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氢键流体中Janus粒子的过量熵

高等学校化学学报 2024年第2期45卷 139-146页

作者：陈晴晴李江涛黄欣蓉顾芳王海军河北大学化学与材料科学学院保定071002 河北大学河北省化学生物学重点实验室保定071002 河北大学药物化学与分子诊断教育部重点实验室保定071002

Janus粒子在结构和性质上的特殊性使其在不同溶剂中呈现出丰富的聚集态结构和相态结构,这与其在溶液中的过量熵密切相关.本文以Janus粒子与氢键流体的稀溶液体系为例,利用经典流体的密度泛函理论研究了氢键流体中Janus粒子的过量熵.首... 详细信息

Janus粒子在结构和性质上的特殊性使其在不同溶剂中呈现出丰富的聚集态结构和相态结构,这与其在溶液中的过量熵密切相关.本文以Janus粒子与氢键流体的稀溶液体系为例,利用经典流体的密度泛函理论研究了氢键流体中Janus粒子的过量熵.首先在极稀条件下给出Janus粒子外氢键流体中的局域密度分布,由此得到Janus粒子与氢键流体的二体分布函数,进而计算了不同情况下的过量熵.在此基础上,阐明了Janus粒子与氢键流体间的相互作用、氢键流体的体相密度、氢键强度和氢键官能度等因素对过量熵的影响.本研究旨在揭示这些因素对过量熵的调控机制,在定量水平上明确Janus粒子在溶液中组装的驱动力,从而为深入研究其聚集态结构提供可借鉴的理论线索.

关键词： Janus粒子氢键流体过量熵经典密度泛函理论

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空中无人加油自主对接导航制导与控制

航空学报 2023年第20期44卷 18-34,F0002页

作者：杜昕朱喆胡芳芳黄江涛刘刚章胜单恩光唐骥罡中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所绵阳621000

空中自主加油技术能大大提高无人机的航程航时,在军用和民用上都有着十分重要的意义。受编队气动干扰、模型不确定性、头波效应、阵风干扰等因素影响,空中无人加油的对接段是所有阶段中精度要求最高和控制难度最大的一个阶段,其导航制... 详细信息

空中自主加油技术能大大提高无人机的航程航时,在军用和民用上都有着十分重要的意义。受编队气动干扰、模型不确定性、头波效应、阵风干扰等因素影响,空中无人加油的对接段是所有阶段中精度要求最高和控制难度最大的一个阶段,其导航制导与控制技术是目前研究的难点和热点。本文针对无人-无人空中自主加油场景,深入研究了软管式空中加油自主对接段的鲁棒抗扰导航制导与控制技术并进行了飞行试验验证。首先,为实现受油机加速对接时高度控制不出现振荡,采用总和能量法设计纵向制导律以实现对接末段高度和速度的协调控制;其次,为提高风干扰下的对接控制精度,分别针对加油机和受油机在不同飞行阶段的轨迹跟踪特点采用L1非线性制导思想设计了横向制导律,并采用鲁棒伺服方法设计内环姿态控制律,将积分环节引入角速率控制回路提升系统型别以更好抑制外界扰动对系统的影响;然后,基于单阶段深度学习目标检测算法YOLOV4开发了锥套识别与定位算法,在强光、云雾等复杂条件下进行采样和训练以大大提升视觉系统的鲁棒性,并采用扩展卡尔曼滤波算法将图像定位信息与RTK定位信息进行融合用于相对导航;最后,设计了无人机空中加油自主对接模拟飞行试验方案,在最大程度提高对接成功率的基础上降低安全风险,并通过飞行试验验证了本文提出的鲁棒抗扰导航制导与控制方案的有效性。

关键词：自主空中加油非线性制导鲁棒伺服控制视觉导航飞行试验

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新国际单位制对电磁计量体系的影响

计量学报 2024年第2期45卷 145-149页

作者：邵海明张江涛黄璐中国计量科学研究院北京100029 先进溯源技术创新中心北京100029

从2019年5月起,以4个基本物理常数为基础的新国际单位制正式实施,全面实现了用基本物理常数定义基本单位、基本单位的量子化以及量子基准取代实物基准,开启了计量单位独立复现、不再依赖于国际计量局的全新局面。论述了新SI体系下电学... 详细信息

从2019年5月起,以4个基本物理常数为基础的新国际单位制正式实施,全面实现了用基本物理常数定义基本单位、基本单位的量子化以及量子基准取代实物基准,开启了计量单位独立复现、不再依赖于国际计量局的全新局面。论述了新SI体系下电学计量体系相比于1990电学计量体系的变化,探讨了国际单位制变革所引发的电磁测量活动。

关键词：计量学国际单位制电学单位电磁测量量子基准

基于离散伴随方程的三维雷达散射截面几何敏感度计算

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航空学报 2020年第5期41卷 123-133页

作者：周琳黄江涛高正红西北工业大学航空学院西安710072 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

针对有限差分法计算雷达散射截面(RCS)梯度效率低,采用高精度雷达散射截面评估时计算代价高的问题,提出了一种基于麦克斯韦积分方程离散伴随方程的RCS梯度高效计算方法。基于伴随方程的梯度计算可以通过一次雷达散射截面求解、一次伴随... 详细信息

针对有限差分法计算雷达散射截面(RCS)梯度效率低,采用高精度雷达散射截面评估时计算代价高的问题,提出了一种基于麦克斯韦积分方程离散伴随方程的RCS梯度高效计算方法。基于伴随方程的梯度计算可以通过一次雷达散射截面求解、一次伴随方程求解获得RCS关于所有设计变量的梯度。其中麦克斯韦积分方程离散伴随方程的形式与原方程基本一致,可以采用矩量法(MOM)及多层快速多极子算法(MLFMA)求解。伴随方程求解计算量与直接雷达散射截面评估基本一致,存储量在直接雷达散射截面评估的基础上增加不明显。通过双椎体模型、导弹模型对基于矩量法、多层快速多极子算法的伴随梯度进行验证,证明了基于伴随方法的RCS梯度计算可以实现复杂外形中RCS梯度的高效、高精度求解,为基于梯度的高精度气动/隐身一体化优化提供了基础。

关键词：雷达散射截面梯度计算离散伴随方程矩量法多层快速多极子算法

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超声速飞行器近场声爆信号反演技术

空气动力学学报 2023年第4期41卷 1-10,I0001页

作者：马创黄江涛刘刚陈宪舒博文陈其盛高正红中国空气动力研究与发展中心绵阳621000 西北工业大学航空学院西安710072

超声速民机是新一代民机的重要发展方向,其独有的声爆现象是制约其在陆地上空进行超声速飞行的最关键因素。对超声速飞行器的气动外形进行反设计是声爆抑制的有效途径。基于等效面积分布开展反设计,需要远场感知声压级作为直接指导。为... 详细信息

超声速民机是新一代民机的重要发展方向,其独有的声爆现象是制约其在陆地上空进行超声速飞行的最关键因素。对超声速飞行器的气动外形进行反设计是声爆抑制的有效途径。基于等效面积分布开展反设计,需要远场感知声压级作为直接指导。为此,提出了逆向传播分别与本征正交分解(proper orthogonal decomposition,POD)及伴随方程结合,根据远场声爆信号反演近场声爆信号的方法。采用第二届声爆会议(SBPW)提供的LM1021标模算例,并从远场频域内声压级、响度级和感觉噪声级进行反演可信度评估。结果表明,对于给定的任意远场声爆信号,基于逆向传播结果进行POD反演及伴随方程反演,都可以得到较为准确的近场过压信号,且伴随方程反演方法具有更优的高频信号即局部激波信号反演能力,远场感知声压级更精准。反演结果相应的等效面积分布与参考值高度吻合,表明此方法能够为等效面积指导的低声爆气动优化设计提供基础。

关键词：超声速民机逆向传播本征正交分解声爆伴随方程反设计

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基于层次分析法的水利事业单位风险评估研究

中国水利 2009年第10期 42-46页

作者：黄江涛水利部长江水利委员会财务经济局武汉430010

水利事业单位面临诸多风险,对各个风险事项进行计量评估具有重要理论和实践意义。运用层次分析法,结合问卷调查统计,可以计量水利事业单位风险损失程度和发生概率,从而较为科学地评估水利事业单位风险。根据评估结果,可以确定风险治理... 详细信息

水利事业单位面临诸多风险,对各个风险事项进行计量评估具有重要理论和实践意义。运用层次分析法,结合问卷调查统计,可以计量水利事业单位风险损失程度和发生概率,从而较为科学地评估水利事业单位风险。根据评估结果,可以确定风险治理重点并采取有针对性的应对措施,并能构建行业标准值,作为主管部门和各单位开展风险测评的参照。

关键词：风险评估水利事业单位层次分析法

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宽体客机气动标模CHN-T2设计

空气动力学学报 2023年第10期41卷 15-29,I0001页

作者：刘红阳周铸余永刚黄江涛汤宇宋超蓝庆生中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所绵阳621000 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所绵阳621000

发展商用运输机标模是我国独立发展具有自主知识产权的先进民用飞机的重要支撑手段,对验证CFD技术和确认风洞试验品质具有重要意义。结合国内外主流宽体商业客机的布局特点和气动设计需求,基于自主开发的AMDEsign设计平台,设计研发了宽... 详细信息

发展商用运输机标模是我国独立发展具有自主知识产权的先进民用飞机的重要支撑手段,对验证CFD技术和确认风洞试验品质具有重要意义。结合国内外主流宽体商业客机的布局特点和气动设计需求,基于自主开发的AMDEsign设计平台,设计研发了宽体客机标模CHN-T2。标模设计马赫数0.85,设计升力系数0.48。模型充分体现了主流宽体商用客机典型的双通道机身/超临界机翼/平立尾/翼吊通气短舱等几何特征,具有典型的部件间强干扰/激波分离/转捩等流场特征以及优异的高亚声速巡航/高升阻比气动效率等性能特征。通过气动外形优化设计、短舱吊挂组件影响及雷诺数效应等研究,并结合风洞试验数据对比分析,最终确认CHN-T2模型巡航升阻比达到21.8、阻力发散马赫数约为0.872、抖振边界大于1.3倍巡航升力系数、风洞试验准雷诺数为3×10^(7)。研究认为,CHN-T2模型具有良好的气动性能,能够作为先进宽体客机气动标模进行应用推广。通过持续建立的丰富气动数据库和流场影像,可有力支撑宽体客机流动机理分析、CFD技术验证与确认、先进风洞试验技术发展验证、CFD与风洞数据相关性等研究。

关键词：宽体客机标模 CHN-T2 气动设计超临界机翼

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不同树龄湿加松原料特性及其制浆性能研究

中国造纸 2023年第1期42卷 44-50页

作者：黄江涛徐峻李军李义良林昌明廖思锽何卓城黄杰华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室广东广州510640 广东省植物资源生物炼制重点实验室广东广州510006 清远铧研新材料科技有限公司广东清远511500 广东省森林培育与保护利用重点实验室/广东省林业科学研究院广东广州510520 广东省台山市红岭种子园广东台山529200

对6种4~14年生不同树龄的速生湿加松的化学组分、纤维形态进行了研究,并在相同蒸煮工艺条件下,对其硫酸盐法制浆性能进行了初步研究。结果表明,湿加松的综纤维素含量随树龄增加呈上升趋势,树龄超过10年后,其含量基本稳定在(74±3)%;木... 详细信息

对6种4~14年生不同树龄的速生湿加松的化学组分、纤维形态进行了研究,并在相同蒸煮工艺条件下,对其硫酸盐法制浆性能进行了初步研究。结果表明,湿加松的综纤维素含量随树龄增加呈上升趋势,树龄超过10年后,其含量基本稳定在(74±3)%;木素含量则在树木生长早期略有提高,树龄超过8年后,其含量呈下降趋势;组分中苯-醇抽出物的含量在树龄超过10年后快速增加,其他组分含量变化不规律。湿加松木材的平均纤维长度为2~3 mm,长径比在58以上,且随树龄的增大而逐渐增大;树龄10年以上湿加松制备浆料卡伯值较低且黏度较高,制浆造纸经济性更好。

关键词：湿加松树龄纤维形态化学组分硫酸盐法蒸煮

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机翼-机身-挂架-短舱复杂流场数值模拟

应用力学学报 2009年第4期26卷 747-751页

作者：高正红黄江涛西北工业大学西安710072

本文采用分区搭接网格技术,对机翼/机身/挂架/短舱复杂组合体进行网格分布,通过分析计算网格对结果的影响,探讨了网格的划分。基于Roe的近似黎曼解的方法,采用S-A湍流模型,通过求解N-S方程,对该组合体外流场/发动机短舱内流场进行一体... 详细信息

本文采用分区搭接网格技术,对机翼/机身/挂架/短舱复杂组合体进行网格分布,通过分析计算网格对结果的影响,探讨了网格的划分。基于Roe的近似黎曼解的方法,采用S-A湍流模型,通过求解N-S方程,对该组合体外流场/发动机短舱内流场进行一体化数值模拟,与相应风洞实验数据进行了比较与分析,取得了与实验数据较为吻合的结果。与无发动机短舱的组合体的气动特性进行比较,分析了短舱对翼身组合体的气动干扰。

关键词：气动干扰一体化数值模拟 Roe近似黎曼解翼/身/架/舱组合体虚拟网格