输出响应相对于有源门极控制信号的延时,并保证所提出的有源门极控制方法仅在IGBT关断过程中工作,提高了电路工作的可靠性。通过SABER仿真分析了关键参数对该方法抑制关断电压尖峰效果的影响,提出了一套品质因数评价体系,用于定量评估不同参数下的控制效果。风力发电变流器在极端工况下的实验结果表明,所提出的方法使用较小容值的反馈电容依然能够在仅有400 V电压裕量的严厉条件下降低电流下降速率,从而保证了IGBT的安全工作。

利用风洞试验研究冲压翼伞的升阻特性

冲压翼伞的风洞试验是研制冲压翼伞过程中的一项重要内容。介绍了投物用冲压翼伞风洞试验的特点及发展，着重讨论了这类冲压翼伞的升阻特性，通过理论计算与试验结果的比较，分析了柔翼与刚性翼之间的差异，得出了升阻比最佳点，同时，还分析了冲压翼伞各部分阻力的构成情况，提出了减少阻力的主要措施。

基于夯土风雨侵蚀损耗的土楼夯土结构耐久性研究

采用现场实测和借鉴水土流失统计方法,揭示了夯土风雨侵蚀损耗机理和规律,进而提出夯土风雨侵蚀损耗计量公式;并结合土楼当地风、雨气象数据,计算出近年来夯土的年侵蚀量。采用缩尺土楼模型,进行抗压试验,研究土楼结构性能;进而分析夯土墙风雨侵蚀后满足承载要求的临界墙厚,从而可预测夯土墙使用寿命,为福建土楼科学保护提供依据。

土楼夯土在模拟风雨环境下的风洞侵蚀试验研究

福建土楼作为世界文化遗产,宏大的夯土墙体显出土楼的建筑特色,但这种生土结构易受雨水侵蚀,闽西南地处亚热带温湿海洋气候,雨量充足,台风频发,长期风雨侵蚀严重影响土楼的安全性和耐久性.从永定县非世遗客家民居土楼割取原始夯土块,进行了风驱雨模拟环境下的风洞侵蚀试验研究,研究表明:夯土侵蚀受风速和雨强影响,其侵蚀量随风速与雨强的增加而增加,而风速增加产生的夯土侵蚀量明显大于雨强增加产生的侵蚀量,结合当地风雨气象资料,可计算福建土楼的风雨侵蚀寿命,为土楼保护提供理论依据,具有较强的应用价值.

矿井主要通风机性能测定技术分析

矿井主要通风机性能测定是矿井通风管理工作的一项重要内容,风量的测量是所有参数中最重要的一项,决定着整体测定工作的成败。本文就风机性能测定中常用的三种测风方法加以阐述和评价。

一种基于双CPU的风力机主控制器设计

本文讨论了几种双CPU互联的方法，根据风力机实时性的要求，选择了基于双口RAM的双CPU互联方式来完成风力机主控制器设计。双CPU按功能分开设计，利用信号灯来避免访问冲突，并且根据交换数据的需要，将存储空间划分为三个具有不同权限的分区。试验结果表明，基于双CPU的风力机主控制器可以满足风力机对实时性和可靠性的要求。

3600t液压插销式连续升降系统及其安装工艺

3 600 t液压插销式连续升降系统作为我司建造的华南地区首座800 t自升式风电安装平台的核心设备,是国内具有自主知识产权并且领先的关键装备,成功打破了国外在这一个领域的垄断。本文结合该系统的设计及实际建造情况,简要介绍了它的组成、工作原理、安装工艺以及注意事项,为今后其它类似的系统设计、安装提供参考和借鉴。

福建土楼夯土墙风驱雨侵蚀损伤预测研究

世界文化遗产福建土楼地处中国东南沿海,年降雨高达1 600 mm,频繁遭受台风和极端天气袭击,每当台风登陆时,狂风挟着暴雨常常侵蚀危害着土楼建筑,风驱雨冲击侵蚀土楼夯土墙已成为土楼建筑的主要损坏形式。论文通过分析风驱雨作用下雨滴的运动形式及降雨特征,采用CFD数值模拟及风洞试验的方法完成数值风洞准确性模拟,以数值风场为基础加入降雨模型,考虑多种雨强和风速相互组合,分析风驱雨对土楼夯土墙的风雨侵蚀影响,揭示了夯土墙风雨侵蚀的内在规律。并通过当地一份气象统计资料作为算例,预测土楼年平均侵蚀损伤量在0.4～2.6 mm之间,所得结果为土楼的维护加固和开发利用提供了科学依据,也为其他生土建筑研究提供借鉴和参考。

飞机冲压空气涡轮系统的动态特性分析

冲压空气涡轮是飞机能源失效时使用的关键应急系统。首先依据冲击空气涡轮(RAT)工作原理确定其物理架构;然后对涡轮部件、能源转换装置、展开装置和展开随动机构等4个主要部件进行力学分析,建立各部件的力学方程组。依据该力学方程组,建立涉及力学、液压、刚体动力学的多学科冲压空气涡轮系统模型。使用该模型仿真了某真实系统在不同工况和设计参数下的动态特性,研究了关键设计参数对系统性能的影响,为冲压空气涡轮系统正向设计提供依据。最终,某型冲压空气涡轮系统风洞试验数据验证了所提系统模型的准确性。