Comparison of emerging ground propulsion systems for electrified aircraft taxi operations

Aviation is a mode with high fuel consumption per passenger mile and has significant environmental impacts. It is important to seek ways to reduce fuel consumption by the aviation sector, but it is difficult to improve fuel efficiency during the en-route cruise phase of flight because of technology barriers, safety requirements, and the mode of operations of air transportation. Recent efforts have emphasized the development of innovative Aircraft Ground Propulsion Systems (AGPS) for electrified aircraft taxi operations. These new technologies are expected to significantly reduce aircraft ground-movement-related fuel burn and emissions. This study compares various emerging AGPS systems and presents a comprehensive review on the merits and demerits of each system, followed with the local environmental impacts assessment of these systems. Using operational data for the 10 busiest U.S. airports, a comparison of environmental impacts is performed for four kinds of AGPS: conventional, single engine-on, external, and on-board systems. The results show that there are tradeoffs in fuel and emissions among these emerging technologies. On-board system shows the best performance in the emission reduction, while external system shows the least fuel burn. Compared to single-engine scenario, external AGPS shows the reduction of HC and CO emissions but the increase of NO_x emission. When a general indicator is considered, on-board AGPS shows the best potential of reducing local environmental impacts. The benefit-cost analysis shows that both external and on-board systems are worth being implemented and the on-board system appeals to be more beneficial.     

土坡三维最危险滑动面搜索方法

文章基于均质土坡旋转椭球形滑动面的假设,提出了一种用遗传算法确定均质土坡三维最危险滑动面及其对应的最小稳定系数的方法。该方法模拟了生物遗传进化的过程,克服了传统方法容易陷入局部极小值的缺点,是一种全局优化算法。     

TOFD技术在埋地管道检测中的应用

埋地压力管道具有泄漏和爆炸的潜在危险。提高压力管道的检测技术,确保压力管道的安全运行具有十分重大的意义。近几年,由于TOFD技术可以精确测量平面缺陷在壁厚方向的高度,为设备的可用性评估提供试验数据,在管道检测方面得到越来越多的应用。文中重点分析了实际工程应用中TOFD存在近表面盲区、横向裂纹的检测、管内介质的影响等技术难点,总结了各种技术难点产生的原因及解决方案。指出满足大量现场工况要求的检测设备和数字化超声信号的采集在管道检测中将有良好的发展前景。     

高速公路隧道穿越长城设计方案研究

分析了隧道穿越长城的设计方案,采用地表注浆与结构加强设计两部分来论述穿越长城方案,为类似工程设计提供参考。     

月池共振对超深水钻井船运动性能的影响

为了研究月池内流体共振对船体运动的影响,以一艘超深水钻井船为研究对象,采用三维势流理论计算钻井船月池内自由液面和船体的运动,通过月池内自由液面的运动信息,得到月池各种模态下的共振频率,并以此来检验相关理论和经验公式对月池共振频率预报的准确性。月池底部打开和关闭2种状态下钻井船的运动特性显示,月池的活塞共振运动会显著增加船体的垂荡运动,而月池的晃荡共振运动对船体运动的影响较小。     

吊舱式CRP推进系统理论设计研究

采用螺旋桨旋涡理论和低阶速度势面元法对吊舱式CRP进行适伴流设计。在吊舱给定的前提下对前后桨进行升力线设计和升力面修正,吊舱与前后桨之间的相互影响通过诱导速度来考虑,且诱导速度作为伴流的一部分,并采用面元法进行非定常水动力性能预报。通过实例设计分析可知:在设计进速条件下,采用该方法设计的吊舱式CRP系统与设计的单桨相比,其效率可提高8.533%,设计吊舱式CRP尾流周向诱导速度明显小于单桨时的速度。     

Q235钢等离子喷涂Cr2O3涂层性能研究

采用PT3X IPS-1000等离子喷涂系统在Q235钢表面制备Cr_2O_3涂层,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和硬度计等设备观察涂层微观形貌、测试元素组成及硬度等表面性能,采用电化学测试、盐雾试验等手段研究涂层耐腐蚀性能。结果表明:等离子喷涂Cr_2O_3涂层表面均匀,硬度比基材提高约600 HV,自腐蚀电位增加0.509 V,耐腐蚀性能显著增加,对基材形成良好保护。     

下游引航道船行波对景洪升船机运行特性的影响

通过快艇在下游引航道快速航行主动制造船行波,研究船行波对景洪水力式升船机运行特性的影响。结果表明:下游引航道船行波对船厢池水面波动无明显影响;船厢与下游引航道对接待机时,船行波对船厢内水面波动有不利影响,并威胁到试验船舶在船厢内的停泊安全。景洪升船机船厢与下游引航道对接且厢内有系缆船舶时,为确保船厢内船舶停泊安全,须严格控制下游引航道船舶的航行速度。     

水面无人艇动态避碰策略研究

针对水面无人艇局部路径规划的局限性,本文提出基于水面无人艇操纵运动模型的动态智能避碰,根据海事规则将局面划分为对遇、交叉相遇以及追越3种局面,在MMG模型基础上,通过避碰模型改变USV的航速和航向,完成USV对动态障碍物的智能避碰.通过实验仿真表明,该方法有效地完成USV对动态障碍物的危险避碰,符合USV实际航行避碰操纵要求.     

显式和隐式方法求解防波堤可靠度的差异分析

半圆形防波堤具有稳定性高、结构简单、便于施工等优点。以往对其进行可靠度计算时,根据波高与周期,计算防波堤受到的荷载作用,将荷载作为随机变量,估计其概率分布模型,建立显式的极限状态方程,再进行求解。计算得到的波浪荷载序列对于最优分布线型的离散程度较差。采用基于隐式功能函数的防波堤可靠度分析方法,将波高和周期作为随机变量,无需计算波浪荷载这一中间序列,规避了误差的产生,简化了计算流程。分别采用隐式与显式两种方法对半圆形防波堤进行了可靠性分析。结果表明,两种方法得出的可靠度指标存在差异,这种差异是由于波浪荷载拟合时所产生的误差造成的。