摘要：跌流竖井是排水系统中结构简单且应用广泛的排水基础设施之一,但该结构入流水舌处的水气两相作用剧烈、流态复杂,且在该处常常出现竖井内的最大负压,也就容易从外界大量吸气造成下游管道臭气逸散、井喷或爆管等问题。为此,提出在竖井水舌处设置内嵌圆弧板的结构优化方法,从而有效改善入流水舌流态,降低竖井内气压值和梯度变化,并减缓竖井从外界的吸气程度。在此基础上,采用Fluent三维数值模拟手段,对比分析了结构优化前后的流态、气压梯度、流速及水气分布等特性。结果表明,经过优化后的竖井模型改变了入流水舌处的液体流态,水流入射角度减小,水流撞击点的位置降低,竖井水舌处的负压值明显降低,垂直管内的整体压力梯度变化幅值减弱,从外界卷吸的气量也大幅度减小。可见所设计的新型竖井结构优化方法对跌流竖井入流水舌问题有较好的改善作用,同时也为排污管道竖井设计及优化提供一定的参考。

摘要：【目的】发光二极管(LED)的非线性特性导致可见光通信(VLC)系统的误码率(BER)性能恶化,特别是在具有较高峰均功率比(PAPR)的光正交频分复用(O⁃OFDM)系统中。基于Volterra级数的单级均衡器可以处理LED非线性高阶失真,且延时较小。但是求解传统Volterra级数需要多重积分运算,基于Volterra级数的均衡器实现复杂度高,且单级均衡器存在误差累积,因此均衡抑制效果有限。【方法】首先,针对传统Volterra级数计算复杂度高的问题,只保留Volterra级数中各阶非线性项和内核系数的高阶幂级数项,提出了基于记忆多项式的Volterra级数(MPVS)。相比于传统Volterra级数降低了计算复杂度,同时考虑了当前时刻的所有输入信号,提高了非线性系统建模的精度。然后,设计基于记忆多项式的Volterra(MPV)均衡器和基于记忆多项式的Volterra判决反馈均衡器(MPV⁃DFE),对于单级MPV⁃DFE,若判决部分一个码元判断错误,那么这种错误会连续成串出现,导致整个码元序列受到影响。文章提出将MPV和MPV⁃DFE两个非线性均衡器级联构成混合后均衡器(MPV+MPV⁃DFE)。MPV均衡器对LED非线性失真信号一级均衡,可以抑制一部分非线性失真,从而减少MPV⁃DFE码元判断错误。再经过MPV⁃DFE二次均衡,可以更好地抑制残留的非线性失真。【结果】最后,采用蒙特卡洛BER仿真方法验证系统设计的有效性。结果表明:与单级MPV均衡器、线性级联非线性混合均衡器(LMS+MPV-DFE)相比,在4阶正交幅度调制(QAM)非对称限幅光OFDM(ACO⁃OFDM)系统BER为10^(-4)时,所提混合均衡器分别可以获得大约7和2 dB的信噪比增益。【结论】MPV均衡器实现简单,且将两级非线性均衡器级联设计混合均衡器可以更好地抑制LED非线性失真。

摘要：太阳能真空集热管中加装导流板能够实现将冷、热水分隔,可有效地改善管内流动和换热,从而达到提高热水器性能的目的。本文搭建加装导流板式太阳热水系统,按照“家用太阳热水器热性能实验方法”(GB/T 18708-2002),对真空管内加装导流板的热水系统和传统热水系统的热性能、保温性能进行对比实验,结果显示加装导流板后真空管热水器整体性能得以提高,为加装导流板全玻璃真空管热水器的推广提供实际指导意义。

摘要：纳米流体具有较高的导热系数,采用纳米流体替代传统传热工质是提高太阳能集热器传热性能重要方法。为量化分析纳米流体对太阳能集热器性能影响特性,该研究采用“两步法”实验制备了不同质量分数下的SiO_(2)-水纳米流体,并测定纳米流体的导热系数。同时,建立SiO_(2)-水纳米流体太阳能集热管数学模型,对比分析纳米流体对太阳能集热器流动特性影响机理。结果表明,质量分数对纳米流体导热系数有重要影响,而且添加纳米流体后集热管内工质流动速度明显提高,管内流体速度平均升高14%。本研究为纳米流体应用于太阳能行业提供一定科学依据。

摘要：为提升瑞利台阶型机械密封的泄漏控制能力和丰富其零/负泄漏设计方法,通过建立有限元数值模型,对比研究了端面环形槽的空化诱导机理及诱导空化区对密封性能的影响规律与水平。结果表明环形槽在较大槽深下仅存在流体静压效应且静压力较低,可极大改变端面流体膜压分布,限制并分离正向瑞利台阶处液膜高压区从而在反向瑞利台阶区域诱导生成空化效应,其量纲一化深度超过20后限制分离作用水平趋于稳定。环形槽诱导作用最大使空化区长度增加82%从而有效提升密封空化抽吸水平,扩大负泄漏工况区域。反向瑞利台阶主槽深度显著影响环形槽诱导作用,其优选范围为8~15,该范围内空化长度比与反向抽吸率的相对改变量均小于2%,这使密封在一定端面磨损量下仍具有良好的泄漏控制能力。

摘要：传统的直流偏置光正交频分复用(DCO-OFDM)系统通过添加直流偏置(DC)和限幅获得单极性信号,由于傅里叶逆变换(IDFT)输出时域信号的随机性,固定的直流偏置会产生较大的非线性限幅失真。该文提出设计自适应直流偏置光正交频分复用(ADCO-OFDM)系统,以双边限幅前、后符号之间的均方误差(MSE)最小化为优化目标,求解使非线性限幅失真最小的DC。介绍了ADCO-OFDM系统原理、推导了子载波比特信噪比(SNR),建立了均方误差最小化优化模型,并给出了最优直流偏置的求解过程。采用蒙特卡罗(Monte Carlo)仿真方法分析了误码率(BER)和光功率消耗,验证了系统设计和性能分析的正确性。

摘要：自适应光正交频分复用符号分解串行传输(Adaptive Optical Orthogonal Frequency Division Multiplexing Symbol Decomposition with Serial Transmission,O-OFDM-ASDST)可以抑制O-OFDM系统非线性失真,但在接收端将分解符号合并时会增大加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise,AWGN),因此设计一种能够抑制AWGN的新型接收机.分析了O-OFDM分解符号的结构特征和可观测到的AWGN的最大偏移分量,基于此对接收分解符号进行预处理,尽可能恢复出原本等于限幅门限和零值的时域抽样值,再根据O-OFDM分解符号特征,重构接收分解符号.最后采用蒙特卡洛(Monte Carlo)误码率仿真方法,验证了接收机的有效性.

摘要：针对LED非线性响应导致可见光通信性能严重下降的问题,提出基于粗糙集理论改进的k最近邻(KNN)算法,并与最小均方(LMS)算法相结合,设计了级联均衡器。首先,根据接收端星座点分布特征,将训练集数据空间划分为不同的区域,并对不同区域采用不同的分类策略,从而降低了传统KNN算法的计算复杂度;然后,提出将LMS均衡器与改进的KNN均衡器相结合。第1级LMS均衡器有助于降低样本点的弥散度,为提高第2级改进KNN均衡器的分类准确性和减小计算复杂度提供了条件;最后,采用蒙特卡罗方法对系统进行了仿真实验。实验结果表明,改进KNN算法的复杂度约为传统KNN算法的1/9,且不会牺牲分类准确性。同时,使用所提的LMS算法和改进KNN级联均衡器能显著改善可见光通信系统的性能。

摘要：锂离子电池因其优异的性能而广泛应用于储能系统以及新能源汽车的动力源。基于锂离子电池热物性特征以及运行条件选择合理的热管理模式,是确保锂离子电池安全性的重要手段。文中分别构建了基于风冷散热的圆柱形单体锂离子电池以及相应的电池模组模型,从最高温度、最大温差以及温度分布均匀性等方面探讨了热导率各向异性对电池冷却性能的影响。结果表明,锂离子电池内部的热量传递过程以径向导热热阻为主导,直接决定单体电池内部温差以及电池模组中不同单体电池之间的温度分布均匀性。从电池结构设计的角度而言,为了提高温度均匀性,在确保能量密度的前提下应尽量减小电池层状方向的尺寸。

摘要：为促进莫高窟文化的传承与创新,增强用户与莫高窟文创产品间的情感共鸣与体验互动,文章基于隐喻理论的修辞思维模式,提出了表征隐喻、操作隐喻、情感体验隐喻的产品隐喻设计三层级,再结合隐喻相似性特征明确了从产品始源域到文化目标域的映射方法,最终构建了文创产品隐喻设计模型,并应用于莫高窟文创产品设计实践中。文章从认知相似性的视角为“用户”“文创产品”与“文化”之间探索了认知沟通路径,有助于用户在观察产品、操作产品和体验产品的过程中深度认知莫高窟文化,为莫高窟文创产品的情感与体验设计拓展了新的思路与方法。