基于雷达探测数据的尾涡危险区评估

针对尾涡危险区域的研究可以有效避免后机尾涡危险遭遇事件的发生,提出了一种基于激光雷达探测数据的尾涡危险区计算方法。根据雷达实测数据反演飞机尾涡的演化轨迹和速度环量;基于后机遭遇前机尾涡的空气动力学响应构建滚转力矩系数模型;考虑尾涡在实际场景下的演化情况,结合反演得到的尾涡特征参数,计算飞机遭遇尾涡时的滚转力矩并计算尾涡危险区。结果表明:基于激光雷达探测数据反演尾涡特征参数,左涡和右涡的位置、环量并不一致,据此结合滚转力矩系数模型计算得到的整体危险区域也具有不对称性,当单涡更稳定时,对应的危险区域也更大。以B738为后机,选取某一尾涡探测片段验证,对于涡心坐标位置为左涡(390 m,8.61°),右涡(435 m,8.85°)的尾涡,左涡、右涡的环量分别为256.83 m^(2)/s和223.35 m^(2)/s,左涡相对右涡实际划设的危险区覆盖范围更大,因此后机与前机左右尾涡的安全阈值区域不同,可据此对横向间隔做出不同调整,因此所提方法有利于为分析后机遭遇安全性、缩短尾流间隔提出重要参考。

永磁同步发电机匝间短路故障对绕组绝缘温升特性的影响

本文分析了永磁同步发电机匝间短路故障前后的绕组绝缘温升特性。首先推导了正常情况和匝间短路故障下的气隙磁通密度,相电流、铁心损耗和绕组铜耗解析表达式;然后建立了发电机三维有限元仿真模型,将电磁场中计算得到的各类损耗作为热源导入温度场计算绕组绝缘温度分布;最后实测了LR-5型故障模拟永磁同步发电机组在不同短路程度下的绕组绝缘温度,理论分析、仿真计算与实验结果相互吻合。结果表明:匝间短路故障后在故障绕组电流的作用下,绕组绝缘温度明显上升,并且随着短路程度的增加而加剧,由绕组绝缘热载荷分布不均而引起的变形、应变和应力也将增加;绕组鼻端处绝缘易因高温而受损,可通过改进冷却散热结构,或在鼻端绝缘局部涂覆耐热涂层提高鼻端绝缘的可靠性。

不同风速和高温点下采空区瓦斯分布规律研究

为了研究不同风速和采空区不同位置存在高温点时的瓦斯运移规律,采用了自建的采空区模拟实验台,分别对工作面风速为0.2、0.6、1.0 m/s以及采空区进、回风侧有、无煤自燃时的瓦斯运移规律进行研究。得出:随着工作面风速的增加,采空区各测点的瓦斯浓度均有所降低,采空区中的瓦斯爆炸危险区域面积也逐渐变小;采空区进、回风侧高温点附近区域瓦斯浓度均明显增加,瓦斯爆炸危险区域比常温时也有所增加且增加幅度与竖直方向的高度呈反比关系。

大跨度网架在动风载作用下的动力学分析

以某在建的大跨度网架为研究对象,对施工过程中的不同工况进行静力学分析,确定危险工况;将网架划分为多个大小均匀的区域,选择Kaimal谱为模拟脉动风速的目标功率谱,通过修正傅里叶法模拟网架各区域代表节点的脉动风速时程,依据公式计算出脉动风载时程;将脉动风载施加到相应网架节点后进行动力学分析,通过对比各观测节点最大应力、变形,找出最危险部位;将静载荷与脉动风载同时施加到网架模型,求解最危险节点的位移响应时程曲线,确定网架风振响应的最危险时刻,并求解此刻应力和变形。对比不同工况的计算结果,证明了施工过程中考虑脉动风载作用的必要性,为施工现场规避风险提供理论指导。

青藏铁路大风天气运输组织方法

青藏高原大风天气多,空气密度小,大风对铁路运输安全的影响与低海拔地区差异较大。利用车辆动力学原理建立列车临界翻车风速模型,分别计算青藏铁路海拔3 000 m和4 000 m冻土和非冻土地区的临界翻车风速和危险翻车风速,以及给定风速条件下车辆限制速度。计算结果表明,青藏铁路临界翻车风速随海拔升高而增大,随冻土路基病害出现而降低。参考英、日等国大风标准,结合青藏铁路的特点,根据危险翻车风速和临界翻车风速,初步提出青藏铁路海拔4 000 m地区安全行车标准及特定运行条件、冻土地区线路出现病害情况下的安全行车标准及特定运行条件。提出列车限速运行、增加车辆载重、提高列车编组水平、提高司机操作水平、改善棚车顶部外形、加强货运检查、注意车辆防溜和风沙地区线路检查等大风天气运输组织措施。

高原山区城市重气泄漏扩散的风洞试验研究

进行重气泄漏扩散环境风洞试验,研究高原山区城市中重气泄漏扩散规律。结果表明,高原山区城市重气泄漏扩散存在1个危险风速,该风速下环境中重气浓度达到最大值,同时黏滞系数也达到最大值。通过多项式拟合可求出危险风速。当地年平均风速条件下,重气浓度随下风距离增加而减小,而在排放源下风向500 m外,随着距离的增加,重气浓度的变化趋缓;重气浓度在横风向上呈偏态分布;在垂直方向上随着高度的增加而减小,而高度超过20 m后重气浓度随高度的变化较小。

机载气象雷达风切变下飞机着陆性能分析

在飞机着陆性能分析问题的研究中,为了有效分析飞机在遭遇微下击暴流情形下的飞行特性以及研究飞机进场着陆轨迹的变化规律,在分析微下击暴流水平风和垂直风特点的基础上,建立了微下击暴流的风切变模型,根据理想化的飞机质点运动方程,提出了运动方程的求解算法;仿真结果表明,不同的风场强度会使飞机着陆轨迹不同程度的改变且飞机受垂直风的影响较明显,在离地高度不同时飞机进场着陆的危险程度也不一样,当处于微下击暴流中心时对飞机的影响最大,同时验证了微下击暴流风切变模型的合理性。

飞机在风切变场中的危险性评估及预警时间的确定

对飞机在风切变场中的危险性评估及预警时间的确定进行了研究。基于能量的概念，从飞机六自由度非线性方程出发，导出了比能量变化率和危险因子的完整表达式，通过灵敏度分析和仿真计算，描述了各个风矢量对能量的影响，为设计风切变探测器提供了理论依据。文中还用灰色系统理论分析了危险因子与实际危险之间的关系，证实了环境风场的危险程度可用危险因子来判断的结论，并通过仿真计算飞机穿越几种不同风场时，不同的预警时间与飞机能耗的关系，来确定预警时间，为实际过程中确定预警时间提供依据。

利用(HJT/2.2—93)导则进行排气筒几何高度设计的探讨

确定烟囱高度 ,既要满足大气污染的扩散稀释要求 ,又要考虑节省投资 ,最终保证地面浓度不超过《环境空气质量标准》规定的浓度限值。本文根据 (HJ T2 2— 93)中有关公式 ,经过深一步推导 ,得出孤立排气筒几何高度设计的计算公式。为在一般情况下 ,凡以 (HJ T2 2— 93)为依据的烟囱几何高度设计和环境质量评价工作提供了一个简便、易用的方法。

风力发电机组火灾特性与消防系统应用研究

风力发电机组因摩擦、接触电阻增大、电气元件老化等易引起火灾。风力发电机组火灾荷载密度大,如发生火灾易造成较大经济损失,易引起森林或草原火灾。风力发电机组内部及外部的强气流对火灾探测器的快速响应和灭火装置的灭火效能有较大不利影响。电气设备控制柜、变频柜等的外壳密闭性较强,需针对性采取相应探测手段和灭火措施。风电场内机组布置分散且相隔较远,火灾报警和灭火控制系统要有较强的远距离信号传输能力和网络集成能力。

龙口港的假潮及成因探讨

利用 23 a （1964—1986 年）的假潮资料，讨论了龙口港假潮的振幅、频率、周期和持续时间等；给出了导致假潮的各种天气形势和风场；分析了不同气象要素对假潮的贡献；探讨了大和特大振幅假潮的成因。分析结果表明：风场变化是导致龙口港假潮的直接原因；100 cm 左右和 >150 cm 的大和特大振幅假潮，是龙口港特殊地理环境、港湾及附近大范围海域骤猛的向港爆发性大风尤其强雷暴大风涌水在港内骤然积聚和海水惯性振荡的综合结果，该假潮具有较大危害性。

黄、渤海沿岸港湾的假潮及成因探讨

本文通过对日照港以北黄、渤海沿岸18个港湾8～27年假潮资料的分析,给出了不同区域港湾的假潮状况和成因。在该区域只有龙口港可时常发生100cm左右的大振幅假潮和>150cm甚至>300cm的特大振幅假潮,属假潮特别严重和唯一发生较大危害性假潮港湾:其余分属假潮相对较重、较轻和无假潮港湾,其假潮基本不具危害性或无危害性。分析结果表明其突然而剧烈的风场变化是导致各港湾假潮的直接原因,地理环境差异是造成港湾假潮强弱的关键因素;龙口港100cm左右和>150cm的大和特大振幅假潮,是其特殊地理环境、港湾及附近大范围海域骤猛的向港爆发性大风,尤其强雷暴大风涌水在港内骤然积聚和海水惯性振荡的综合结果。

基于FLOTRAN CFD分析的房屋表面风压分布研究

采用RNGk-湍流模型,使用FLOTRANCFD对12种不同坡度的单层双坡房屋在3种不同风向角的风作用下的墙体表面风压进行数值模拟,得到了房屋墙体表面的风压分布规律,危险区域位置,以及坡度变化对房屋表面风压分布的影响.

危险风速理论对厂址选择的指导作用

运用数学推导,探讨容易被人忽略的"危险风速"问题,得出了风速、危险风速和地面污染物浓度的关系曲线图.然后,用所得的理论结果,结合实例,指出现行的教科书在厂址选择理论方面的缺陷,提出相应改进.

风作用下凹型超高层建筑窗口羽流火焰数值模拟分析

目的研究在风作用下凹型超高层建筑窗口羽流火焰融合高度及窗口处火焰温度变化规律。方法对无风、水平风向、竖直风向,风速为2 m/s、6 m/s条件下的凹型超高层建筑火灾模型采用火灾动态仿真模拟软件PyroSim进行数值模拟,分析窗口温度分布等温线及温度曲线,并引入危险温度540℃。结果在不同风速条件下,连续纵向三窗口及四窗口燃烧,达到危险温度540℃时,在水平风向作用下,火焰融合高度降低了35.7%~66.2%、32.5%~63.8%。在竖向风向作用下,火焰融合高度分别升高了11.1%~34.3%、19.6%~42.8%。结论在水平风向作用下,风速越大,窗口羽流火焰融合高度越低;在竖直风向作用下,风速越大,窗口火焰融合高度越高。

基于变风向高斯烟团混合模型的污染物扩散研究

对气态污染物连续泄漏扩散问题,利用时间分段处理和坐标转换的方法对高斯烟团模型进行了改进,使其能够计算点源连续泄漏和风向变化的情况。基于Python开发了模拟计算程序,模拟分析了风速和大气稳定度对污染物扩散的影响。结果表明:该模型实现了风况变化和连续泄漏扩散场景下,污染物扩散的浓度分布计算;各级危险区域的面积都随着扩散时间的增加先增大,而后趋于稳定,达到稳定所需时间以及稳定后危险区域的面积都随着风速的增加而降低,随着大气稳定度的变差而降低;在各风速以及各大气稳定度下,中度危险区面积都高于其他区域,应重点防护。

机载激光雷达风切变探测性能分析

介绍了用于风切变测量的激光雷达外差探测系统,阐述了其工作原理,根据CO2雷达系统与Ho∶YAG雷达系统相关参数进行信噪比模拟和风速误差对比,模拟结果表明波长为2.1μm的Ho∶YAG雷达和波长为10.6μm CO2雷达都适合机载低空风切变探测。通过对比表明Ho∶YAG雷达的性能更为优良,误差更小,探测距离更远。

智慧城市中的风设计

随着城市密度变大,越来越多高层建筑的出现导致了步行高度上风速的增加,降低了行人舒适感和整个社区环境的吸引力。城市内的平均气温同样随着城市密度的增加而升高,难以降低的温度导致死亡率的提升。可以通过增强街道通风和散热等方式给城市降温,从而缓解这类问题。Actiflow对政府部门的建议为:1)在评估风对所在城市的影响时,须同时考虑其他因素;2)确定城市中的关键区域,设想如何应对其所面临的挑战;3)确定需要达到的品质标准;4)将大尺度上的解决方案及品质要求转化为实际操作导则。一般来说,城市环境下的风参数评估技术有3种:实景测量、风洞实验和CFD计算机模拟(也称CFD或计算机流体力学)。对于城市中完整的风参数评估来说,实景测量并不是最佳选择,而CFD与风洞实验相比的主要优点为:1)能将整个风场可视化,而不仅是安装了传感器的离散点;2)即使是阳台或其他私人区域周边细微的空气流动都可被研究。CFD的最大缺点在于当模拟风的动态特征发生时(例如狂风等情况),就会由于计算量太大而变得非常困难。荷兰NEN8100标准描述了2种评估步行环境风舒适度的方法:风洞实验以及CFD计算机模拟。Actiflow基于这项标准在风参数评估领域积累了相当丰富的经验,其中一个案例便是阿姆斯特丹附近的Amstel Ⅲ区域。Actiflow向市政府提供了在公共场所缓解风障碍和危险的可行措施,并为该地区的房地产开发商们制定了详细的导则。

风力发电场建设中的危险源辨识与应急管理

风力发电场的建设中建立施工安全重大危险源预警机制,完善风电场建设施工应急救援体系是健全和提高风电场建设施工安全管理水平,实施安全生产与应急管理的重要内容。结合工程实际情况,对风电场的危险源辨识与应急管理进行一些初步的探讨。

基于危险伞图解法的起重机风灾事故分析

介绍了采用危险伞图解法进行危险辨识的原理、步骤和注意事项,并以起重机风灾事故为研究对象,通过判定项事故、构造项事故危险伞、求解子事故的步骤,对起重机风灾事故中的各个危险点和子事故进行分析,最终构建起重机风灾事故的危险伞图。该危险伞图和危险辨识过程将为使用单位的起重机安全管理和风灾事故预防控制提供理论基础和依据。