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变工况下对旋风机的数值模拟实验

华中科技大学学报（自然科学版） 2006年第9期34卷 81-84页

作者：王军肖朋华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

以对旋风机为模型,使用Fluent软件对模型风机内部流场进行数值模拟.控制方程基于求解三维雷诺平均守恒型定常Navier-Stokes(N-S)方程,选用Realizablek-ε湍流模型,近壁区域采用标准壁面函数,给出了求解的网格、边界条件,特别分析了两级... 详细信息

以对旋风机为模型,使用Fluent软件对模型风机内部流场进行数值模拟.控制方程基于求解三维雷诺平均守恒型定常Navier-Stokes(N-S)方程,选用Realizablek-ε湍流模型,近壁区域采用标准壁面函数,给出了求解的网格、边界条件,特别分析了两级叶轮间界面上数据传递的处理方法,利用该数值模拟方法分析在不同转速比的变工况下内流特征,为两级叶轮的匹配提供了数值实验依据.设计工况下性能CFD预测结果和实验气动性能结果相符合,表明所用的数值模拟方法进行性能预测有较高的精度和可靠性,同时为内部流动优化提供依据,是同类风机性能优化的一种有效方法.

关键词：对旋风机变工况数值模拟

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超高压电力变压器高压引线及套管电场分析

超高压电力变压器高压引线及套管电场分析

作者：肖朋沈阳工业大学

学位级别：硕士

实践证明,变压器的故障主要出现在绝缘上,提高变压器的绝缘能力,进行绝缘的合理分析,就成为变压器设计的首要任务。而高压引线是电力变压器中的关键部件之一,高压引线绝缘对于变压器的主绝缘也是至关重要的,为了确定绝缘结构,就必须知... 详细信息

实践证明,变压器的故障主要出现在绝缘上,提高变压器的绝缘能力,进行绝缘的合理分析,就成为变压器设计的首要任务。而高压引线是电力变压器中的关键部件之一,高压引线绝缘对于变压器的主绝缘也是至关重要的,为了确定绝缘结构,就必须知道引线电场的分布。高压套管是大型变压器高压引线绝缘的核心组件,其内在质量和性能对变压器配套试验及用户可靠运行具有重要的意义。本文在分析超高压电力变压器高压引线结构的基础上,建立了六种电场分析模型:二维和三维330kV变压器引线模型、二维和三维500kV变压器引线模型、二维和三维750kV变压器引线模型。采用ANSYS有限元软件对六个电场模型进行了有限元建模,并完成了有限元计算,得出相应的高压引线的电场强度分布和分析结果。并且还研究了高压引线的绝缘设计及制造工艺缺陷对引线电场的影响,提出可以增大引线绝缘厚度、增大引线半径或增大引线到油箱的距离来降低引线周围的电场强度,还要尽量避免引线和绝缘中出现小的缺陷。最后以500kV变压器为例,提出了5种改进高压引线绝缘的方法,收到很好的效果。本文还分析了不同高压套管的绝缘结构,在此基础上,建立了三种电场分析模型:变压器油纸电容式套管模型、超高压复合绝缘充气套管模型、穿墙式套管模型。仍然采用ANSYS有限元软件对上述的模型进行了有限元的计算,得到了电场强度的最大值及其出现的位置,分析了原因,并且采取了相应的措施减小了最大场强。还通过对计算结果的分析得出了一些具有实用意义的结论,可为工程设计提供有益的借鉴。

关键词：电力变压器高压引线高压套管电场有限元

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BD6型对旋轴流风机性能预测及内流分析

工程热物理学报 2006年第z1期27卷 169-172页

作者：王军肖朋吴立强华中科技大学能源与动力工程学院湖北武汉430074

本文对一种对旋式轴流风机,采用SIMPLE方法对其整机的性能预测,通过求解雷诺平均N-S方程,湍流模型采用标准的κ-ε模型,给出了分析采用的几何模型,网格划分方法以及最优设计点上的子午面,平均周向面上的内流分布特征.通过8个工况点性能... 详细信息

本文对一种对旋式轴流风机,采用SIMPLE方法对其整机的性能预测,通过求解雷诺平均N-S方程,湍流模型采用标准的κ-ε模型,给出了分析采用的几何模型,网格划分方法以及最优设计点上的子午面,平均周向面上的内流分布特征.通过8个工况点性能预测与实验结果的比较,验证了所选用的CFD方法与模型对于预测对旋风机的性能的可靠性,这种方法能够为优化改进对旋风机的设计提供帮助.

关键词：对旋式轴流风机性能预测 CFD

神经模糊控制算法在磁力轴承控制中的应用研究

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神经模糊控制算法在磁力轴承控制中的应用研究

作者：肖朋武汉理工大学

学位级别：硕士

磁力轴承是一种新型机电综合系统,它利用可控式电磁铁对导磁体的引力作用实现对转子的无接触支承,轴心位置可以由控制系统控制。其中控制系统的作用就是根据转子的悬浮状态主动地调节磁场来保持转子的自由、稳定悬浮,且控制器性能的好... 详细信息

磁力轴承是一种新型机电综合系统,它利用可控式电磁铁对导磁体的引力作用实现对转子的无接触支承,轴心位置可以由控制系统控制。其中控制系统的作用就是根据转子的悬浮状态主动地调节磁场来保持转子的自由、稳定悬浮,且控制器性能的好坏直接影响到磁力轴承的动态性能和转子的控制精度。磁力轴承要求控制系统抗干扰能力强、动态响应时间短、超调量小。但是传统的PID控制器用于磁力轴承的控制时,超调大,参数整定困难,抗扰能力差,难以取得满意的控制效果。在分析单自由度磁力轴承的基础上,建立了磁力轴承的简化数学模型。首先在MATLAB模糊逻辑工具箱中用模糊推理系统(FIS)对磁力轴承系统进行模糊控制仿真,在此基础上进行了磁力轴承模糊控制器的设计,通过分析得出比例因子k和误差论域中“0”点的量化策略是影响模糊控制器稳态误差大小的两个主要因素。仿真结果表明,通过整定K的值和选择合适的量化策略能够明显减小模糊控制器的稳态误差。分析了九点控制器的控制策略,并将采用两种不同控制规则的九点控制器用于磁力轴承的控制。针对九点控制器超调较大,提出一种四十九点七态控制器,仿真表明,该控制器控制磁力轴承时,超调较小,抗扰动性强。将神经网络和模糊控制相结合,设计了一种局部网络化的神经模糊控制方案,并在此基础上,利用神经网络的学习能力,采用BP算法在线调整神经模糊控制器中神经网络的权值,设计了一种自适应神经模糊控制器,仿真表明,在磁力轴承模型参数变化的情况下,该控制器具有良好的自适应性。

关键词：磁力轴承模糊控制器九点控制器神经模糊控制自适应

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用于热量表的流量自动标定系统的研制

用于热量表的流量自动标定系统的研制

作者：肖朋飞大连理工大学

学位级别：硕士

随着我国“集中供热,分户计量”政策的实施,国内对热量表的需求必将日益增多。热量表作为一种计量装置,出厂之前的标定是必不可少的环节。现有的热量表标定系统大多为手动系统,操作繁琐,标定所需的时间较长,热量表的误差修正需要人为调... 详细信息

随着我国“集中供热,分户计量”政策的实施,国内对热量表的需求必将日益增多。热量表作为一种计量装置,出厂之前的标定是必不可少的环节。现有的热量表标定系统大多为手动系统,操作繁琐,标定所需的时间较长,热量表的误差修正需要人为调整,不利于工厂大规模的生产。针对上述问题,研制了用于热量表的流量自动标定系统。整个系统包括恒温循环水回路、稳压罐、电磁阀、流量调节阀、电子秤和控制单元等组成部分。其中控制单元采用TI的低功耗单片机MSP430F149作为主控芯片,可实现与上位机进行数据交换、恒温水槽的温度控制、控制整个标定过程、将热量表的修正系数自动写入热量表等功能;为了方便用户操作,根据实际情况编写了上位机软件,为操作员提够了友好的人机界面,使操作员不需要了解设备的内部细节就可以正确、迅速地进行热量表的标定工作。本系统对流量标定采用称量法,用高精度的电子秤作为标准量器来确定不同测试点的实际流量。本系统可同时标定12块热量表且标定过程无需人为干涉,标定时间半个小时左右,与手动系统相比极大地提高了劳动生产率,还避免了人为失误的情况。本标定系统已投入使用,经本系统标定的热量表已经大批量生产,均通过国家的热量表标准装置鉴定,完全符合国家标准。

关键词：热量表流量自动标定称量法

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凸极永磁同步电机无位置传感器控制研究

凸极永磁同步电机无位置传感器控制研究

作者：肖朋超天津大学

学位级别：硕士

随着材料技术、电力电子技术以及微控制器技术的进步,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSMs)永磁材料性能、调速性能愈来愈好,并且其功率密度高、电磁转矩大、噪声小,永磁同步电机的应用逐渐普及。然而永磁同步电机... 详细信息

随着材料技术、电力电子技术以及微控制器技术的进步,永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors,PMSMs)永磁材料性能、调速性能愈来愈好,并且其功率密度高、电磁转矩大、噪声小,永磁同步电机的应用逐渐普及。然而永磁同步电机矢量控制要求转子位置准确,因此一般安装诸如旋转变压器、编码器等传感器。然而这又会带来成本提高、抗电磁干扰性能降低、体积增加、维护困难等问题。因此,对永磁同步电机无位置传感器控制的研究具有重要意义。文章主要内容如下:1)首先介绍了凸极永磁同步电机在不同坐标系下的数学模型,基于此展开研究。接着介绍和分析了常用的几种无位置传感器控制方法,详述了基于扩展反电势模型构造扩展反电势状态观测器实现无位置传感器控制的设计步骤,通过选取Lyapunov函数进行参数配置保证观测器的稳定性,并搭建了仿真模型进行验证与分析;由于扩展反电势矢量的模值与定子电流及转速有关,且电压方程的状态矩阵是转速的函数,当转矩电流突变或转速突然变化时,会使转子位置估计产生较大偏差。2)本文提出了一种新型的凸极永磁同步电机无位置传感器控制方法,并引入了实际定子磁链与估计定子磁链的偏差进行反馈抑制磁链积分漂移问题;通过仿真验证了该非线性系统的渐近稳定性,对磁链积分漂移的抑制性能及对参数偏差的鲁棒性能。利用仿真对两种方法进行比较,显示了所提方法准确的转子位置和转速估计性能以及在转矩突变时更好的动态估计性能;另外,本文基于IF控制作为零速启动方法,利用改进的状态过渡策略,完成电机从转速开环-电流闭环至转速-电流双闭环状态的平稳过渡。3)最后利用PE-Expert4硬件在环平台在对本文方法进行了实验验证,结果表明了其可行性和有效性。

关键词：凸极永磁同步电机无位置传感器定子磁链状态观测器扩展反电势

含氮/氧杂环配体稀土配位聚合物的合成及荧光掺杂改性

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含氮/氧杂环配体稀土配位聚合物的合成及荧光掺杂改性

作者：肖朋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

以硝酸镝、硝酸铕和硝酸钆作为金属源,2,2’-联吡啶(bipy),2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸(bpdc)和2,5-呋喃二羧酸(fdc)作为配体,采用水热/溶剂热法,通过改变原料配比、浓度、p H值、反应温度和反应时间等条件,合成出七例稀土配位聚合物(Ln ... 详细信息

以硝酸镝、硝酸铕和硝酸钆作为金属源,2,2’-联吡啶(bipy),2,2’-联吡啶-5,5’-二羧酸(bpdc)和2,5-呋喃二羧酸(fdc)作为配体,采用水热/溶剂热法,通过改变原料配比、浓度、p H值、反应温度和反应时间等条件,合成出七例稀土配位聚合物(Ln OFs),其分子式及命名为:[Dy(bipy)(NO3)3(H2O)2]2(1·Dy),[Dy(bipy)2(NO3)3(H2O)](2·Dy),{[Dy2(bpdc)3(DMF)(H2O)]2·(DMF)10(H2O)}n(3·Dy),{[Eu4(bpdc)6(CH3NH2)3(DMSO)(H2O)]}n(4·Eu),{[Ln(fdc)(H2O)5]2·(fdc)-m(H2O)}n,其中Ln=Dy,m=5(5·Dy);Ln=Eu,m=4(6·Eu);Ln=Gd,m=5(7·Gd)。对于合成的配位聚合物,通过单晶XRD、红外吸收光谱和元素分析测试手段对其结构进行表征。对配体与配位聚合物分别进行了热重分析、以及测试了紫外-可见吸收光谱、荧光光谱和荧光寿命等,紫外-可见吸收光谱测试结果显示,2,2’-联吡啶配体与金属镝配位后,配合物有更大的吸光系数。热重分析表明3·Dy具有很高的热稳定性。在测试3·Dy和4·Eu的荧光光谱时,发现配体既可以敏化稀土铕离子的发射,与镝离子配位后在蓝光区表现其特征发射,这一双功能的性质也使得掺杂材料的成功合成成为了可能。配体bpdc对于稀土离子的敏化能力进行了研究,通过计算配体的单线态能级(S1=27855.2 cm-1)和三重激发态能级(T1=20618.6 cm-1),证明配体可以敏化稀土离子的发射。基于配位聚合物3·Dy和4·Eu通过一步反应法得到了掺杂材料M-1-9,通过能级计算和荧光寿命两种手段证明了能量传递的机制,并且讨论了激发波长与掺杂的金属比例对于发光颜色的影响,可以实现颜色在绿色、红色和白色的三角形区域内的调节,并且得到了理想的白光发射。通过荧光光谱的测试,5·Dy,6·Eu和7·Gd的发光颜色分别属于红色、绿色和蓝色光区,因而通过三种金属的调节可以得到较为理想的白光材料。

关键词：稀土配位聚合物荧光性能掺杂白光材料

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半导体晶圆匀胶系统在线缺陷检测方法研究

半导体晶圆匀胶系统在线缺陷检测方法研究

作者：肖朋沈阳建筑大学

学位级别：硕士

近年来,随着我国半导体行业的迅速发展,光刻工艺复杂度不断提高,品圆的缺陷来源越来越多元化,晶圆检测的传统方式主要为人工目检,该检测方法效率低,且易受主观因素影响,产生漏检、误检的情况,已不能满足工业需要。为了提高晶圆缺陷检测... 详细信息

近年来,随着我国半导体行业的迅速发展,光刻工艺复杂度不断提高,品圆的缺陷来源越来越多元化,晶圆检测的传统方式主要为人工目检,该检测方法效率低,且易受主观因素影响,产生漏检、误检的情况,已不能满足工业需要。为了提高晶圆缺陷检测速度与可靠性,实现晶圆缺陷在线视觉检测,降低缺陷对半导体制造业的影响,提高产品的良品率,本文在分析现有缺陷检测方法的基础上,结合计算机技术与图像处理技术,对该课题展开研究。首先,为了获取高分辨率的晶圆表面图像,选用合适的图像采集设备,搭建了图像采集系统。在光源选择中,系统选用红色同轴光源,不仅克服了晶圆表面高反射度的缺点,而且红光较长的波长也最大程度的保护了晶圆表面的光刻胶。微米级的检测精度限制了相机的视场,为了获取完整的晶圆图像,且要避免相机的抖动造成干扰,搭建了三轴运动平台,负责吸附晶圆,按照规定的路径移动,捕获到整个晶圆的完整图像。其次,针对图像在采集、传输过程中,受到光源性能、通道带宽、噪声等的影响而产生噪声的问题,根据图像噪声的特点与算法实验对比,确定采用改进的中值滤波法—多重中值滤波,滤除图像噪声;为了提高图像的对比度,突出我们感兴趣的区域,滤波完成后,采用直方图规定化的方法对图像进行增强,增强图像的判读和识别效果。最后,为了搜索匹配到晶圆图像中所有的Die单元,对模版匹配算法进行了深入的研究,由Die单元分布特点,结合算法实验效果对比,确定采用归一化互相关的模板匹配算法,该方法对图像灰度值的线性变化具有“免疫性”,对光照改变具有较好的鲁棒性。通过图像差影法得到差分图像,将得到的差值与预设的阈值进行比较,大于阈值,则标记为缺陷点。通过大量的实验,验证了该检测系统的可行性,有效的检测出品圆表面的缺陷,精度到达15μm。该系统可在实际应用中取代人工,实现快速准确的缺陷检测。

关键词：晶圆缺陷检测多重中值滤波模板匹配差影法 IMAQ

心理应激对大鼠颞下颌关节组织结构和咬肌活动的影响

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心理应激对大鼠颞下颌关节组织结构和咬肌活动的影响

作者：肖朋新疆医科大学

学位级别：硕士

目的:为了了解心理应激对颞颌关节系统的影响,观察大鼠心理应激状态下颞下颌关节组织结构的变化和咬肌肌肉活动的变化。方法:首先制取大鼠心理应激动物模型。选取48只雄性Wistar大鼠,实验组36只,空白对照组12只,对实验组大鼠施加足底电... 详细信息

目的:为了了解心理应激对颞颌关节系统的影响,观察大鼠心理应激状态下颞下颌关节组织结构的变化和咬肌肌肉活动的变化。方法:首先制取大鼠心理应激动物模型。选取48只雄性Wistar大鼠,实验组36只,空白对照组12只,对实验组大鼠施加足底电击、制动、气候箱、食物诱惑等刺激方法,以大鼠体重变化量、摄食摄水量和旷场实验评分来评价其应激状态。将实验组大鼠分别在3周时间点(3周组)、6周时间点(6周组)、和刺激去除后6周时间点(恢复组)各处死12只,对照组与恢复组一同处死,解剖各组大鼠,取其颞下颌关节和咬肌组织,制备关节组织切片和肌肉匀浆。检测肌肉匀浆液中肌酸激酶(CK)、乳酸脱氢酶(LDH)、C-反应蛋白(CRP)的含量,比较各实验组及对照组大鼠咬肌中三种酶含量的差异;利用光学显微镜观察关节盘、滑膜、关节软骨和关节骨质等结构的变化,比较各实验组及对照组病变评分。结果:实验组刺激3周和6周后,大鼠体重变化量和摄食摄水量与对照组相比明显偏低,差异均有统计学意义,p0.05。四组大鼠咬肌中CK、LDH、CRP的含量总体上均有差异,p0.05;恢复组CRP含量明显高于3周组、6周组和对照组,p0.05。3周组、6周组、恢复组均出现关节软骨变薄,纤维脱落,关节盘裂隙等病变,其中6周组病变最为严重,恢复组出现修复性改变;3周组、6周组关节病理评分明显高于对照组,p<0.05;恢复组关节病理评分明显低于6周组,p<0.05。结论:通过对大鼠实施以上刺激3周时间,大鼠已经处于良好的应激状态,建立大鼠心理应激的动物模型成功;随着刺激时间的延长,大鼠应激状态的程度有所加强;刺激去除后,大鼠心理应激状态解除。心理应激状态下咬肌中CK、LDH均有不同程度升高,表明其肌肉活动性有变化;恢复组CRP含量明显升高,提示刺激去除后大鼠咬肌有明显的炎症反应,可能与心理应激下大鼠咬肌异常活动造成慢性肌肉损伤,而刺激去除后发生炎症修复有关。心理应激状态下大鼠颞下颌关节组织结构发生了一些明显的病理变化,且随着刺激时间延长,病变愈明显,刺激去除后,病变有所恢复。

关键词：心理应激大鼠颞下颌关节咬肌酶