Similarity principle of microwave argon plasma at low pressure

In order to validate the similarity principle of microwave breakdown, a two-dimensional （2D） fluid model of low- pressure microwave argon plasma is established and solved by the finite-element method. Proportional conditions are used in this model to build three different breakdown processes that meet the premise of a similarity principle, and these breakdown processes are called ＂similar cases＂ in this paper. Similar cases have proportionately sized breakdown regions, where the ratio of frequency of incident microwave f to gas pressure p （f/p）, and the reduced field E/p in them are kept the same. All the important physical parameters such as electron density, electron temperature, and reduced electric field can be obtained from the simulation of this model. The results show that the parameters between similar cases are in constant ratio without changing with time, which means that the similarity principle is also valid in microwave breakdown.

压裂直井产量公式

油井压裂后,流体在地层中的流动不再是简单的线性流或径向流,流场变得复杂,无法直接运用解析方法求解。为了求解压裂直井的产量公式,将地层中的复杂流场进行了分解,划分成外区径向流、中间线性流和裂缝线性流3个简单流形;对简单流形分别进行求解,并采用水电相似原理和等值渗流阻力法,解析求解得到压裂直井的产量公式。该公式不仅可以计算和预测油井产量,还可以确定压裂裂缝的长度及压裂效果。

基于线性回归的精准识别窃电用户的研究

为了实现低压嵌入式设备精准识别窃电用户,该文针对窃电用户的线损特点,根据量测开关窃电检测实际应用场景,基于智能量测开关所采集的电表功率数据以及自身计量功率(电量),结合相似性原理,构建了窃电检测模型与相似性测量模型。制定量测开关窃电检测流程,基于实验采集数据计算得到回归参数以及相似性距离,并对实验结果进行了分析比较。实例应用表明,智能量测开关基于距离的序列相似性无法定量判断出窃电用户,而基于线性回归算法的窃电检测模型能够精准识别窃电用户。

基于相似性原理的电法探测物理模拟实验教学

地球物理电法探测是实践性很强的课程,实验教学是其重要内容之一。本文主要讨论电法探测实验教学建设的重要性、基于相似性原理物理模拟的主要内容和经验,并探析了其在培养学生综合能力、创新能力等方面发挥的作用。

基于容腔节点法的液压起竖系统仿真

以某型多功能导弹发射车快速起竖系统数字仿真为背景,根据电液相似原理,对液压起竖系统的起竖过程和动态特性进行研究,采用节点平衡法建立系统模型。分别建立长短管道液压容腔的数学模型,分析液压元器件及液压容腔的压力流量特性;讨论液压起竖系统运动部件的受力情况;并使用Matlab/Simulink搭建液压起竖系统的仿真模型;最后给出液压起竖系统起竖过程的仿真曲线,并与试验曲线进行对比。结果表明多级伸缩式液压缸整体运行比较平稳,但在换级时有较小的震动,基本能够满足工程要求。

锂离子电池电场相似准则的推导与有限元验证

从三维稳态电流传导微分方程出发,利用无量纲分析法推导了锂离子电池内部电场相似所应满足的相似准则,并确定了实物对象与模拟对象之间的电场相似关系。利用ANASYS软件进行了锂离子电池多层结构电场的有限元建模与计算,验证了所建立相似准则和相似关系的正确性。

基于水流与电流流动相似性的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系

大庆G地区葡萄花油层具有高泥、复杂孔隙结构特征。建立该区葡萄花油层油水相对渗透率与电阻率之间关系必须考虑泥质对于岩石导电性以及渗流的影响。引入"三水"概念,将泥质岩石总孔隙水分成可动水、微孔隙水和黏土水,将可动水孔隙等效为n根毛细管组成,结合泊肃叶方程和达西定律,推导水相相对渗透率与含水饱和度及可动水流动等效曲折度之间的关系式。利用三孔隙导电模型推导只有可动流体孔隙存在的岩石电阻率增大系数与含水饱和度及可动水导电等效曲折度之间的关系式。再依据可动水水流与电流流动相似性原理建立泥质岩石水相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系。依据可动流体孔隙各组分体积等量关系以及比面积概念推导出水相相对渗透率与油相相对渗透率关系式,得出泥质岩石油相相对渗透率与含水饱和度及电阻率增大系数之间的关系式。设计了岩石物理实验,保证储层孔隙结构和泥质含量在岩电和压汞实验测量中的一致性。利用泥质岩样的压汞实验数据根据Burdine模型获得水相和油相相对渗透率实验关系曲线,利用同一泥质岩样的岩电实验数据根据三孔隙导电模型获得假定只有流动孔隙存在的岩石电阻率增大系数值。泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型实验数据拟合,证明建立的泥质岩石油水相对渗透率与电阻率关系模型能够准确求取储层相对渗透率,可用于高含泥储层产水率测井解释。

电极转速可调电加工装置设计及内部流固耦合分析

随着高性能材料的微小孔结构在航空航天、医疗等领域的广泛应用,微小孔加工技术也得到了不断地深化。依据特斯拉涡轮机原理,设计了电极转速可调电加工装置,通过调节电极转速及管电极末端出口工作液压力,实现电极转速可调电加工。此外,对装置内部进行了流固耦合分析,计算结果表明:随着入口工作液流速的增加,转动部分的变形量、工具电极转速也随之增加。

超高压油泵柱塞偶件密封研究

对高压共轨电喷柴油机高压燃油泵的柱塞偶件缝隙燃油的密封问题进行了仿真试验和对比研究。仿真是基于ANSYS的流固耦合有限元分析,对间隙流场作了相似处理。在耦合效果云图的基础上利用变形补偿的原理对偶件进行结构优化。优化前后试件的试验与仿真结果对比,充分验证了建模的精确性和优化的有效性。通过优化的柱塞偶件已满足了具体机型的相关试验工作要求。

CFD技术在流动相似性原理教学中的应用

流动相似性原理是流体力学教学的重要内容。对流动控制方程进行无量纲化,从理论上推导出动力学相似条件,再用CFD技术对简单流动问题进行数值模拟,以对动力相似条件进行验证。从理论和实践两方面帮助学生学习较为抽象的动力学相似条件,以期取得良好的课堂教学效果,提高学生解决实际问题的能力。

电网络模型的动力系统模拟应用研究

根据相似原理建立了电系统与其他系统的对应原则,进行了动力系统的电方法分析应用研究。在弹簧机械系统的分析中,建立了相应的电网络拓扑结构,实现了该系统的电网络建模及仿真计算。通过对某段选定的血管拓扑结构建立实现了其电网络建模研究分析。根据电网络方法和工程热力学在某些本质方面的一致性,描述了以热力学参数为描述对象的端口网络和相应模型。说明了电网络模型可以成为能流系统的通用处理工具,在非电系统的分析优化中将有着广泛的应用前景。

旋风分离器相似特性分析

模型实验的基础是相似理论,而相似理论的核心问题是相似准则。旋风分离器的流体流动、颗粒运动较为复杂。本文用一简单的方法,导出适合旋风分离器模型实验的准则方程,并具体推导了部分分离效率η_i与准数间的函数关系。

电网络模型的动力系统模拟应用研究

根据相似原理建立了电系统与其他系统的对应原则，进行了动力系统的电方法分析应用研究。在弹簧机械系统的分析中，建立了相应的电网络拓扑结构，实现了该系统的电网络建模及仿真计算。还通过对某段选定的血管拓扑结构建立实现了其电网络建模研究分析。根据电网络方法和工程热力学在某些本质方面的一致性，描述了以热力学参数为描述对象的端口网络和相应模型。这说明电网络模型可以成为能流系统的通用处理工具，在非电系统的分析优化中将有着广泛的应用前景。

往复走丝线切割工作液应用现状与分析

介绍电火花线切割加工原理及工作特点,分析市场常见的线切割工作液及其应用。重点分析电火花线切割工作液对加工黄铜性能的影响,提出解决问题的关键,同时提出电火花线切割工作液的发展方向。

基于数据挖掘与支持向量机的现货市场出清价预测方法

现货市场环境下,市场出清价对于电力市场的发、用两侧参与者和市场管理者都是极为重要的信息。因此,市场出清价的预测研究越发重要。首先分析大多数传统电价预测方法采用的连续序列与该文选取的同时段的电价序列表现出的变化特征差异,给出选取同时段电价序列作为输入的原因。然后基于数据挖掘相似性理论,通过欧氏距离和角度距离2个维度识别历史电价相似序列,得到模型所需训练集数据。以支持向量机(SVM)为预测工具,并利用遗传算法对SVM的关键参数进行寻优。最后将模拟预测结果与不考虑历史相似状态的SVM模型、BP神经网络模型进行对比,通过误差分析证明了所提模型具备更高的预测精度。

水中结构振动时声学相似性的数值验证

以声学相似性原理为基础,用因次理论得到了在相似准数相等条件下的无因次系数,给出了模型和原型声学相似的条件。采用结构有限元耦合流体边界元方法计算水下相似加肋圆柱壳模型的流固耦合振动和声辐射。数值计算表明在相似条件下几何相似模型的壳体振动声学传递函数及其谱峰频率满足相似性,水下的模态、流固耦合振动响应以及声辐射均满足相似关系,并且与理论结果能够符合。

渗流圆的等效原则

简单的圆形地层和线性地层都有严格的产量计算公式,公式形式与欧姆定律类似,而复杂地层的渗流没有严格的产量计算公式,不方便生产管理。为了研究复杂地层的渗流问题,提出了等值渗流阻力法,把复杂地层等效处理成圆形地层和线性地层的组合,然后按照水电相似原理,计算出复杂地层的渗流阻力,再按照欧姆定律求出地层的产量计算公式。然而,在复杂地层的等效处理过程中,有大渗流圆与小渗流圆的分歧,大渗流圆高估了渗流阻力,低估了油井产量;小渗流圆则低估了渗流阻力,高估了油井产量。渗流圆等效处理方法对水平井的产量计算结果影响较小,对直井的产量计算结果却影响较大。根据研究,小渗流圆的等效处理方法理论上更合理一些,建议今后在进行等值渗流阻力法的研究和应用过程中,废弃大渗流圆等效处理,而采用小渗流圆等效处理。

面向流固耦合缩比模型的相似性规律及其验证

针对大规模流固耦合数值模拟计算量大等问题,以柔性片状颗粒风分数值模拟为例,在分析实际模型的基础上,基于量纲相似原理建立了柔性片状颗粒风分仓缩比模型。在CFD中采用k-ε标准湍流模型进行流场仿真,通过分析不同截面的流场分布以及各个进出风口的截面速度验证了缩比模型内流场相似性;采用CFD-DEM耦合方法对柔性片状颗粒风分过程进行仿真,通过分析柔性片状颗粒位移与速度验证了颗粒运动轨迹的相似性。结果表明,在使用CFD-DEM耦合方法对柔性片状颗粒进行仿真分析时,使用缩比模型可以缩减仿真时间65%,提高仿真效率,且缩比模型的仿真结果在误差可控范围内。

应用型本科院校工程流体力学课程综合性实验的设计

为促进学校教学改革与发展,对航空宇航类专业工程流体力学课程进行综合性实验的教学设计。通过学生对实验目的、实验原理、实验步骤、实验结果处理等方面的设计与实施,并通过教师的有效考核,可以显著提高学生对相似原理和量纲分析的理解,并对学生解决实际问题和提高实践动手能力有明显促进作用。

跨介质飞行器近水面滑跳流固耦合仿真及可滑跳区域研究

近水面滑跳是一种包含触水离水过程的掠水飞行方式,将其应用于新型跨介质飞行器的设计,可有效提升飞行器反舰攻击突防能力和自身生存能力。由于运动体近水面滑跳涉及速度和姿态角等多种运动参数,运动机理复杂,对于全尺寸复杂外形的跨介质飞行器,利用有限元仿真和飞行试验分析获取不同初始运动参数对近水面滑跳的影响规律,需要研究的工况众多,工作量较大。为了能够将简单缩比尺寸平板运动体应用于近水面滑跳仿真分析和试验设计中,对流体相似原理在近水面滑跳运动特性上的可预测性进行了验证。分别基于任意拉格朗日-欧拉描述的流固耦合方法和简单二元平板滑行理论,研究了复杂跨介质飞行器和简单平板运动体近水面滑跳运动特性,分析确定了2种运动体包含多个影响参数的可滑跳区域,并进一步基于相似原理探究了两者的关系。结果表明:所提出的跨介质飞行器的可滑跳区域分布与初始速度倾角几乎无关,可滑跳区域随初始速度增大而扩大,并最终趋于稳定;简单平板模型可用于模型试验和仿真分析,通过相似原理对复杂跨介质飞行器的可滑跳区域进行反推估计,能够为跨介质飞行器初步设计阶段的工程求解提供新思路。