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15 MA Z箍缩装置真空磁绝缘传输线鞘层电子流分析

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物理学报 2023年第3期72卷 186-191页

作者：龚振洲魏浩范思源洪亚平吴撼宇邱爱慈西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

基于建立的15 MA Z箍缩装置等效电路模型,获得了外层磁绝缘传输线(magnetically-insulated transmission line,MITL)鞘层电子流分布规律:从时间上看,鞘层电子流幅值先减小、后增大,波形呈“马鞍”型;从空间上看,鞘层电子流沿着功率流方... 详细信息

基于建立的15 MA Z箍缩装置等效电路模型,获得了外层磁绝缘传输线(magnetically-insulated transmission line,MITL)鞘层电子流分布规律:从时间上看,鞘层电子流幅值先减小、后增大,波形呈“马鞍”型;从空间上看,鞘层电子流沿着功率流方向逐渐减小.分析了MITL参数,包括恒阻抗段真空阻抗、恒间隙段间距,以及柱孔盘旋面位置半径对MITL末端鞘层电子流的影响.计算结果显示:MITL末端鞘层电子流受MITL末端阻抗和柱孔盘旋面位置半径的影响较大.当15 MA装置四层MITL并联真空阻抗从0.42Ω增大到0.84Ω时,在负载聚爆前5 ns时刻,MITL末端鞘层电子流从184.7 kA降低至106.9 kA,负载峰值电流减小约0.5 MA.

关键词： Z箍缩磁绝缘传输线鞘层电子流真空阻抗

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15 MA Z箍缩装置真空磁绝缘传输线损失电流的电路模拟

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物理学报 2022年第10期71卷 225-233页

作者：龚振洲魏浩范思源孙凤举吴撼宇邱爱慈西安交通大学电力设备与电气绝缘国家重点实验室西安710049 西北核技术研究所强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

采用TL-code电路编码方法,建立了15 MA Z箍缩装置多层圆盘锥磁绝缘传输线的全电路模型,分析了外磁绝缘传输线、汇流柱和内磁绝缘传输线三个区域电流损失特性.外磁绝缘传输线磁绝缘形成过程的空间电荷损失持续时间约30 ns,对负载电流影响... 详细信息

采用TL-code电路编码方法,建立了15 MA Z箍缩装置多层圆盘锥磁绝缘传输线的全电路模型,分析了外磁绝缘传输线、汇流柱和内磁绝缘传输线三个区域电流损失特性.外磁绝缘传输线磁绝缘形成过程的空间电荷损失持续时间约30 ns,对负载电流影响小.进入磁绝缘稳态时,外磁绝缘传输线末端鞘层电子流损失约300 k A.汇流柱区域电流损失与电极等离子体运动速率密切相关,当等离子体运动速率为21 cm/μs时,负载峰值电流时刻损失电流约4 MA.内磁绝缘传输线电流损失取决于阳极离子流种类,电流损失在负载峰值电流时刻之后,损失电流约2.1 MA.当15 MA装置驱动长度2 cm、半径2 cm、质量3 mg丝阵负载时,绝缘堆峰值电流约18 MA,负载峰值电流约13.5 MA、峰值时间(0—100%)约为100 ns.

关键词：磁绝缘传输线传输线编码鞘层电子流离子流

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无翅片微管换热器热力参数耦合优化研究

无翅片微管换热器热力参数耦合优化研究

作者：龚振国杭州电子科技大学

学位级别：硕士

随着能源问题的日益紧张,寻求更高效的换热设备,提高换热效率已成为能源领域的重要课题。微管换热器具有换热效率高、体积小、耐腐蚀的特点,无论在传统的石油化工行业还是新兴的航空领域都有很大的应用前景。因此,通过改善换热器的换热... 详细信息

随着能源问题的日益紧张,寻求更高效的换热设备,提高换热效率已成为能源领域的重要课题。微管换热器具有换热效率高、体积小、耐腐蚀的特点,无论在传统的石油化工行业还是新兴的航空领域都有很大的应用前景。因此,通过改善换热器的换热特性,可以延长换热设备的使用寿命,对保护环境、节约资源具有重要意义。研究过程中利用计算流体动力学,对所提出的三种不同形式的管径渐变结构的微管换热器进行了数值模拟计算。通过对比管外换热系数h＿bar＿out和摩擦因子f＿out得出,第三种形式(管径先逐渐减小后逐渐加大)的管径渐变结构微管换热器的传热性能和流动性能表现最好。针对所选择的性能表现最优的结构在数值模拟计算结果的基础上进行了经验公式的推导,以反映设计范围内微管换热器空气侧热工水力性能的变化。然后利用所提出的经验公式对微管换热器传热和流动性能的影响因素进行分析,结果表明微管换热器管束结构中的管径,横向间距,纵向管壁间距及工况条件中的入口空气流速都对微管换热器的流动和传热性能起到重要影响作用。为了优化微管换热器的流动性能和传热性能,利用提出的相关经验公式结合NSGA-Ⅱ算法对微管换热器的摩擦系数f和传热系数j进行了多目标优化,确定了微管换热器的最优结构参数:即当纵向管壁间距为0.214mm,横向间距为1.127mm,管束直径从外到内依次为0.876mm,0.746mm,0.697mm,0.550mm时,传热性能因子j达到最大值0.04169,流动摩擦因子f达到最小值0.01270。最后对优化的结果从传热性能、流动性能、金属材料体积和制冷剂充注量四个方面进行了比较分析验证。与相同直径的无翅片微管换热器相比,摩擦系数f降低了8.59%,压降降低了43.14%,换热系数j提高了12.07%。同时,它减少了52.53%的空隙体积和28.76%的管束制造材料,从而减少了制冷剂填充和有色金属材料的使用,使其成为更环保的解决方案。本文对管束直径逐渐变化的微管换热器结构的传热和流动特性进行了模拟计算,说明了直径逐渐变化的管束结构的性能优势,算法计算的结果也表明采用多目标优化的微管换热器在性能和能源利用率上得到了明显改善。本研究可为微管换热器结构研究和优化的方向提供参考。

关键词：微管换热器管径渐变传热和流动仿真模拟多目标优化

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多路并联LTD型Z箍缩装置电路参数优化

现代应用物理 2022年第4期13卷 83-88,177页

作者：范思源魏浩龚振洲李鹏超孙凤举邱爱慈西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 强脉冲辐射环境模拟与效应国家重点实验室西安710024

基于传输线电路编码和粒子群引力搜索算法,建立了多路并联大型Z箍缩装置电路参数自动优化方法。在给定负载(丝阵质量、初始半径及高度、压缩比等)和预期输出指标(电流峰值、聚爆时间等)等要求下,考虑了快脉冲直线型变压器驱动源(linear ... 详细信息

基于传输线电路编码和粒子群引力搜索算法,建立了多路并联大型Z箍缩装置电路参数自动优化方法。在给定负载(丝阵质量、初始半径及高度、压缩比等)和预期输出指标(电流峰值、聚爆时间等)等要求下,考虑了快脉冲直线型变压器驱动源(linear transformer driver,LTD)单感应腔和绝缘堆栈等核心部件的工程限制参数,获得使Z箍缩装置能量传输效率最大的LTD感应腔串并联组合数量、绝缘堆外半径、整体径向线电长度及输出阻抗等参数。采用该方法优化获得的Z-300装置参数和文献结果吻合。以峰值电流为30 MA、聚爆时间为157 ns的Z箍缩设计装置为例,分析了绝缘堆栈最大平均工作电场强度、LTD初级脉冲源充电电压和LTD感应腔参数等对电路参数的影响。

关键词：直线变压器驱动源 Z箍缩传输线电路编码优化算法

基于虚拟同步机控制的单级式光伏并网系统强迫低频振荡分析

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电力系统自动化 2024年第16期48卷 18-29页

作者：龚振沈汉铭谢小荣张浙波杨磊步弋辰清华大学电机工程与应用电子技术系北京市100084 新型电力系统运行与控制全国重点实验室(清华大学) 北京市100084 浙江省能源集团有限公司浙江省杭州市310007 浙江浙能技术研究院有限公司浙江省杭州市310000 浙江浙能嘉兴海上风力发电有限公司浙江省嘉兴市314211

光伏并网系统中,最大功率点跟踪(MPPT)控制会在直流侧电压中引入大量间谐波,可能引发强迫振荡。传统研究重点关注扰动源频率与系统固有弱阻尼模式频率的关系,较少关注变换器控制特征对加剧强迫振荡的效果。文中以虚拟同步机(VSG)控制为... 详细信息

光伏并网系统中,最大功率点跟踪(MPPT)控制会在直流侧电压中引入大量间谐波,可能引发强迫振荡。传统研究重点关注扰动源频率与系统固有弱阻尼模式频率的关系,较少关注变换器控制特征对加剧强迫振荡的效果。文中以虚拟同步机(VSG)控制为例,构建单级式光伏并网系统功率输入输出频域闭环传递函数模型,指出了MPPT控制引入的间谐波会导致基于VSG控制的单级式光伏并网系统发生强迫低频振荡。与基于传统二阶时域微分方程的强迫振荡分析方法进行对比,论证了所提闭环传递函数与传统二阶微分方程的等价性,从而便于从频域输入-输出关系角度更直观地分析扰动源和变换器控制特征对强迫振荡的影响。最后,分析了VSG超调效应和有功、无功功率动态耦合效应对强迫振荡的影响机理,并基于仿真算例验证了VSG控制超调和功率耦合对加剧强迫振荡的影响特性。

关键词：光伏并网系统间谐波强迫振荡虚拟同步机超调效应功率耦合

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路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究

智能建筑与工程机械 2021年第9期3卷 20-22页

作者：龚振洲中铁十一局集团西安建设有限公司陕西西安712000

近年来,我国整体经济水平的增长以及科学技术的进步使得市场对于工程建设需求量越来越大,对于其质量要求也越来越高。路桥隧道工程作为工程建设行业的主要发展项目之一,在实际的施工过程中,其所涉及到的环节和领域相对较多而且复杂,因... 详细信息

近年来,我国整体经济水平的增长以及科学技术的进步使得市场对于工程建设需求量越来越大,对于其质量要求也越来越高。路桥隧道工程作为工程建设行业的主要发展项目之一,在实际的施工过程中,其所涉及到的环节和领域相对较多而且复杂,因此存在诸多施工要点,需要相关施工人员在实际施工过程中多加注意。为提高我国路桥隧道工程整体施工质量,本文将结合实际情况针对路桥隧道工程在实际施工过程中所涉及到的开挖支护技术进行系统阐述,并全面分析需要注意的施工要点。

关键词：隧道工程路桥隧道开挖支护技术

考虑黏土蠕变特性的大埋深盾构复推总推力增量解析解研究

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第1期55卷 139-150页

作者：王树英钟嘉政付循伟龚振宇中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中南大学隧地工程研究中心湖南长沙410075 中南大学轨道交通工程结构防灾减灾湖南省重点实验室湖南长沙410075 中国土木工程集团有限公司北京100038 中铁五局集团电务工程有限责任公司湖南长沙410205

由于黏土存在蠕变效应,黏土地层中盾构长时间停机会诱发盾构复推总推力增量过大、盾构姿态难以控制、管片易破损等次生风险等问题,将黏土地层视为Burgers黏弹性体,构建考虑地层应力和蠕变特性的大埋深圆截面隧洞简化力学模型,根据黏弹... 详细信息

由于黏土存在蠕变效应,黏土地层中盾构长时间停机会诱发盾构复推总推力增量过大、盾构姿态难以控制、管片易破损等次生风险等问题,将黏土地层视为Burgers黏弹性体,构建考虑地层应力和蠕变特性的大埋深圆截面隧洞简化力学模型,根据黏弹性理论推导盾壳-地层径向接触应力的黏弹性解,进而通过积分和分段计算求解复推总推力增量与停机时间的理论关系式。结合水工盾构隧洞停机实例,对比复推总推力增量实际值与理论值。研究结果表明:复推总推力增量实际值与理论值平均相对误差为13.81%,验证了该解析解的可靠性;隧洞埋深越大,复推总推力增量越大,表明大埋深段停机需更关注复推推力控制;盾壳-地层界面摩阻力随超挖间隙增大而减小,而复推总推力增量随之增大;此外,总推力增量随着盾壳-地层界面摩擦因数减小而显著减小。因此,设置合适的超挖间隙和长时间停机时采取往盾壳外注入膨润土等润滑减阻措施能有效预防大埋深段停机的次生风险。

关键词：黏土蠕变特性盾壳-地层接触应力复推总推力增量超挖间隙摩擦因数

水氮运筹影响高留残茬黑土稻田碳收支机理分析

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农业机械学报 2024年第6期55卷 294-302页

作者：张作合张忠学龚振平薛里周利军吕项龙东北农业大学作物学博士后科研流动站哈尔滨150030 绥化学院农业与水利工程学院绥化152061 东北农业大学水利与土木工程学院哈尔滨150030 东北农业大学农学院哈尔滨150030

为探明水氮运筹对稻田生态系统碳收支的影响,开展大田试验,设置浅湿干灌溉(D)和淹水灌溉(F)两种灌溉模式,及110kg/hm^(2)(当地施肥标准,N1)、99kg/hm^(2)(减氮10%,N2)和88kg/hm^(2)(减氮20%,N3)3个施肥水平,观测高留残茬稻田水稻收获后... 详细信息

为探明水氮运筹对稻田生态系统碳收支的影响,开展大田试验,设置浅湿干灌溉(D)和淹水灌溉(F)两种灌溉模式,及110kg/hm^(2)(当地施肥标准,N1)、99kg/hm^(2)(减氮10%,N2)和88kg/hm^(2)(减氮20%,N3)3个施肥水平,观测高留残茬稻田水稻收获后不同器官的干物质量及碳含量,同时监测稻田CO_(2)和CH4排放通量,计算水稻净初级生产力(NPP)和稻田净生态系统初级生产力(NECB)。结果表明:水氮运筹会影响稻株各器官干物质及碳含量,所有处理中DN2处理NPP最大(8918.02kg/hm^(2)),浅湿干灌溉模式各处理NPP均大于淹水灌溉模式,分别增加12.13%、36.73%、8.01%;浅湿干灌溉模式增加了稻田土壤呼吸的CO_(2)排放通量,减施氮肥则降低了CO_(2)排放通量,浅湿干灌溉减施氮肥降低了CH_(4)排放通量;两种灌溉模式下各处理CO_(2)和CH_(4)排放总量均随氮肥施用量减少而降低,淹水灌溉模式下各处理CH_(4)排放总量均显著高于浅湿干灌溉模式(P<0.05);各处理稻田生态系碳净收支均为正值,黑土区高留残茬稻田生态系统表现为碳“汇”,其中DN2处理NECB最高,为1950.96kg/hm^(2)。综合来看,浅湿干灌溉模式+减氮10%处理的稻田生态系统碳“汇”最强。研究可为寒地黑土保护提供理论参考和技术支撑。

关键词：稻田水氮运筹净初级生产力净生态系统初级生产力碳收支

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基于区块链声誉管理的拜占庭机器人识别方法

模式识别与人工智能 2024年第3期37卷 267-281页

作者：黄捷曾佳洲福州大学电气工程与自动化学院福州350108 福州大学5G+工业互联网研究院福州350108

基于区块链技术,提出具有身份认证和任务监管的声誉管理系统(Reputation Management System with Identity Authentication and Task Supervisor,RMS-IATS),解决群机器人内拜占庭机器人的识别问题,避免拜占庭机器人对群机器人造成安全威... 详细信息

基于区块链技术,提出具有身份认证和任务监管的声誉管理系统(Reputation Management System with Identity Authentication and Task Supervisor,RMS-IATS),解决群机器人内拜占庭机器人的识别问题,避免拜占庭机器人对群机器人造成安全威胁.首先,改进经典的基于区块链的群机器人声誉管理系统(Reputation Management System,RMS),引入惩罚因子,针对长期存在拜占庭行为的机器人实施更严厉的声誉值惩罚.其次,为了加快拜占庭机器人的识别速度,设计一种身份认证协议,将身份非法的机器人赋予一个较低的初始声誉值.再者,设计一种双层通信网络,用于机器人间的通信,解决群机器人系统因采用区块链技术带来的通信延迟问题.最后,通过仿真实验验证基于区块链的RMS-IATS和双层通信网络的有效性.相比经典的群机器人RMS,RMS-IATS在仿真模拟中识别不同类型拜占庭机器人所需的时间更短.相比使用区块链技术,在系统中使用双层通信网络进行通信时,可大幅减少系统的最大通信延迟.

关键词：区块链群机器人拜占庭机器人声誉管理系统(RMS) 身份认证任务监管