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适用于非静力大气模式的近似黎曼求解器应用研究

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气象学报 2024年第3期82卷 371-384页

作者：魏杰姝陈春刚张寅钲唐杰沈学顺肖锋李兴良中国气象科学研究院北京100081 中国气象局地球系统数值预报中心北京100081 西安交通大学西安710049 成都市温江区气象局成都610072 东京工业大学机械工程系东京152-8850

基于多矩非静力大气模式,开展了3类垂向近似黎曼求解器应用研究。多矩非静力大气模式具有高精度与数值守恒特性,其垂向采用守恒的有限差分格式进行数值离散,而网格单元边界通量计算是通过求解黎曼问题来实现的,因此采用合适的近似黎曼... 详细信息

基于多矩非静力大气模式,开展了3类垂向近似黎曼求解器应用研究。多矩非静力大气模式具有高精度与数值守恒特性,其垂向采用守恒的有限差分格式进行数值离散,而网格单元边界通量计算是通过求解黎曼问题来实现的,因此采用合适的近似黎曼求解器对准确模拟非静力大气垂直运动显得十分关键。LLF(Local Lax-Friedrich)、LMARS(Low Mach Approximate Riemann Solver)和HLLC(Harten-Lax-van Leer Contact)为计算流体力学(CFD)中常用的3种近似黎曼求解器,它们的计算代价和复杂程度逐渐增加。一维标准数值试验表明:LLF计算最为经济,但具有较强的耗散;LMARS具有适用于大气流动的假设,对于数值粘性的控制较好且计算量不大;HLLC建立的三波模型可以避免对中间特征场的过度数值耗散。基于LLF近似黎曼求解器计算经济的特点,通过优化LLF近似黎曼求解器各特征波动的粘性系数,能够实现与LMARS、HLLC近似黎曼求解器相同的性能,且计算代价最小。二维非静力数值试验表明,优化的LLF近似黎曼求解器能够规避常规LLF近似黎曼求解器的数值耗散过大问题,正确模拟小尺度非静力垂直运动,达到更复杂的LMARS、HLLC近似黎曼求解器模拟效果且并未增加计算量,这为非静力大气数值模式提供了良好的参考价值。

关键词：近似黎曼求解器守恒型有限差分方法多矩约束有限体积方法非静力大气模式

复杂热冲压模具型面的激光熔覆强化及摩擦磨损控制技术

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锻压技术 2024年第3期49卷 186-193页

作者：陈炜王逸凡刘杰曹一枢白瑛陈春刚张小计江苏大学机械工程学院江苏镇江212013 无锡曙光精密工业有限公司江苏无锡214145

由于服役条件恶劣,热冲压模具的工作型面容易产生磨损与裂纹,而传统强化方式在减小模具磨损的同时存在诸多限制。为了实现复杂模具型面的熔覆,通过机械手和变位机变姿实现了激光熔覆路径优化,并采用差温往复式摩擦磨损实验装置模拟了热... 详细信息

由于服役条件恶劣,热冲压模具的工作型面容易产生磨损与裂纹,而传统强化方式在减小模具磨损的同时存在诸多限制。为了实现复杂模具型面的熔覆,通过机械手和变位机变姿实现了激光熔覆路径优化,并采用差温往复式摩擦磨损实验装置模拟了热冲压工况,分析了激光熔覆层的摩擦磨损性能。研究结果表明,铁基粉末与钴基粉末两种熔覆层均能有效减小摩擦因数与模面磨损量,其中Stellite 12钴基粉末的激光熔覆层的摩擦因数与磨损量最小。扫描电子显微镜观测发现,Fe901铁基粉末与Stellite 12钴基粉末的激光熔覆层表面出现的氧化层与化合物起到了润滑减磨作用,实现了模面磨损控制。

关键词：激光熔覆摩擦磨损热冲压模具铁基粉末钴基粉末

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C5210锡磷青铜薄带生产工艺的研究

有色冶金设计与研究 2024年第4期45卷 11-15,23页

作者：陈春刚刘羽飞桂佳斌邱建根王腾云福建紫金铜业有限公司福建龙岩364200 江西铜业集团铜板带有限公司江西南昌330000

针对C5210锡磷青铜带在实际生产过程由于工艺控制不合理,出现的铸坯偏析严重、晶粒粗大、板形不良及尺寸精度不高等问题,对C5210锡磷青铜带连铸工艺、均匀化退火工艺、粗中轧工作辊凸度选择、精轧机辊系配置参数选择及中间退火工艺进行... 详细信息

针对C5210锡磷青铜带在实际生产过程由于工艺控制不合理,出现的铸坯偏析严重、晶粒粗大、板形不良及尺寸精度不高等问题,对C5210锡磷青铜带连铸工艺、均匀化退火工艺、粗中轧工作辊凸度选择、精轧机辊系配置参数选择及中间退火工艺进行研究,得到了更为合理化的生产工艺控制条件。试验证明,采用优化后的条件生产可以解决上述常见问题,达到规模化生产,满足市场需求。

关键词： C5210锡磷青铜薄带偏析晶粒粗大退火工艺凸度

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一种基于多矩的有限体积浸入边界法

计算物理 2010年第3期27卷 342-352页

作者：朱祥德陈春刚肖锋中国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室北京100190

基于多矩VSIAM3格式及浸入边界法,提出一套在复杂计算区域内求解不可压缩流动的数值格式.不可压N-S方程使用VSIAM3格式进行离散,引入浸入边界法处理复杂、移动边界,使用虚拟网格方法计算动量方程修正项,同时还考虑了对连续方程的修正.... 详细信息

基于多矩VSIAM3格式及浸入边界法,提出一套在复杂计算区域内求解不可压缩流动的数值格式.不可压N-S方程使用VSIAM3格式进行离散,引入浸入边界法处理复杂、移动边界,使用虚拟网格方法计算动量方程修正项,同时还考虑了对连续方程的修正.使用标准算例对数值模式进行验证.

关键词：多矩有限体积法浸入边界法虚拟网格法不可压缩流

H—600—2型电子显微镜几例特殊故障诊断与对策

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东北师大学报（自然科学版） 1991年第2期23卷 45-48页

作者：陈春刚东北师大分析测试中心

本文叙述了 H—600—2型电子显微镜科学、正确的使用方法及日常维护保养方面的实践经验,并对几例特殊故障研究分析,作出对策,使之迎刃而解。

关键词：电镜故障诊断维修

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风波水气界面湍流涡旋结构研究

中国科学：物理学、力学、天文学 2011年第8期41卷 980-994页

作者：李佳佳陈春刚肖锋中国科学院力学研究所高温气体动力学重点实验室北京100190

采用有限体积方法和自由界面捕捉格式,发展了基于单流体模型的水气两相流数值仿真模型.所用的对流格式具有良好的数值黏性,不仅能够有效地保证在密度不连续和具有奇异源项条件下的计算稳定性,还可"隐式"地模拟亚网格尺度湍流的黏性效应... 详细信息

采用有限体积方法和自由界面捕捉格式,发展了基于单流体模型的水气两相流数值仿真模型.所用的对流格式具有良好的数值黏性,不仅能够有效地保证在密度不连续和具有奇异源项条件下的计算稳定性,还可"隐式"地模拟亚网格尺度湍流的黏性效应.作为该领域的探索性研究,我们模拟了风驱动水面波(风波)的发生和发展过程,研究了水气两相流空气侧涡旋运动的发展演变规律.揭示了自由界面附近空气侧涡旋的主要结构特点,涡旋结构与雷诺应力的相互关系,以及两相流中流向涡输运过程的主要特征,并与单相槽道平壁湍流进行了对比分析.

关键词：单流体模型风波两相湍流自由界面涡旋结构槽道流

水平相关模型的性质及其在GRAPES三维变分系统中的应用

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大气科学 2021年第1期45卷 229-244页

作者：庄照荣李兴良陈春刚国家气象中心北京100081 中国气象局数值预报中心北京100081 西安交通大学西安710049

在变分资料同化中背景误差水平相关模型不仅决定着观测信息传播到格点空间的远近,而且影响着频谱空间中不同尺度上的分析增量信息的多少。本文比较高斯(Gauss)、二阶自回归(Soar)以及尺度叠加高斯模型(Supergauss)在时空域随着空间距离... 详细信息

在变分资料同化中背景误差水平相关模型不仅决定着观测信息传播到格点空间的远近,而且影响着频谱空间中不同尺度上的分析增量信息的多少。本文比较高斯(Gauss)、二阶自回归(Soar)以及尺度叠加高斯模型(Supergauss)在时空域随着空间距离和在频谱域随着不同尺度分布的特点,阐述三种相关模型在区域GRAPES三维变分分析(GRAPES-3DVar)中的实施方案,同时通过单点观测试验研究不同相关模型对分析的影响。研究表明Gauss相关模型造成分析中小尺度信息的不足,同时当流函数和非平衡的势函数作为分析变量时,依据动力场变量之间的相关关系,会造成风场观测不合理的较大负相关信息。Soar相关模型能增加分析的中小尺度信息,但在三维变分分析实施中只能采用一阶递归滤波方案,由于计算精度不够会造成风场分析增量异常。当采用Supergauss相关模型时,不仅缓解单一高斯模型造成的不恰当风场观测负相关信息,并可增加分析增量的中小尺度信息,同时在递归滤波实施中可获得合理的分析增量。因而Supergauss相关模型在三种模型中最适合描述背景误差水平相关,对高分辨率3DVar系统的中小尺度分析有益。

关键词：水平相关模型高斯模型二阶自回归模型尺度叠加的高斯模型递归滤波三维变分同化

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金银花速溶茶的制备工艺和质量标准研究

食品科学 2008年第10期29卷 163-167页

作者：张焱陈春刚天津顶新国际集团中央研究所天津300457 河南科技学院食品学院河南新乡453003

本实验研究了金银花速溶茶的制备工艺和质量标准。采用正交试验的方法研究了金银花超声提取的工艺。采用正交试验的方法优化了金银花速溶茶喷雾干燥的工艺,并采用薄层和高效液相的方法对金银花速溶茶的主要成分绿原酸进行了定性和定量... 详细信息

本实验研究了金银花速溶茶的制备工艺和质量标准。采用正交试验的方法研究了金银花超声提取的工艺。采用正交试验的方法优化了金银花速溶茶喷雾干燥的工艺,并采用薄层和高效液相的方法对金银花速溶茶的主要成分绿原酸进行了定性和定量鉴别。确定了金银花超声提取的最佳工艺为:用10倍水提取三次,每次提取时间为1.0h。优化的喷雾干燥工艺条件为:进口温度为200℃,喷雾压力为180kPa,料液相对密度为1.10。在TLC图谱中可检出金银花的特征斑点,绿原酸在0.984～5.24μg间线性关系良好(r=0.9999),加样回收率为100.5%(RSD=1.84%)。

关键词：金银花速溶茶超声提取喷雾干燥正交试验薄层色谱高效液相色谱法

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神经网络技术在试验精馏塔控制中的应用

西安交通大学学报 2002年第9期36卷 987-990页

作者：袁荣华王毅陈春刚西安交通大学环境与化学工程学院西安710049

为了预测精馏塔底部产品的成分 ,建立了 4层前馈神经网络结构 ,作为动态系统的正向模型 ,并采用BP学习算法对神经网络进行了训练 ;建立了动态系统的神经网络逆模型 ,作为系统的控制器 ;采用神经网络内模控制结构 ,根据精馏塔第 2级的温... 详细信息

为了预测精馏塔底部产品的成分 ,建立了 4层前馈神经网络结构 ,作为动态系统的正向模型 ,并采用BP学习算法对神经网络进行了训练 ;建立了动态系统的神经网络逆模型 ,作为系统的控制器 ;采用神经网络内模控制结构 ,根据精馏塔第 2级的温度 ,对底部产品成分进行控制 .试验表明 ,神经网络法与气相层析法相比 ,能够以任意精度逼近任意非线性映射 ,更快地提供成品估算值 ,使控制系统更及时地采取措施。

关键词：试验精馏塔控制神经网络过程控制 BP学习算法化工过程正向模型内模控制