Short/medium-term prediction for the aviation emissions in the en route airspace considering the fluctuation in air traffic demand

This paper proposes a novel short/medium-term prediction method for aviation emissions distribution in en route airspace. An en route traffic demand model characterizing both the dynamics and the fluctuation of the actual traffic demand is developed, based on which the variation and the uncertainty of the short/medium-term traffic growth are predicted. Building on the demand forecast the Boeing Fuel Flow Method 2 is applied to estimate the fuel consumption and the resulting aviation emissions in the en route airspace. Based on the traffic demand prediction and the en route emissions estimation, an aviation emissions prediction model is built, which can be used to forecast the generation of en route emissions with uncertainty limits. The developed method is applied to a real data set from Hefei Area Control Center for the en route emission prediction in the next 5 years, with time granularities of both months and years. To validate the uncertainty limits associated with the emission prediction, this paper also presents the prediction results based on future traffic demand derived from the regression model widely adopted by FAA and Eurocontrol. The analysis of the case study shows that the proposed method can characterize well the dynamics and the fluctuation of the en route emissions, thereby providing satisfactory prediction results with appropriate uncertainty limits. The prediction results show a gradual growth at an average annual rate of 7.74%, and the monthly prediction results reveal distinct fluctuation patterns in the growth.     

基于乒乓控制的浅潜器潜浮最优控制方法与夹逼控制算法研究

本论文首先建立了潜器的最优控制模型,在此基础上,提出了恒流量的乒乓潜浮最优控制方法,针对其最优方程难以求解的问题,提出了具体的夹逼控制算法并进行了仿真,仿真结果表明,基于恒流量的乒乓潜浮控制方法与夹逼控制算法很好地解决了潜器在垂直面内的零超调近似最优控制问题。     

钢-混凝土混合拱桥接头应力传递规律研究

钢、混凝土有效结合并共同受力的可靠性特别重要,作为钢-混凝土混合拱桥的关键构造,接头设计的合理性直接决定了施工安全与使用性能。通过有限元仿真比较分析了3种钢-混凝土接头设计方案的应力分布,研究了应力在钢箱-混合接头-混凝土箱区段的传递规律。结果表明:在钢-混凝土接头中增加加劲肋数量及加大混凝土箱末端横截面积、承压板面积,可以逐级、有效地把钢箱高应力状态向混凝土箱低应力状态传递、分散,从而降低钢-混凝土接头局部区域的应力集中程度。     

大攻角水下航行体自然空泡流的数值模拟研究

基于相分数输运方程型的均质平衡流空化模型,采用有限体积法研制了大型空泡流计算程序,对大攻角下运行的水下航行体三维空泡流进行了数值模拟,并与实验结果进行了对比.首次将非线性涡粘湍流模式与基于Rayleigh-Pies-set方程的TEM型空化模型相结合,建立了自然空泡流的数学模型.采用基于SIMPLE的压力-速度-密度耦合修正算法、二阶精度三时间层格式以及基于延迟修正的高阶对流TVD格式.计算模拟了0.2～0.6空化数、4°～20°攻角的不同工况,得到的三维空泡形状及压力分布与实验结果相符.研究了大攻角下航行体周向上的空泡形态分布特征,给出了多种空泡尺度和升阻系数与空化数和攻角之间的关系.通过定量分析发现,空泡的不对称性导致航行体某些部位受力集中,表明高速带空泡运动的航行体在大攻角运动中其结构将受到巨大的水动力载荷.计算还发现,大攻角下的阻力系数与空化数之间的关系和零攻角条件下刚好相反,并根据空泡的不对称性从形状阻力与粘性阻力的关系上对这种现象作出了解释.     

大侧斜螺旋桨强度校核探讨

针对大侧斜螺旋桨复杂的几何外形和载荷分布,为准确解决其强度校核问题,介绍了两种螺旋桨强度校核方法,传统的悬臂梁法和有限元法。前者视桨叶为变截面的悬臂梁,按正车最大航速时的静态负荷来进行校核;采用有限元法在全速正车和紧急倒车状态时计算叶片的应力应变,重点介绍了紧急倒车过程中作用在桨叶上最大水动力载荷的确定方法。最后通过算例分析,比较两种方法校核同一螺旋桨强度的结果,指出有限元法更适合用于大侧斜螺旋桨的强度校核。     

流程设备耗能分析及对策

介绍了回归分析法的基本原理和模型。以某单位的历史统计数为基础,以回归分析法分析了流程设备对月度能耗影响的主要因素和影响程度。并提出了减少能耗的对策。     

基于CSR的散货船极限强度分析

基于CSR共同规范提出的逐步破坏分析法,自编船体梁极限强度计算软件,对多艘各种类型结构船舶进行计算,得到与多位学者相近的结果。与用有限元程序Patran建模、MSC／Marc计算优选散货船得出结果也有很好的近似。计算结果表明,CSR的方法有较高的精确度。     

液体输送管道固液耦合振动的有限元分析

针对在工程中常见的液体输送管道 ,根据Hamilton原理 ,使用有限元法推导了管道的固液耦合振动方程。通过求解振动方程组的特征值得到管道的固有频率及临界流速 ,并讨论了液体的流速、压力变化对管道固有频率的影响。计算结果表明 ,管道的固有频率随流速的增大而降低 ,当流速等于或大于临界流速时 ,管道将发生静力失稳。     

基于混合型TOPSIS法的铁路货运服务质量评价

在分析铁路货运服务质量若干因素的基础上,建立铁路货运服务质量的相关评价体系并对评价指标进行量化,应用混合型TOPSIS法对铁路货运服务质量进行综合评价,最后给出算例予以详细说明。     

客运专线铁路混凝土岔枕生产技术研究

由于客运专线岔枕承载力大、外形尺寸要求高,因此对混凝土的强度及耐久性、预应力钢丝的丝位及张拉时的均匀性都提出了很高的要求。简要比较了客运专线混凝土岔枕采用机组流水法和长线法生产的两种技术特点;为解决长线法生产岔枕时由于混凝土坍落度较大、混凝土早期强度增长慢、生产周期长的问题,介绍所研制新型混凝土材料的优点。实践证明:采用长线法生产客运专线岔枕,同时使用自主研发的混凝土新材料,既保证了产品的质量,又使岔枕的生产周期不受影响,有利于客运专线岔枕的推广使用。