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稀薄等离子体羽流的溅射效应研究

稀薄等离子体羽流的溅射效应研究

作者：计京津上海交通大学

学位级别：硕士

随着人类对太空探索的不断深入,电推进技术逐渐得到各国航天界的重视。与传统化学推进系统不同的是其推力大小不依赖于推进剂的化学能,而是来源于飞行器的电能。因为不存在推进剂能量的固有限制,电推力器可达到很高的比冲和小而精确的推... 详细信息

随着人类对太空探索的不断深入,电推进技术逐渐得到各国航天界的重视。与传统化学推进系统不同的是其推力大小不依赖于推进剂的化学能,而是来源于飞行器的电能。因为不存在推进剂能量的固有限制,电推力器可达到很高的比冲和小而精确的推力,以替代化学推进剂难以胜任的长航程深空探测、微小卫星姿态和轨道控制等任务。霍尔推力器属于电推力器中的电磁推力器,也是目前国际上研究最多的一种电推力器,虽然其具有高比冲、高可靠性、轻重量等诸多优点,但由于人们对其等离子体羽流潜在污染效应的了解还不够深入和全面,限制了在空间的广泛应用。这些污染效应包括热效应、溅射效应、附加力污染、沉积效应以及电磁干扰效应等。其中,由于离子速度远高于中性羽流的分子速度,因此,其溅射效应尤为重要。为了研究霍尔推力器等离子体羽流与卫星三维固面间的溅射效应,本文以上海航天局研发的SPT-70为研究对象,首先在真空舱内利用Langmuir单探针系统和双探针系统、数据采集系统和真空舱内的移动装置,对SPT-70的稀薄等离子羽流特形进行了测量。考察了不同轴向位置、不同角度的电子密度和电子温度,并与羽流仿真计算结果进行了比较,验证了二维羽流流场仿真模型和Fortran程序的正确性;之后,将二维DSMC/PIC方法和程序拓展到三维,并将三维结果与二维结果进行了比较;将基于实验数据的简单溅射模型耦合到DSMC/PIC方法的Fortran代码中,采用Fortran语言编制计算代码,在双GPU的CUDA平台针对SPT-70羽流对卫星固面的溅射效应进行了数值仿真。仿真得到的溅射率与文献结果一致。本文所建模型可用于所有电磁型电推力器羽流的溅射污染效应评估,为卫星表面的合理布局提供参考依据。为了给研究者们提供更为友好和方便的设计工具,建立了可视化的污染评估平台。将羽流流场计算模型和程序、污染评估模型等耦合在一个平台内,该平台采用Fortran语言编制计算代码,采用***编制交互式界面平台,借助Open GL实现了实体模型和网格以及计算结果的三维拖动、缩放、旋转等。所有输入参数均采用与用户交互式输入,所研究的卫星表面结构、尺寸和方位均用过平台的几何建模功能可视化,最后的计算结果也通过几何模型进行直观显示。

关键词：霍尔推力器羽流溅射效应 DSMC/PIC混合方法

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燃气轮机电厂部分负荷性能优化与效果评估

热力透平 2022年第1期51卷 26-30,51页

作者：卫明曾建军崔丰计京津孙博上海电气燃气轮机有限公司上海200240 北京上庄燃气热电有限公司北京100094

重型燃气轮机电厂部分负荷运行时,由于透平排烟温度控制策略并未充分利用透平叶片的承温能力,因此可以通过优化修正后透平排烟温度(TETC)控制策略,来提升机组部分负荷下的透平排烟温度,实现燃气轮机及联合循环的部分负荷工况效率提升。... 详细信息

重型燃气轮机电厂部分负荷运行时,由于透平排烟温度控制策略并未充分利用透平叶片的承温能力,因此可以通过优化修正后透平排烟温度(TETC)控制策略,来提升机组部分负荷下的透平排烟温度,实现燃气轮机及联合循环的部分负荷工况效率提升。通过燃气轮机热力、燃气轮机透平、余热锅炉、汽轮机、控制等多方面的分析和评估,确定TETC提升量的安全上限,形成优化的TETC控制策略,并在燃气轮机控制仿真系统中测试TETC提升控制逻辑,保障控制逻辑正常工作。优化的TETC控制策略在可编程逻辑控制器(PLC)中以硬件方式实现,加装在电厂控制系统中,使加装的控制逻辑与原有控制系统相对独立,可实现无扰投退,并直接对燃气轮机TETC控制值进行优化。经过电厂多次燃烧热态调试,确定最终TETC提升量。对余热锅炉和汽轮机也进行了安全运行的评估和性能提升的挖掘,提升部分负荷时余热锅炉耐受的透平排烟温度上限和汽轮机主汽温度的上限,形成多设备联动的性能提升方案。通过部署在电厂侧的燃气轮机全厂在线性能评价系统进行部分负荷性能优化的效果评估。某AE94.2燃气轮机电厂的实施结果显示,最高TETC提升量可达到20℃,NO_(x)排放仍然低于50 mg/m^(3)。全厂在线性能评价系统评估显示,联合循环机组效率的绝对提升量达0.15%~0.26%。研究成果可为同类燃气轮机电厂的性能优化提供参考。

关键词：燃汽轮机联合循环部分负荷性能优化修正后透平排烟温度控制

一场生命的声音巡礼——“和乐中西融创未来”2023交响乐新作品音乐会评析

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人民音乐 2024年第6期 43-47页

作者：吴京津中央音乐学院音乐学研究所沈阳音乐学院

原创音乐作品的不断产生是国家文化创造力的重要体现,作为推动中国音乐创作发展的举措之一,由中央音乐学院作曲系与中国音乐创作中心联合承办的“和乐中西融创未来”2023中央音乐学院作曲系教师交响乐新作品音乐会,于2023年12月10日在... 详细信息

原创音乐作品的不断产生是国家文化创造力的重要体现,作为推动中国音乐创作发展的举措之一,由中央音乐学院作曲系与中国音乐创作中心联合承办的“和乐中西融创未来”2023中央音乐学院作曲系教师交响乐新作品音乐会,于2023年12月10日在中央音乐学院歌剧厅上演。

关键词：中央音乐学院作品音乐会作曲系中国音乐创作交响乐原创音乐文化创造力和乐

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螺旋篦齿-刷式密封泄漏特性实验和数值研究

西安交通大学学报 2020年第11期54卷 1-9页

作者：张元桥李军马登骞何院计京津孙博李志刚晏鑫西安交通大学叶轮机械研究所西安710049 上海电气燃气轮机有限公司上海200240

为探究刷丝束安装位置对螺旋篦齿-刷式密封泄漏流动特性的影响,基于多孔介质模型和计算流体动力学(CFD)技术,数值研究了刷丝束安装在螺旋篦齿上游或下游两种螺旋篦齿-刷式密封在不同压比(1~1.3)和转速(0~10000r/min)条件下的泄漏流动特... 详细信息

为探究刷丝束安装位置对螺旋篦齿-刷式密封泄漏流动特性的影响,基于多孔介质模型和计算流体动力学(CFD)技术,数值研究了刷丝束安装在螺旋篦齿上游或下游两种螺旋篦齿-刷式密封在不同压比(1~1.3)和转速(0~10000r/min)条件下的泄漏流动特性。同时,在压比为1~1.3和转速为0~2000r/min的条件下,实验测量了刷丝束安装在螺旋篦齿上游的密封泄漏流动特性。在实验工况范围内,数值模拟得到的泄漏量和腔室压力与实验值吻合良好。结果表明:泄漏气流主要经刷丝束与转子间隙流入下游;相比刷丝束安装在下游,刷丝束安装在上游时的泄漏量及其对转速变化的敏感度更小。螺旋篦齿和转子环形台阶沿轴向交错排列,导致周向静压分布不均和下游压力高于上游压力;两种密封转子面静态气流作用力的x轴分量方向相反,y轴分量方向也相反,且相比刷丝束安装在下游,刷丝束安装在上游时静态气流作用力的x轴分量绝对值更大,而y轴分量绝对值更小;静态气流作用力的绝对值随压比升高而显著升高,对转速变化不敏感。

关键词：螺旋篦齿-刷式密封泄漏流动实验测量数值模拟

硫-氯耦合侵蚀和钙溶蚀作用下混凝土中物质传输与反应机理的数值研究

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硅酸盐学报 2024年第5期52卷 1486-1498页

作者：计洌刘清风上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院海洋工程国家重点实验室上海200240 亚热带建筑与城市科学全国重点实验室广州510640

混凝土易受硫酸盐和氯盐的耦合侵蚀,且常伴随钙溶蚀作用,会产生严重的耐久性问题。为探明耦合侵蚀工况下混凝土的劣化机理,建立了一套基于化学反应的多离子耦合侵蚀模型,并通过第三方试验验证了模型的可靠性。本模型能够基于不同的初始... 详细信息

混凝土易受硫酸盐和氯盐的耦合侵蚀,且常伴随钙溶蚀作用,会产生严重的耐久性问题。为探明耦合侵蚀工况下混凝土的劣化机理,建立了一套基于化学反应的多离子耦合侵蚀模型,并通过第三方试验验证了模型的可靠性。本模型能够基于不同的初始材料参数和外界离子浓度预测出物质传输和产物分布情况,通过离子渗透深度、时变扩散系数和产物含量等指标研判混凝土劣化进程。同时,模型通过综合考虑钙溶蚀、硫酸盐侵蚀和氯盐侵蚀三者之间的耦合作用揭示了复杂环境因素对混凝土劣化过程的影响。研究发现短期内硫-氯间的耦合作用会抑制2种盐类的侵蚀,而忽略钙溶蚀作用会导致混凝土内部生成的钙矾石量减少但分布更广。基于该模型进一步探讨了环境/材料变量对硫-氯耦合侵蚀的影响,为预防硫-氯耦合侵蚀下混凝土耐久性问题提供理论参考。

关键词：氯离子硫酸盐钙溶蚀耦合侵蚀数值模型

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新版初高中物理课程标准课程内容分析——基于布鲁姆教育目标分类学

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物理教师 2024年第7期45卷 2-6,11页

作者：杨科张秋美李京津崔鸿华中师范大学人工智能教育学部湖北武汉430079 福建省天泉教育科技有限公司福建福州350001 华中师范大学生命科学学院湖北武汉430079

修订版布鲁姆教育目标分类学构建了一个知识类型——认知水平二维交互矩阵,便于教师开展教学.依据修订版布鲁姆教育目标分类学,采用内容分析法,从定性和定量两个角度对初高中物理课程标准中的课程内容进行分析.结果表明:以事实性知识和... 详细信息

修订版布鲁姆教育目标分类学构建了一个知识类型——认知水平二维交互矩阵,便于教师开展教学.依据修订版布鲁姆教育目标分类学,采用内容分析法,从定性和定量两个角度对初高中物理课程标准中的课程内容进行分析.结果表明:以事实性知识和概念性知识为主,均未涉及元认知知识;侧重记忆水平,缺乏分析、评估和创造高阶认知水平;知识类型与认知水平之间具有一定的关联性.未来,需不断完善课程标准中的知识类型和认知水平,落实知识与认知水平的教学与评价,优化和实施初高中知识与认知的整合进阶.

关键词：布鲁姆教育目标分类学课程标准初中物理高中物理

超分子前驱体制备磷掺杂三维g-C_(3)N_(4)及其光催化性能

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精细化工 2024年第7期41卷 1561-1569页

作者：刘京津赵华李会鹏蔡天凤辽宁石油化工大学石油化工学院辽宁抚顺113001

以三聚氰胺、三聚氰酸为原料,磷酸铵为P掺杂剂,采用超分子自组装法和化学沉淀法制备了P掺杂三维石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))MNP-x[x为三聚氰胺用量0.01 mol时磷酸铵的添加质量(g),下同]。通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis和光致发光(PL)... 详细信息

以三聚氰胺、三聚氰酸为原料,磷酸铵为P掺杂剂,采用超分子自组装法和化学沉淀法制备了P掺杂三维石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4))MNP-x[x为三聚氰胺用量0.01 mol时磷酸铵的添加质量(g),下同]。通过XRD、FTIR、XPS、SEM、UV-Vis和光致发光(PL)对MNP-x进行了表征,评价了其对罗丹明B(Rh B)的光催化降解性能,使用自由基捕获剂验证了光催化反应中起作用的活性基团,并推测了反应机理。结果表明,最佳条件下制备的MNP-0.08形貌由g-C_(3)N_(4)(MN)的一维管状变为三维花束状;P原子取代部分C原子掺杂到g-C_(3)N_(4)结构单元;MNP-0.08提高了电子-空穴对(e^(–)-h^(+))的分离能力,改变了能带结构,价带(VB)从1.96 eV(三聚氰胺制备的纯g-C_(3)N_(4)记作CN,下同)升至2.00 eV,导带(CB)从–0.70 eV(CN)降至–0.75 eV,能带间隙(E_(g))从2.66eV(CN)升至2.75eV。·O_(2)^(–)作为主要的活性基团使MNP-0.08光催化降解Rh B能力得到提高,反应速率常数(k)为0.02816 min^(–1),是MN(k=0.00955 min^(–1))的2.95倍。能带结构改变、P作为富电子中心促进载流子分离和P掺杂诱导高电荷转移并使受激电子局部化的协同效应使MNP比MN具备更高的光催化性能。

关键词：石墨相氮化碳超分子自组装磷光催化催化剂催化技术

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某F级重型燃气轮机启动过程仿真研究

热力透平 2016年第4期45卷 269-274页

作者：徐强孟惠计京津上海电气电站集团技术研究与发展中心上海201612 上海电气燃气轮机有限公司上海200240

基于MATLAB/SIMULINK仿真平台,采用模块化建模方法建立了重型燃气轮机非线性仿真模型以及启动过程中启动升速、转速/功率与压气机进口可转导叶开度(IGV)温度控制等关键控制器仿真模型。以某F级重型燃气轮机机组为研究对象,对设计工况与... 详细信息

基于MATLAB/SIMULINK仿真平台,采用模块化建模方法建立了重型燃气轮机非线性仿真模型以及启动过程中启动升速、转速/功率与压气机进口可转导叶开度(IGV)温度控制等关键控制器仿真模型。以某F级重型燃气轮机机组为研究对象,对设计工况与启动加载过程进行了仿真计算与分析,结果表明,所搭建的燃气轮机瞬态仿真模型不仅在设计工况下具有较好的仿真精度,还可以对燃气轮机启动过程进行较好的仿真模拟,在机组瞬态过程运行特性分析与预测,控制系统的调试与优化以及系统与设备的故障诊断等方面均具有实际的工程意义。

关键词：燃气轮机启动过程控制器仿真 SIMULINK

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网络用户情感茧房形成的影响因素研究

现代情报 2024年第3期44卷 70-80页

作者：计卓琳吉久明华东理工大学科技信息研究所上海200237

[目的/意义]通过探索网络用户情感茧房形成的影响因素及关联路径,构建影响因素理论模型,为破解情感茧房提供理论指导。[方法/过程]通过半结构化访谈收集原始访谈资料,遵循扎根理论研究方法的步骤,对资料进行编码和分析,构建网络用户情... 详细信息

[目的/意义]通过探索网络用户情感茧房形成的影响因素及关联路径,构建影响因素理论模型,为破解情感茧房提供理论指导。[方法/过程]通过半结构化访谈收集原始访谈资料,遵循扎根理论研究方法的步骤,对资料进行编码和分析,构建网络用户情感茧房形成影响因素理论模型。[结果/结论]结果显示:情绪感染和用户感知对情感茧房形成有直接影响;用户特征、用户行为、网络环境与人际影响通过情绪感染和用户感知的中介作用间接影响用户情感茧房的形成;用户能力可以调节情绪感染对情感茧房形成的影响。

关键词：情感茧房影响因素情绪感染扎根理论