摘要：Temperature-insensitive phase-matching of second-harmonic generation(SHG)can be realized using two nonlinear crystals with opposite signs of the temperature derivation of phase *** design procedure for optimizing crystal lengths is presented,and full numerical simulations for the SHG process,based on realistic crystals,are performed at a typical high-power-laser wavelength of~1μ*** is suggested that the proposed two-crystal design can support high efficiency(60–70%)of SHG in the high-average power regime of a kilowatt.

摘要：潮流能水平轴水轮机在工作过程中受到变幅载荷的作用,会对水轮机叶片的疲劳特性产生重要影响。采用S-N全寿命应力疲劳的时域分析方法研究变幅载荷下潮流能水轮机叶片的应力疲劳特性。基于叶素动量理论,分析叶片所受载荷类型,通过自编程序生成随机变幅载荷的时间序列,运用有限元法分析叶片的应力与应变,将静力学仿真的有限元模型作为疲劳分析模型,应用疲劳分析软件分析叶片的应力疲劳特性。以20kW浮潜式潮流能水平轴水轮机叶片为例,分析叶片的疲劳损伤、疲劳寿命及危险节点,结果表明叶片满足寿命要求,为潮流能水轮机叶片设计及疲劳特性分析提供参考。

摘要：针对潮流能水轮机发电效率较低的问题,该文将格尼襟翼(Gurney flap,GF)流动控制理论引入潮流能水轮机叶片设计领域来改善水轮机叶片的水动力学性能,并开展GF及其参数对水轮机叶片水动力学特性的影响规律的研究。以NACA4418翼型作为研究对象,分别对基础翼型段和带GF的水轮机叶片翼型段建立三维模型,应用CFD数值模拟方法,研究了不同GF高度、弦向位置以及偏转角度对叶片翼型水动力学性能的影响。结果表明:翼型段上安装格尼襟翼能够有效提高升力系数,合理的GF参数设置可以有效地改善翼型段的水动力学性能,该研究中当GF安装在尾缘处且高度为3%C(C为弦长)、偏转角度为90°时,对翼型段改善效果最佳,其最大升力系数增加60.51%。

摘要：[目的]无人帆船在复杂海况下会出现航向状态不稳定的现象,为提高帆船在多变和未知环境下的抗干扰能力与航行的稳定性,实现对帆船航向的准确控制,提出一种结合传统PID技术的模糊自适应控制方法。[方法]建立响应型三自由度的Nomoto运动数学模型,借助Matlab的Simulink建模工具搭建模糊规则和仿真控制器,对PID控制参数进行实时在线优化调整。分别在不同航速和加入随机扰动下,与传统PID控制进行对比研究,分析不同的控制方法对航向的影响情况,并通过试验进行对比验证。[结果]结果表明,应用模糊PID方法控制小型无人帆船的航向,具有较好的自适应能力和较强的鲁棒性。[结论]研究成果可为无人帆船的航向控制设计提供参考。

摘要：为了探究水轮机叶片在流固耦合条件下的性能,文章以20 kW潮流能水平轴水轮机为例,采用k-ωSST湍流模型和滑移网格,基于ANSYS软件下的System coupling模块对其进行了实际工况下的双向流固耦合计算,分析了叶片结构变化对叶片水动力学性能的影响规律,研究了流固耦合条件下叶片的强度特性,通过与不考虑流固耦合条件的计算结果进行对比,发现双向流固耦合条件下的叶片获能效率和上、下表面压差会有所降低。研究得到的结论可为潮流能水轮机叶片的设计提供参考。

摘要：为了得到高性能的潮流能水轮机叶片翼型,本文在分析潮流能水轮机叶片翼型设计方法和设计要求的基础上,以NACA4418翼型为初始翼型,采用儒可夫斯基保角变换的方法对翼型进行参数化建模,以最大升阻比为目标函数,通过设定设计变量、施加约束条件等对初始翼型进行优化设计,采用MATLAB软件编程遗传算法进行全局寻优求解,寻找到最优解后,采用CFD(Computational Fluid Dynamic)软件Fluent对NACA4418翼型和优化翼型进行翼型绕流数值计算,比较数值计算结果表明,优化翼型相比于初始翼型升力系数和升阻比都有所提高。

摘要：中国潮流能储备量巨大但大部分地区流速较低,针对这一问题设计一款安装方便、自动对向的小型悬浮轮辋式潮流能水轮机。运用数值模拟方法,对不同前缘形状、尾部张角和长度比例的导流罩水动力学性能进行研究,分析悬浮轮辋式水轮机的诱导因子,得到1.5 m/s流速下的导流罩诱导因子达-0.8902,且a_(i)+a_(d)<0。通过比较,斜面前缘、45°尾部张角以及长度比例为7∶13廓形的导流罩具有良好的水动力学性能,可以增加潮流能水轮机的获能效率,为后续悬浮轮辋式水轮机的导流罩廓形设计和制造提供了依据。

摘要：在对特定湍流条件下的水平轴潮流能水轮机进行数值模拟时,不同的湍流模型对于计算结果具有一定的影响。为选择合适的湍流模型对所设计水轮机的三维流场进行描述,将采用常用的两方程模型(SSTk-ω与Realizable k-ε)进行数值模拟,得到不同工况下水轮机的性能参数以及水轮机后1.5D处流场的流速、湍流强度分布情况,并进行模型水槽试验,试验值与采用两种湍流模型进行数值模拟得到的仿真值对比表明:在低尖速比工况下,采用SSTk-ω进行数值模拟得到的仿真值比Realizable k-ε更接近试验值,在较高尖速比时,采用Realizable k-ε进行模拟得到的数值更接近试验值;采用两种湍流模型进行数值模拟得到的速度分布具有相似性,但对于湍流强度的预测,SSTk-ω更具有优势。考虑此水轮机的实际工况,选择SSTk-ω湍流模型进行描述更加合理。