地球系统模式CAS-ESM 2.0性能评估与分析

地球系统模式是研究气候变化、进行地球系统建模的重要软件. 中科院地球系统模式CAS-ESM (Chinese Academy of Sciences-Earth System Model)是中科院大气所发展的进行地球系统模拟的高性能计算应用软件, 目前已经发布了2.0版本, 其模拟性能一直是制约其发展的关键因素之一. 为了对CAS-ESM 2.0进行性能评估和分析,将CAS-ESM 2.0移植到中科院高性能计算系统"元"和"地球系统数值模拟装置"原型系统这两大高性能计算平台上, 开展了耦合数值模拟试验. 试验结果显示, CAS-ESM 2.0存在受平台影响的性能差异, 大气模式的运行时间占比最高, 超过了其他分模式的总和, 部分分模式存在可扩展性问题. 然后对试验结果进行了进一步的分析, 发现大气模式的性能瓶颈主要是由通信造成的. 因而对CAS-ESM 2.0的后续研发发展工作中, CAS-ESM的跨平台优化、大气模式的性能优化与并行算法改进、分模式的可扩展性应该是研究的重点之一.     

一种需求响应参与下风电储能系统调度方法的研究

针对风电并网对电力系统稳定性的不利影响,论文将储能系统和需求响应引入含风电的电网优化调度中.首先以系统最低发电成本为调度目标,以日前预测和实时风能预测作为随机变量,将需求响应和储能系统分别引入需求侧和发电侧,同时通过两阶段调度,构建风电储能系统的两阶段调度优化模型.其次利用粒子群优化算法对模型进行求解.应用场景分析的结构表明,所提调度方法采用粒子群优化算法可以较好求得模型的全局最优解;通过储能系统和需求响应的引入可以提高主动配电网的风电利用效率,降低发电成本.     

一种改进DA算法的成型滤波器设计

针对高速、高阶成型滤波器的实现问题,在传统分布式DA算法的基础上,提出一种改进算法.利用升采样过程中内插零的结构特点,使用逻辑单元LUT代替存储ROM,减少了有效地址位数,提高了寻址速度;利用表分割算法和滤波器系数的对称性,并通过增加流水线结构,进一步节约了存储资源的消耗,提升了运算速度.通过与商用FIR IP核(DA算法)的实测对比,所提算法最大实现速率有所提高,且在高阶滤波器设计时不受硬件ROM大小和数量的限制,有效改善了逻辑资源的使用情况.     

基于压力衰减的超滤膜急性与慢性物理破损评价

为验证超滤膜物理破损压力衰减监测的有效性,对破损后膜出水水质的变化和膜内压力的衰减情况进行系统考察.借助医用探针在超滤膜上制造破损点(单个扎孔破损率A=5.46×10-6),发现随着破损率由0增加到5A,超滤膜出水的UV254和DOC仅分别增加24%和26%;出水浊度由0.100 NTU增加到0.290 NTU,但绝对值依然很低,难以反映超滤膜破损的程度.超滤膜急性物理破损时,膜内压力则呈现出急剧下降的趋势,即便破损率仅为1A时,55 k Pa的压力仅66 s就降至零点.因此,以压力衰减监测作为超滤膜物理破损的一种快速、高效、灵敏的评价方法是行之有效的.接触实验表明,粉末炭与超滤膜的短期接触(45 d)不会造成超滤膜的慢性物理破损,不会影响出水水质.     

10MW风力机叶片设计与动力特性

为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点,通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型,结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析,考虑叶片的弹性变形和旋转,应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解,通过傅里叶谱分析方法,实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明,在动力刚化效应作用下,叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.     

基于SDWN的负载感知终端多点关联方案研究

软件定义无线网络（SDWN）是一种控制与转发分离的无线网络架构。该架构可以快速获取全局拓扑并且其可编程性结合资源虚拟化技术可以对网络接入进行动态控制。针对现有WLAN网络接入负载不均衡问题及移动终端与AP硬关联导致的切换速度较慢的问题,基于SDWN架构提出了一种负载感知终端多点关联方案。该方案对SDWN网络架构下的终端接入算法进行改进,采用多点关联技术,即终端在感知AP负载数据后,可关联多个虚拟AP,达到动态分流并提高网络吞吐量的目的。最后在SDWN的开源Odin平台上验证了方案的可行性,实验表明相比无缝切换至另一AP,此方案可改变原有终端与AP接入一一对应的接入关系,根据AP负载动态接入,可有效提升网络吞吐量。     

基于加权最小二乘的数字调制信号单通道盲分离

针对数字调制混合信号的单通道盲分离问题,从最优化角度出发,引入了最小二乘算法,在此基础上,针对直接最小二乘算法性能受成形滤波器串扰影响的问题,提出了加权最小二乘盲分离算法。仿真结果表明,所提算法较已有算法在性能和效率方面都有一定的优势。     

气体热载体干馏炉内压力降的研究

油页岩在气体热载体干馏炉内干馏过程中,由于块状堆料之间存在不同的空隙,导致气体在空隙中通过,由于阻力的作用,压力会产生损失,行成一定的压降。本研究采用散料层阻力损失计算公式和Ergun方程两种方法对干馏炉的压力降进行计算,并与实际压降进行比较,结果发现这两种方法所得理论值与实际值比较接近,而且变化趋势与实际值基本一致,利用Ergun方程更适用于工程运行。     

Water vapor adsorption in activated carbon modified with hydrophilic organic salts

Five different kinds of hydrophilic organic salts were used to modify commercial activated carbon in order to prepare hydrophilic carbon materials. Properties of the samples were analyzed by surface area analyzer and SEM-EDX. The hydrophilic organic salts with different properties were introduced into activated carbon and significantly affected the properties of the samples.During adsorption experiments, the water vapor adsorption amount in modified samples increases by 0.57-17.12 times in temperature range from 303 to 323 K and at relative pressure below 0.50. Water molecules combined with surface hydrophilic groups through H-bonding exhibit good thermo stability. The effects of temperature, oxygen content and properties of the hydrophilic organic salts on water vapor adsorption were studied. It is indicated that water vapor adsorption in modified samples is mainly affected by the surface oxygen content. The carboxylate radicals in the hydrophilic organic salts greatly affect the micropore structure of the modified samples, while the metal ions in them exhibit limited influence. Different adsorption capacity of modified samples can be explained with the electronegativity of elements presented by Pauling.     

混凝土强度不足对剪力墙结构整体性能影响研究

混凝土强度不足是建设工程中常见的问题,现阶段对于此类问题的研究,多集中在对梁、柱等单个构件上,对于结构整体性能的影响研究较少.以一实际工程为背景,运用SATWE及PUSH＆EPDA模块分别对其进行静力弹性及弹塑性分析,通过对比混凝土强度降低前后结构的抗震性能变化,总结混凝土强度不足对剪力墙结构整体性能的影响,为结构加固设计提供依据.