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High-Order Discontinuous Galerkin Method for Hovering Rotor Simulations Based on a Rotating Reference Frame

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2019年第1期36卷 57-70页

作者： ZHANG Tao lü hongqiang QIN Wanglong CHEN Zhengwu Department of Aerodynamics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics China Aerodynamics Research and Development Center

An implicit higher ? order discontinuous Galerkin(DG) spatial discretization for the compressible Euler equations in a rotating frame of reference is presented and applied to a rotor in hover using hexahedral grids. Instead of auxiliary methods like grid adaptation,higher ? order simulations(fourth ? and fifth ? order accuracy) are *** numerical experiments are carefully designed,conducted and analyzed. The results show generally excellent consistence with references and vigorously demonstrate the higher?order DG method's better performance in loading distribution computations and tip vortex capturing, with much fewer degrees of freedom(DoF). Detailed investigations on the outer boundary conditions for hovering rotors are presented as well. A simple but effective speed smooth procedure is developed specially for the DG method. Further results reveal that the rarely used pressure restriction for outlet speed has a considerable advantage over the extensively adopted vertical speed restriction.

关键词： high-order method(HOM) discontinuous Glaerkin method(DGM) Euler equation hovering rotor simulation tip vortex

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低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间研究

煤炭学报 2020年第2期45卷 786-792页

作者：王市委吕洪强陈松降石开仪陶秀祥六盘水师范学院化学与材料工程学院贵州六盘水553000 中国矿业大学化工学院江苏徐州2211162 通用技术集团工程设计有限公司山东济南250031

为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相... 详细信息

为表征低阶煤颗粒-气/油泡间矿化过程的差异,通过Sutherland理论下固体颗粒进入泡沫产品的总概率(E)和浮选速率常数(k)之间关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验,求得了低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间。浮选实验研究表明,在相同的捕收剂消耗量下低阶煤-油泡浮选产率均高于低阶煤-气泡浮选产率。诱导时间测试表明,低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间(35 ms)要明显低于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间(93 ms)。上述实验结果表明,油泡表面的疏水性要强于传统浮选气泡表面的疏水性。然而,进一步利用Sutherland理论中固体颗粒进入泡沫产品的总概率和浮选速率常数之间的数学关系,并结合低阶煤颗粒-气/油泡的浮选速率试验求得的低阶煤颗粒-气/油泡间的诱导时间分别为9.67和8.46 ms,其与诱导时间测试仪分别测量的诱导时间差异很大。这主要是由于在实际浮选过程中气/油泡的上升速度分别为23.26和22.68 cm/s,其远高于2015EZ型诱导时间仪测试过程中气/油泡碰撞速度(2.0 cm/s)。因此,诱导时间理论计算表明气泡-颗粒间的碰撞速度对颗粒-气泡间的诱导时间影响很大。上述研究结果表明油泡浮选效果优于传统浮选的内在原因在于低阶煤颗粒-油泡间的诱导时间小于低阶煤颗粒-气泡间的诱导时间。

关键词：低阶煤油泡气泡浮选速率常数诱导时间捕收剂

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弯曲网格上的间断有限元湍流数值解法研究

空气动力学学报 2014年第5期32卷 581-586页

作者：秦望龙吕宏强伍贻兆南京航空航天大学航空宇航学院江苏南京210016

采用间断有限元方法对雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程进行了数值求解,对Spalart-Allmaras单方程湍流模型进行了部分修正,使得求解器更加鲁棒。构造了分段高次多项式来逼近真实物面,同时物面附近采用多层弯曲网格来避免网格交叉,此外... 详细信息

采用间断有限元方法对雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程进行了数值求解,对Spalart-Allmaras单方程湍流模型进行了部分修正,使得求解器更加鲁棒。构造了分段高次多项式来逼近真实物面,同时物面附近采用多层弯曲网格来避免网格交叉,此外提出了一种快速计算积分点的曲面物面距的方法。采用混合网格对NACA0012翼型以及RAE翼型进行了数值计算,并与实验数据以及前人数据进行了对比。计算结果表明,采用物面弯曲网格结合修正的湍流模型方法在相对稀疏的网格上就能得到比较好的数值解。

关键词：间断有限元 RANS Spalart-Allmaras湍流模型物面距混合网格

基于旋转坐标系的高阶间断有限元方法非定常湍流数值模拟

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南京航空航天大学学报 2019年第4期51卷 474-485页

作者：张涛吕宏强秦望龙陈正武南京航空航天大学航空学院南京210016 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

基于高阶间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,DGM),对旋转非惯性系下耦合了修正的一方程S?A模型的RANS方程进行了离散求解。为了在稀疏网格上获得更贴近真实的物面形状,使用了多层高阶弯曲网格方法对物面进行拟合。非定常时... 详细信息

基于高阶间断有限元方法(Discontinuous Galerkin method,DGM),对旋转非惯性系下耦合了修正的一方程S?A模型的RANS方程进行了离散求解。为了在稀疏网格上获得更贴近真实的物面形状,使用了多层高阶弯曲网格方法对物面进行拟合。非定常时间推进采用了隐式双时间步方法,每个时间步产生的线性系统采用预处理的方法,即广义最小残差方法(Generalized minimal residual method,GMRES)来求解。计算了旋转圆柱绕流以及经典翼型振荡算例的升力和力矩迟滞曲线,与实验结果以及前人的计算结果对比验证了本文方法的正确性和有效性。

关键词：间断有限元方法弯曲网格 S-A模型旋转坐标系隐式双时间步

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地铁列车牵引变流器IGBT驱动电源设计

城市轨道交通研究 2014年第6期17卷 142-145页

作者：黄涛吕红强张军贤中国南车南京浦镇车辆有限公司南京工程师210031

针对地铁列车牵引变流器IGBT(绝缘栅双极型晶体管)驱动电源要求性能稳定、可靠的特点,研制了基于控制芯片NCP1031反激型(Flyback)电源模块,并已通过了最后的调试。试验结果证明,此电源模块符合设计要求。

关键词：地铁列车牵引变流器驱动电源

Maxwell方程的高阶间断有限元数值解法

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南京航空航天大学学报 2014年第6期46卷 882-887页

作者：吕宏强徐伊达高煜堃边乐超南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

采用高精度方法求解时域Maxwell方程,方程的空间离散采用基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)领域的高阶间断有限元格式,非定常时间迭代采用四步龙格-库塔格式。为了提高计算效率,本文采用了Quadrature-free implementa... 详细信息

采用高精度方法求解时域Maxwell方程,方程的空间离散采用基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)领域的高阶间断有限元格式,非定常时间迭代采用四步龙格-库塔格式。为了提高计算效率,本文采用了Quadrature-free implementation和网格分区并行技术。数值结果表明,采用高阶格式的情况下,采用稀疏网格便可以得到高精度数值解。另外由于本文的方法基于非结构网格,因此非常适合计算复杂外形的情况。

关键词： Maxwell方程间断有限元方法雷达散射截面

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基于AR-MCKD的齿轮点蚀故障特征提取

机械传动 2017年第3期41卷 109-113页

作者：吕宏强武志斐王铁谷丰收太原理工大学齿轮研究所山西太原030024 哈德斯菲尔德大学计算与工程学院

以实测齿轮箱振动信号为分析对象,对齿轮点蚀进行故障特征提取。利用最小信息准则(AIC)确定自回归(AR)模型最优阶数,通过此AR模型将采集到的振动信号进行预处理,降低可线性预测的平稳成分;利用最大相关峭度解卷积(MCKD)进一步增强振动... 详细信息

以实测齿轮箱振动信号为分析对象,对齿轮点蚀进行故障特征提取。利用最小信息准则(AIC)确定自回归(AR)模型最优阶数,通过此AR模型将采集到的振动信号进行预处理,降低可线性预测的平稳成分;利用最大相关峭度解卷积(MCKD)进一步增强振动信号中的冲击成分,然后进行Hilbert变换得到振动信号的包络谱来分析故障特征。将上述方法应用到试验振动信号包络谱的变化趋势分析。结果表明,AR-MCKD能够有效提取齿轮点蚀故障特征,能够体现齿轮点蚀过程的包络谱变化。

关键词：齿轮故障诊断 AR模型最大相关峭度解卷积包络谱

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王楼矿井选煤厂煤泥水系统浮选改造

山东煤炭科技 2013年第6期31卷 155-156,172页

作者：董玉蛟郭柱吕洪强煤炭工业济南设计院有限公司山东济南250031

为了提高王楼矿井选煤厂的经济效益,针对该厂煤泥水系统浮选改造进行可行性研究。研究表明:煤泥中等可浮,细粒级含量较高,浮选柱比浮选机更能适应该煤泥的分选;据初步估算,煤泥水系统浮选改造能够为选煤厂带来可观的经济效益。

关键词：煤泥浮选柱浮选改造

基于生物信息学的HERV研究现状与发展趋势

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生物信息学 2014年第2期12卷 117-122页

作者：韩九强吕红强刘俊张善新西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

近年来研究证实,人内源性逆转录病毒(HERV)中长末端重复序列(lTR)和囊膜蛋白基因(env)与基因异常表达关系密切。本文阐述了HERV国内外研究现状与发展动态。从生物信息学角度对lTR中启动子、多聚腺苷化(PolyA)信号和增强子等顺式作用元... 详细信息

近年来研究证实,人内源性逆转录病毒(HERV)中长末端重复序列(lTR)和囊膜蛋白基因(env)与基因异常表达关系密切。本文阐述了HERV国内外研究现状与发展动态。从生物信息学角度对lTR中启动子、多聚腺苷化(PolyA)信号和增强子等顺式作用元件以及env中的免疫抑制区(ISD)进行了重点分析。指出上述元件和潜在功能区在基因的异常表达和囊膜蛋白的免疫抑制中起关键作用,必将成为HERV与基因异常表达关系研究的热点与趋势。通过此类研究,以期为癌症疾病的早期诊断和治疗靶位点的选择奠定理论基础。

关键词：人内源性逆转录病毒长末端重复序列启动子多聚腺苷化信号免疫抑制区