摘要：为解决"T"型三电平并网逆变器非线性控制问题,根据其拓扑结构,建立了欧拉-拉格朗日数学模型.基于EL模型和无源控制(PBC)理论,通过对系统注入阻尼设计系统的无源控制器.该控制器能够使光伏并网逆变器d-q轴电流解耦,实现网侧单位功率因数、电流低谐波;同时,使并网逆变器具有良好的动态、静态特性.仿真实验结果表明本文设计的无源控制器是可行的.

摘要：在建的大连自由电子激光(Dalian Coherent Light Source,DCLS)是我国第一个开工建设的四代光源,也将是全球唯一可调波极紫外自由电子激光器。本文采用蒙特卡罗程序FLUKA,建立了电子束流线源均匀模型(均匀电子固定角度发射),对DCLS注入器段的主体墙厚度做了屏蔽设计,计算中引入方差减小技巧,以降低计算结果的统计误差;并将基于束流线源模型的蒙特卡罗计算结果与基于经验公式的Shiled11软件的计算结果做了比较。结果表明,基于束流线源模型的蒙特卡罗计算结果与基于经验公式的Shiled11软件的计算结果吻合较好;主体墙外的剂量主要是由中子贡献,95%以上的中子剂量是由巨共振中子贡献。因此,基于电子束流线源模型的蒙特卡罗方法适用于电子直线加速器的主体墙的横向屏蔽设计。

摘要：针对目前超声换能器机电耦合系数较低的问题,本文设计了一种以氮化铝(AlN)为压电材料的微机电系统(MEMS)超声换能器阵列以提高机电耦合系数。在COMSOL Multiphysics中用模态分析确定了超声换能器工作在一阶模态下有最大的声场输出,并给出了其声场传播示意图。通过对超声换能器在工作状态时的应力分析,计算出当上电极半径为空腔半径的70%时,超声换能器有最大的发射声场效率。用网络分析仪对超声换能器的阻抗曲线进行测量,从中推导出其机电耦合系数为1.6%,展现出良好的工程应用前景。

摘要：建立了光伏并网逆变器的EL功率模型。基于EL功率模型和无源控制理论,通过光伏阵列MPPT的最大功率计算光伏并网逆变器期望最大输出功率,利用阻尼注入方法设计了光伏并网逆变器无源功率控制器。该无源功率控制器可使光伏并网逆变器输出功率有效跟踪光伏阵列最大功率点的功率,进而实现最大功率传输;同时可实现网侧单位功率因数、电流低谐波。仿真及实验结果表明基于EL功率模型的无源功率控制器可实现光伏并网逆变器最大功率传输。

摘要：以电推进飞机的动力系统作为研究对象,开展了以下研究工作:采用电力系统潮流计算方法,分析了采用高压直流供电体制的分布式电推进飞机电气系统,模拟了其在稳定运行状态与断路故障状态下的能量流动关系,同时分析了直流电压等级对电气系统的影响。搭建了完整的分布式电推进飞机动力系统仿真模型,依据基于时间和基于高度的飞行剖面,对比分析了纯电推进与涡轮电推进架构在推进功率、推进效率与航程3个评价指标上的优劣。建立了动力系统典型部件的参数化模型,并使用符号规划算法对建立的参数化模型进行了优化计算,比较了传统涡轮推进与涡轮电推进架构下动力系统质量与燃油消耗率间的优化权衡关系。研究结果为分布式电推进飞机混合动力系统的设计提供了有价值的正向设计方法。

摘要：以液氧和煤油为推进剂的新一代运载火箭,承力式共底贮箱结构一方面可以缩短整个运载器长度,改善运载器长径比,二能取消液氧贮箱与煤油贮箱间的箱间段,减轻结构质量。但要求共底夹层需要良好的隔热性能,同时承受煤油箱和液氧箱双向压力载荷。获得加注过程共底夹层的温度非稳态分布是分析夹层隔热和应力性能的基础。基于CFD方法,模拟了液氮加注过程,共底贮箱包括液氮贮箱和煤油贮箱以及共底夹层,从室温到加注完成的非稳态温度分布。数值模型考虑了贮箱表面可能结冰时的热边界条件变化以及由于壁面漏热导致的液氮/氮蒸气相变蒸发。为了防止煤油局部温度过低,重点分析了叉形环处包裹或未包裹PMI绝热材料对煤油温度场和液氮蒸发率的影响。计算结果表明,叉形环处包裹绝热材料时在自然蒸发阶段煤油局部最低温度小于240 K,而未包裹绝热材料时局部最低温度大于260 K,满足设计要求。仿真结果为液氧和煤油共底贮箱的优化设计提供参考。

摘要：针对振动、温度应力等引起的风洞应变天平检测电路(惠斯登电桥)的退化或失效,提出一种检测方法。基于不同时刻在电桥不同节点施加激励并测量其响应,通过理论计算实现电桥的参数解析,基于聚类实现失效检测。研制了原理样机,并开展实验研究,实验结果表明该方法有效,可以实现电桥的失效检测,电桥电阻的测量精度可以达到0. 2‰以上。基于该方法设计的样机,可以实现应变天平检测电路的退化及失效的自动检测,节省故障诊断时间,提高风洞试验的可用时间。

摘要：火箭飞行过程中,约90 K的低温氦气用以加压室温下的煤油贮箱使煤油流出,保障发动机燃料供应。为尽可能减少氦气用量,设计低温氦气从液相中喷入,使得氦气在贮箱内上升过程先和液态煤油充分换热升温,再进入气相空间增压。但该过程可能引起两个不利的结果,首先浸没在煤油中的低温氦气管路表面可能结冰,结冰沉底或可能堵塞发动机滤网;其次氦气可能被煤油携带,从而排出口位置可能出现气液两相流。这两种情况都对火箭发动机稳定运行造成负面影响,因此是不允许的。对低温氦气在贮箱中心喷入和环向多孔喷入两种结构的气液两相流过程进行了数值研究,构建了基于Euler-Euler模型的两相传热非稳态模型,数值结果与地面实验观察到的现象进行了定性对比,定性验证了模型的准确性。重点考察了煤油排出过程两种喷入结构的气液两相流分布以及煤油结冰可能性。研究结果从机理上解释了实验现象,并为煤油贮箱增压排出方案设计提供了参考。

摘要：针对超空泡航行体领域亟待明确的航行体机动过程中空泡形态和流体动力特性开展数值模拟研究。基于Logvinovich独立扩张原理建立了离心力作用下的回转运动理论模型和用于求解超空泡航行体回转运动的三维数值计算模型,通过两种计算模型下获得的计算结果进行对比,验证了数值模拟方法的有效性。利用数值模拟方法研究了离心力"拉直"作用对空泡内航行体流体动力特性的影响规律,分析了不同回转角速度下航行体表面压力分布特性。结果表明:随着回转角速度增加,空泡轴线的外移量增大,离心力拉直空泡作用越强烈,将会对回转半径内外两侧空泡的发展的产生较大影响;升力系数和力矩系数呈现"正弦"形态分布,当回转角速度小于1 rad/s时,产生的俯仰力矩对航行体起到"抬头"作用,反之,则产生的俯仰力矩对航行体起到"低头"作用。

摘要：【目的】解决塑料大棚棚顶清洗成本高、适用性差以及操作不便等问题,提高清洗效果和清洗作业效率。【方法】采用理论设计与试验测试相互验证的方法,根据中国现有塑料大棚的特点和清洗需求,从结构和控制上设计并制造出结构简单、轻便适用的塑料大棚棚顶清洗机,并进行实际清洗试验。以1 a未清洗过的塑料大棚为试验对象,采用TES-1330A型数字照度仪测定并对比清洗前后棚顶塑料薄膜的光照度。【结果】使用该塑料大棚棚顶清洗机清洗效果明显,能有效提高棚顶塑料薄膜透光率,且清洗质量和清洗作业效率与单位长度搓拉次数有关。当单位长度搓拉次数为8次·min^(-1)时,棚顶塑料薄膜透光率平均值由清洗前的53.8%提高至85.1%,此时平均清洗作业效率为11.93 m^(2)·min^(-1)。【结论】设计的塑料大棚棚顶清洗机结构简单,制造成本低,易于批量生产和市场化推广。