城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统

现有城市轨道交通直流牵引供电系统普遍采用走行轨回流,存在危害性很大的长时间迷流,且防不胜防。提出一种新的直流牵引供电系统,即直流自耦变压器(DCAT)牵引供电系统,能很好地解决轨道电位和迷流问题。以传统的直流牵引供电系统为基础,增加由电力电子开关和直流电容器构成的DCAT及回流线,构成DCAT牵引供电系统。分析表明,DCAT牵引供电系统不仅能解决轨道电位和迷流,还可兼作储能装置,将列车再生制动时的能量回收再利用,同时,在线路绝缘耐压和车辆供电电压不作任何改动的情况下,DCAT牵引供电系统牵引网的电压是传统直流牵引供电系统牵引网电压的2倍,可大大减少线路的电压损失和线路损耗,从而进一步提高能源利用效率。     

船闸平板输水阀门动力优化及流激振动特性分析*

针对船闸大尺寸平板输水阀门的流激振动问题,应用模态试验与有限元数值模拟相结合的分析方法研究阀门的 自振特性,指导阀门结构动力优化设计,通过水弹性模型试验研究阀门的流激振动特性。研究表明：阀门自振频率的试验 值和计算值吻合较好,振型完全一致;结构优化后基频显著提高,已完全脱离了水流脉动的高能区,流激振动响应较小, 不至于产生危害。     

边界条件对柴油机瞬态过程能量流及?流的影响规律研究

在一台高压共轨增压中冷柴油机上,分析了负荷加载时间、冷却系统温度等边界条件对典型恒转速增转矩瞬变过程能量流及?流的影响规律。结果表明,柴油机负荷加载过程热效率和?效率总体呈现先上升后下降的趋势,且加载时间越短,进气迟滞引起的能量劣变会导致更低的能量利用率;改变中冷器冷却特性,提高加载过程进气温度将导致缸内扩散燃烧份额增加、传热时间更长,而冷却液温度降低则不利于改善瞬态工况缸内等效绝热特征,导致传热和排气过程能量损失及其中的可用能份额增大;调制负荷加载时间和冷却系统温度有助于改善柴油机加载过程进气响应特性、缸内热氛围状态和绝热特征,提升柴油机瞬态工况能量利用水平。     

基于货物时间价值的北极航线集装箱运输潜力研究

随着北极海冰覆盖率的快速下降,北极航线可通航性逐年增加,极有可能发展成为亚欧货物运输航线的重要组成部分。在传统航运成本核算的基础上,利用系统聚类分析法将集装箱贸易货物分为四类,建立基于货物时间价值的费用流网络配流模型,研究单位集装箱满载运输初始价值、货物月贬值率和运输时间对东北航线配流情况的影响。结果表明：与传统航线相比,东北航线存在运输里程短、时间快的优势,对高价值高时间敏感度的货物配流比例更高,超过50%;若传统航线发生拥堵,东北航线的配流比例可达70%以上,发展潜力巨大。未来需要加强与北极国家间的战略合作,鼓励航运公司探索开发目标货物的北极航线运输,为东北航线商业化、规模化运输奠定基础。     

基于PINN方法的不可压流场求解

将残差网络（Res Net）结构引入物理信息神经网络（PINN）,提出一种基于Res Net的PINN方法（Res Net-PINN）。采用该方法对二维不可压圆柱绕流尾迹流场进行重建和预测,结果表明：Res Net-PINN能更准确地重建绕流尾迹的非定常变化规律;在圆柱绕流尾迹的短期预测方面,Res Net-PINN的预测精度和收敛速度相比全连接PINN均能提升3倍左右。Res Net能提高PINN对非定常流场的求解和预测能力,该研究可为采用机器学习方法求解更复杂流动问题提供参考。     

三维陷落腔脉动压力分布特性实验研究

文章针对均匀流场中三维深型陷落腔因流分离而产生的流激振荡问题开展了一系列的实验研究.在来流流速为0攻角时实验时的雷诺数变化范围:Re=1.55×105～8.74×105.实验中分别测量了三维深型陷落腔侧壁周向及垂向流体压力,分析了腔体内脉动压力周向、垂向的分布规律及腔口处剪切层自持振荡特性.实验结果表明:均匀流场中三维深型陷落腔内脉动压力分布较为复杂.在剪切层随边处的脉动压力最大,随边角点处脉动压力随相对高度的增加而陡降为0,但腔口导边及侧面处的脉动压力随相对高度增加而略有增大.剪切层自持振荡频率的无量纲数St数随Re变化为一常数值,但其值比气流场中二维陷落腔的St数略大.     

基于分布式压电片的圆柱壳结构振动功率流主动控制研究

对基于压电片作用的圆柱壳结构振动功率流主动控制进行了研究,原始激励假设为周向余弦分布线力形式,使用压电片作为控制激振器.以输入壳体的总功率流为控制目标函数,利用导纳函数将其表示成外加电压的二次型函数形式求解最优控制电压.通过计算分析发现,压电片与原始激励间的轴向距离及压电片周向粘贴位置,都会对控制后输入壳体的总功率流产生较大影响,且影响形式不同.     

二维水翼型空化流的数值计算(英文)

In order to predict the effects of cavitation on a hydrofoil, the state equations of the cavitation model were combined with a linear viscous turbulent method for mixed fluids in the computational fluid dynamics (CFD) software FLUENT to simulate steady cavitating flow. At a fixed attack angle, pressure distributions and volume fractions of vapor at different cavitation numbers were simulated, and the results on foil sections agreed well with experimental data. In addition, at the various cavitation numbers, the vapor fractions at different attack angles were also predicted. The vapor region moved towards the front of the airfoil and the length of the cavity grew with increased attack angle. The results show that this method of applying FLUENT to simulate cavitation is reliable.     

溃坝问题的数值仿真和实验(英文)

In this paper, two novel numerical computation methods are introduced which have been recently developed at Research Institute for Applied Mechanics ( RIAM ), Kyushu University, for strongly nonlinear wave-body interaction problems, such as ship motions in rough seas and resulting green-water impact on deck. The first method is the CIP-based Cartesian grid method, in which the free surface flow is treated as a multi-phase flow which is solved using a Cartesian grid. The second method is the MPS method, which is a so-called particle method and hence no grid is used. The features and calculation procedures of these numerical methods are described. One validation computation against a newly conducted experiment on a dam break problem, which is also described in this paper, is presented.     

CE/SE方法在多孔射流场计算中的应用

为了研究多孔射流场的变化特点,建立半约束多孔射流的数学物理模型,应用二维粘性CE/SE方法对其流场进行了数值计算.马赫数等于1的氮气流从8个小孔射出形成复杂的射流场,不考虑湍流等耗散作用.计算结果表明,CE/SE方法能有效地捕捉到多孔射流场中存在的旋涡;多孔射流场变化复杂,相邻两股射流之间存在相互吸附效应.计算结果在CE/SE方法的研究及存在多孔射流的工程应用上具有一定的参考价值.