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正弦波脉动流对微通道内流体流动与传热特性的影响

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北京工业大学学报 2023年第2期49卷 219-226页

作者：夏国栋宋殿瑶马丹丹北京工业大学强化传热与过程节能教育部重点实验室暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

采用数值计算方法研究了两种结构微通道内由于入口速度的正弦变化而发展的非稳态层流流动与换热特性.分别研究了脉动频率、振幅以及雷诺数对流体在微通道内流动与传热的影响.研究结果表明,在雷诺数为100~400时,脉动流动对矩形通道底面... 详细信息

采用数值计算方法研究了两种结构微通道内由于入口速度的正弦变化而发展的非稳态层流流动与换热特性.分别研究了脉动频率、振幅以及雷诺数对流体在微通道内流动与传热的影响.研究结果表明,在雷诺数为100~400时,脉动流动对矩形通道底面温度与换热性能影响较小,但对三角凹穴结构通道有着显著影响.随着脉动频率的增加,通道底面温度先增加后减小.证明存在一极限频率使得小于该频率时通道底面温度升高,大于该频率时则降低.随着振幅的增加,通道底面温度在减小,换热不断增强.但是,随着雷诺数的增加,脉动流动的作用逐渐减小.脉动频率与振幅的增加都会使得通道的压降增加.

关键词：脉动流动正弦波微通道数值模拟流动特性传热强化

基于POD降阶模型的正弦波翅片扁管管翅式换热器流动与传热特性分析

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化工学报 2022年第5期73卷 1986-1994页

作者：王烨朱欣悦孙振东兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 铁道车辆热工教育部重点实验室甘肃兰州730070

为了提高正弦波翅片扁管管翅式换热器的数值设计效率,以FVM(finite volume method,有限体积法)的计算结果作为样本数据构建POD降阶模型,研究换热器空气侧的流动与传热特性。结果表明:单参数和双参数变化时POD降阶模型重构的温度场与FVM... 详细信息

为了提高正弦波翅片扁管管翅式换热器的数值设计效率,以FVM(finite volume method,有限体积法)的计算结果作为样本数据构建POD降阶模型,研究换热器空气侧的流动与传热特性。结果表明:单参数和双参数变化时POD降阶模型重构的温度场与FVM计算结果的偏差集中表现在正弦波翅片表面区域,且沿主流方向呈减小趋势,2种方法所得速度分布的差异主要集中在主流区域。随着变量参数个数的增多,POD降阶模型的计算精度及计算效率均有所降低。POD降阶模型重构的物理场与FVM结果间的平均相对偏差最大值为2.921%,平均计算速度比传统FVM计算速度最大提高了11752倍。

关键词：本征正交分解管翅式换热器正弦波有限体积法数值模拟

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正弦波下砂岩ms级损伤预测模型

长江科学院院报 2020年第1期37卷 119-129页

作者：刘杰谢晓康兰俊高素芳高进王飞三峡大学土木与建筑学院湖北宜昌443002 三峡大学三峡库区地质灾害教育部重点实验室湖北宜昌443002

为获得毫秒(ms)级正弦波损伤变量预测模型,对岩样在不破坏情况下进行了不同波形不同频率的轴向力加卸载试验。提出了不同步时间段的定义,进而获得不同峰值荷载下不考虑不同步时间条件下的动态泊松比分别与即时荷载、即时横向长度、即时... 详细信息

为获得毫秒(ms)级正弦波损伤变量预测模型,对岩样在不破坏情况下进行了不同波形不同频率的轴向力加卸载试验。提出了不同步时间段的定义,进而获得不同峰值荷载下不考虑不同步时间条件下的动态泊松比分别与即时荷载、即时横向长度、即时轴向高度之间的线性关系,从而得到线性关系中系数与峰值荷载间的拟合公式,即可联立不同已知条件,通过少量几个加载力峰值下的试验数据,对任意峰值荷载下动态泊松比与相关参数间的线性关系进行预测。以此为基础研究得到,在误差允许的范围内,采用动态泊松比与即时横向长度的线性关系,推导出体积应变、损伤变量的计算公式和方法,可以很好地对加卸载过程中岩样的体积应变、损伤的变化做出ms级的精确预测,也为在已知少量循环试验下获得岩石动态参数,即可对ms级的损伤进行精确预测的模型提供了方法。

关键词：砂岩加卸载试验 ms级损伤预测正弦波动态泊松比体积应变

基于DSP的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制方法

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电源学报 2023年第5期21卷 51-57页

作者：潘龙王合闯楚明月林茂盛杜立江张中宽国网河南省电力公司濮阳供电公司濮阳457000 华北水利水电大学信息工程学院郑州450000

正弦波逆变电源输出受到瞬时值反馈不及时的影响,导致电源输出均衡性较差。为了提高正弦波逆变电源的稳态控制能力,提出基于数字信号处理DSP(digital signal processing)的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制方法,建立逆变电源系统基本结... 详细信息

正弦波逆变电源输出受到瞬时值反馈不及时的影响,导致电源输出均衡性较差。为了提高正弦波逆变电源的稳态控制能力,提出基于数字信号处理DSP(digital signal processing)的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制方法,建立逆变电源系统基本结构,构建三相级联H桥控制电路,并完成控制电路的构建及电源电路的设计。在零序电压的反馈调节下,实现电源电压的平衡控制和电压自均衡耦合调节,利用电压自均衡耦合控制器对正弦波逆变电源的输出功率进行补偿抑制;利用DSP技术对电源输出信号进行反馈处理,得到瞬时值反馈的控制优化算法;对逆变电源控制系统的软件及硬件进行优化设计,完成基于DSP的正弦波逆变电源瞬时值反馈优化控制。测试结果表明,使用该方法进行正弦波逆变电源控制的输出增益较高、控制稳定性较好、对电源输出的电流纹波抑制能力较强,提高了电源的输出质量。

关键词： DSP技术正弦波逆变电源瞬时值反馈控制

正弦波微通道PCHE中超临界LNG流动换热研究

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低温与超导 2021年第7期49卷 45-52页

作者：路达贺翔张引弟吕国政李颖楠陈一航长江大学石油工程学院武汉430100 天圜控股集团有限公司武汉430062

超临界LNG在正弦波微通道印刷电路板式换热器中流动换热时,因物性在拟临界点附近剧烈变化和涡流剪切作用的影响使流动换热过程更为复杂。采用数值模拟方法研究了在6组振幅模型下不同流量时各节距处Nu数、摩阻因子f、对流换热系数h、压降... 详细信息

超临界LNG在正弦波微通道印刷电路板式换热器中流动换热时,因物性在拟临界点附近剧烈变化和涡流剪切作用的影响使流动换热过程更为复杂。采用数值模拟方法研究了在6组振幅模型下不同流量时各节距处Nu数、摩阻因子f、对流换热系数h、压降△P及综合换热性能评价因子PEC的变化规律,并提出面协同角概念来分析局部流动换热机理。结果发现:沿流向Nu数先上升后下降,峰值在拟临界点附近出现;由于湍流强度的增大,△P和h随流量的增大而提高;振幅和流量一定程度的增大有利于综合换热效果提升;相比于直流道,由于涡流剪切作用的增强,流体边界层变薄,速度/温度场协同性与流道曲率(振幅)呈正相关,速度/压力场协同性与流道曲率(振幅)呈负相关。

关键词：超临界LNG 拟临界点数值模拟正弦波流动换热特性面协同角

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四参数正弦波组合式拟合算法

计量学报 2021年第12期42卷 1559-1566页

作者：梁志国北京长城计量测试技术研究所计量与校准技术重点实验室北京100095

提出了一种组合式四参数正弦曲线拟合方法。首先,使用已知频率的三参数正弦拟合算法进行频率搜索,构造出一维搜索迭代正弦拟合算法,获得幅度、频率、相位、直流分量4个参数。然后,以其作为初始值,使用四参数搜索迭代方式,获得最终的正... 详细信息

提出了一种组合式四参数正弦曲线拟合方法。首先,使用已知频率的三参数正弦拟合算法进行频率搜索,构造出一维搜索迭代正弦拟合算法,获得幅度、频率、相位、直流分量4个参数。然后,以其作为初始值,使用四参数搜索迭代方式,获得最终的正弦拟合结果。该方法可以适用于多周期和残周期序列情况,具有明确的收敛域,可以保证在任何情况下获得总体最优的收敛拟合结果。仿真和实测实验,均验证了所述方法的有效性与可行性。

关键词：计量学正弦波曲线拟合参数估计校准

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正弦波激励下刚性开孔结构内压响应特性实验

实验流体力学 2011年第5期25卷 16-20页

作者：余世策李庆祥俞海峰吕江王彤浙江大学建筑工程学院杭州310058 广东省建筑科学研究院广州510500

利用声音振动发生原理研制了专门用于内压机理研究的实验装置,对单一开孔的刚性结构在正弦波气压激励下的内压动力特性进行了多参数对比实验。实验研究结果表明:开孔结构在外部动压力作用下会发生腔体共振,随开孔面积增大,腔体共振频率... 详细信息

利用声音振动发生原理研制了专门用于内压机理研究的实验装置,对单一开孔的刚性结构在正弦波气压激励下的内压动力特性进行了多参数对比实验。实验研究结果表明:开孔结构在外部动压力作用下会发生腔体共振,随开孔面积增大,腔体共振频率增大阻尼比减小;随孔口深度及内部容积增大,腔体共振频率减小阻尼比增大;对于深宽比很小且开孔面积相同的孔口,孔口形状对腔体共振频率影响不大,对阻尼比有一定影响。

关键词：刚性结构开孔内压正弦波

基于振动台的抗滑桩支挡高陡边坡正弦波与EL波动力响应差异研究

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基于振动台的抗滑桩支挡高陡边坡正弦波与EL波动力响应差异研究

作者：鲍晶晶西南交通大学

学位级别：硕士

地震作用下边坡与支挡结构物动力响应的研究一直是热点话题,大多数学者采用较为简单的正弦波指导设计,而实际地震的波形是不规则的,频率成分复杂,在实际地震下工程响应的大小和规律可能与正弦波并不一致导致工程设计不当,故研究正弦波... 详细信息

地震作用下边坡与支挡结构物动力响应的研究一直是热点话题,大多数学者采用较为简单的正弦波指导设计,而实际地震的波形是不规则的,频率成分复杂,在实际地震下工程响应的大小和规律可能与正弦波并不一致导致工程设计不当,故研究正弦波与实际地震波作用下支挡结构与边坡动力响应的差异是十分重要的。本文以四川省重点研发项目《高烈度地震区典型支挡结构震后服役状态评估方法研究》为依托,设计抗滑桩支挡高陡边坡振动台试验,结合三维仿真,着重分析正弦波与EL波作用下边坡与抗滑桩动力响应的差异及导致差异的原因。主要内容如下:1.正弦波频率单一为5Hz;EL波频段分布广,卓越频率主要位于0～10Hz。正弦波所含Arias强度约为EL波的4.60倍,能引起的结构最大位移约为EL波的5.60倍。2.由振动台模型试验对比分析正弦波与EL波工况下边坡与抗滑桩动力响应,可以发现两种地震波引起的响应空间分布规律基本一致,边坡上部1/3高度处响应较大,桩身在靠近滑面附近受力较大,这些区域是抗震设计重点关注区域。响应在数值上存在差距,EL波与正弦波所得坡体PGA放大系数比值随加速度提高逐渐趋近于1。正弦波会引起更大的坡体变形与桩身受力,两者桩顶水平残余位移差值在0.60g时达到0.29mm;桩身微应变在0.60g时差值最大为35.680e-6;桩身前、后土压力在0.50g时达到最大差值分别为3.242kPa、2.268k Pa。3.通过频域分析揭示正弦波与EL波产生的响应数值存在差异的原因是二者所蕴含的频率与能量不同。正弦波工况下测点土压力第1频带重构信号较为接近原始信号,EL波工况下则是第1频带占据主要作用,第2频带其次。正弦波第1频带重构分量土压力最大值约为EL波第1频带土压力最大值的1.5倍。4.利用FLAC3D三维仿真软件计算实际边坡,结果显示,在0.40g正弦波与EL波作用下坡体水平震后残余位移差值达到0.97m。EL波与正弦波作用下坡体PGA放大系数响应比值基本保持在1附近。正弦波引起更大的桩身响应,在0.40g时水平位移、剪力、弯矩的差值最大分别达到了52.24mm、13.42MN、48.38MN×m。5.正弦波与EL波因自身特性不同,所引起的响应差异较大,对于边坡与支挡结构物的抗震研究,应多采用实测天然地震波进行研究。

关键词：高陡边坡抗滑桩正弦波 EL波动力响应差异振动台试验三维仿真

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正弦波型高频动态压力光学校准系统及其应用

航空学报 2020年第10期41卷 136-145页

作者：高丽敏姜衡葛宁杨冠华赵崇祥西北工业大学动力与能源学院西安710072 翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室西安710072

动态压力是气动部件表面的关键气动参数。光学压力敏感涂料(PSP)测量技术在测量气动部件表面动态压力方面具有全域测量、不影响流场自身的优势,而光学压力敏感涂料的动态响应特性则是进行动态压力测量的决定性因素。基于声学驻波管原理... 详细信息

动态压力是气动部件表面的关键气动参数。光学压力敏感涂料(PSP)测量技术在测量气动部件表面动态压力方面具有全域测量、不影响流场自身的优势,而光学压力敏感涂料的动态响应特性则是进行动态压力测量的决定性因素。基于声学驻波管原理,自主设计并组建了正弦波型高频动态压力光学校准系统,主要包含有驻波管型校准舱、声源、激光源、高频压力传感器、光电倍增管以及测控系统。对动态压力光学校准系统及某新型快响压敏涂料的实验结果表明,所组建的动态压力校准系统可产生最短响应时间12.5μs、最大压力幅值为4.37kPa的正弦型动态压力,其有效动态频响范围为0.4~20.0kHz(50μs^2.5ms),不确定度小于0.0049%;校准系统合理的光路布局可进行快响压敏涂料动态特性的校准,所测涂料可用于动态频响不高于9.1kHz(响应时间为109.9μs)的非定常流场的压力测量。

关键词：光学压力敏感涂料声学驻波管正弦波高频动态压力光学校准系统