采用新型负载恒流供电复合谐振网络的无线电能传输系统

针对传统LC谐振拓扑无线电能传输(WPT)系统在负载动态变化时,无法实现负载恒流供电及系统工作频率失谐问题,提出一种新型一次侧LCL、二次侧LCC复合谐振网络无线电能传输系统。首先,在基波条件下,依据漏感模型建立了磁路机构等效电路,得到了谐振频率和输出电流表达式;然后,通过系统参数优化设计,进一步推导出了复合谐振网络中实现负载恒流供电以及系统谐振工作频率稳定的条件。仿真结果表明,基于参数优化设计的新型复合谐振网络无线电能传输系统,能够实现负载无线恒流供电,并且系统工作频率稳定。实验结果验证了理论分析和仿真分析的正确性和有效性。     

双转子对旋风力机多工况数值模拟

以实验室双转子对旋风力机为研究对象,应用数值模拟方法获取了该风力机56个工况的性能数据,分析了其多工况性能以及典型工况S1面流谱,结果表明:相同转速条件下,风力机产生的功率随着来流风速的增加而增加;在功率图谱上,不同转速的功率等转速线斜率差异较大,高等转速线大于低等转速线的斜率;下游转子的进口气流角小于上游转子,导致其产生的功率大于上游转子;对旋风力机工作趋于区域里的点是速度三角形与翼型匹配,保证翼型工作的合理攻角范围内的工况.     

保偏光纤侧视成像光强分析及定轴方法研究

保偏光纤偏振轴方位角的确定和调整对改善光纤器件性能有重要意义。为进一步提高定轴精度,国内科研人员在透镜放应侧视(POL)法的基础上提出了五点法、五指法等,其理论定轴精度有所提高。但由于此类方法是建立在特定光强分布的前提下,对成像面调节要求较高,因此其实用性受限。该文以保偏光纤侧视成像为基础,通过对保偏光纤不同成像面的侧视成像光强分布作了大量仿真分析发现,光纤旋转至慢轴与水平方向成0°角附近时,光强分布会发生明显变化,利用这一现象可对0°位置进行识别。因此,该文改变了以往通过寻找某特定光强分布进行定轴的思路,提出了通过对0°位置进行识别的定轴方法,该方法通过简单的图像处理和数据分析即可判断偏振轴的偏转情况,适用的成像面位置范围也相对更宽,可操作性强,实用前景好。     

小型滚动轴承疲劳寿命试验机

针对实际工况下小型滚动轴承疲劳寿命测试的需要,研制了一台模拟实际应用工况的小型滚动轴承疲劳寿命试验机。该试验机主要由驱动系统、加载系统及测控系统几部分组成,满足了客户针对不同特定使用工况下测定小型滚动轴承疲劳寿命的需要,具有较好的测试柔性和简便性,通过重复性试验,验证了研制的试验机具有较高的可靠性和稳定性,这一工作可以有效地评价各种小型滚动轴承在实际应用环境下的使用效能。     

基于压电材料的振动能量收集试验研究

针对设备状态监测与故障诊断实时监测的要求,以应用于无线传感器网络节点供电为目的,根据材料的压电特性及其等效电模型,设计出将振动能转化成电能的能量收集的试验系统。该试验系统由压电片、振动台、整流转换、充电电路以及可充电锂离子电池等组成。以整流电路、开关控制部分,结合超级电容,设计出基于压电材料的振动能综合转换收集试验方案,制作出小型设备,通过试验验证其应用的可行性,记录并分析试验数据。试验表明,振动能量能够被有效地转化为电能并先储存于超级电容中,后由开关系统控制充电芯片实现断续充电,将电能储存至锂电池中。     

双转子对旋风轮设计及三维数值验证

详细分析了Betz理论和Schm itz理论的优势和不足,给出了对旋式水平轴风力机设计流程,设计了小型双转子对旋式风力机,结合三维数值分析手段对所设计的风力机进行了设计工况的流动分析,研究结果表明:(1)Schm itz理论相对合理,但仍然存在缺陷,依据该理论所计算的翼型根部安装角过大;(2)双转子对旋式风力机在工程上是可实现的,本文所设计的风力机基本达到设计目标,下游风轮输出功率大于上游风轮;(3)设计工况下所设计的双转子对旋风力机两排叶片吸力面没有出现分离,压力梯度控制合理,均工作于比较理想的气动状态下。     

寄递大数据城市画像

为了充分利用快递面单中所包含的时间、地址、物品等信息对城市进行数据分析,基于大量城市历史快递数据,提出一种城市画像系统框架. 通过数据补全、地址转换、物品类型提取以及数据格式转换等方法,对多家快递公司的数据进行汇聚和预处理. 提出寄递频次、寄递时间、寄递地址、寄递物品4个分析指标,基于西安市真实历史数据集,分别对城市中不同社会群体与城市区域的快递数据进行分析,并基于数据分析结果进行城市画像;结合社会实际情况对分析结果中存在的规律与异常情况作出合理解释,通过可视化平台对城市画像内容进行集成与演示. 结果表明,采用提出的城市画像系统能够发现不同社会群体和区域之间存在的寄递行为规律与异常.     

抽吸角度对高负荷、跨音速叶表附面层抽吸效应研究

以某跨音速高负荷压气机叶栅为研究对象,在其吸力面激波投射点下游40%弦长处设计了3种形式的抽吸孔,即顺流45°、逆流45°和垂直抽吸孔。应用数值模拟手段探索其来流超音速时合理的抽吸孔形式和抽吸方案,获取不同抽吸方案时叶栅性能以及流场细节,寻求叶栅性能与抽吸参数的最佳匹配。结果表明在该位置进行抽吸时,抽吸量是决定叶栅性能的主要参数,3种抽吸孔都表现为:①在抽吸量从0.1%到1.2%主流流量的增加过程中,相对于0.1%抽吸工况,叶栅出口马赫数降低17.5%、总压恢复系数提高5.5%、静压升提高8.6%、叶片负荷降低7.5%,但抽吸孔之前负荷增加,叶片负荷前移;②抽吸使得叶片表面激波投射点向下游飘移,激波强度略有增加,但使得其后附面层分离减弱,降低了叶栅损失;③抽吸使得叶栅出口流动更为均匀,尾迹亏损区减小。计算结果还显示3种孔表现出不同的抽吸性能,具体表现为:①随着抽吸量增加,其流量系数增加,但相同抽吸量时逆流45°抽吸孔流量系数始终大于顺流45°以及垂直孔;②顺流条件下,在抽吸孔入口的背风区形成较强漩涡,增加了孔内流动损失,降低了孔的有效流通面积;③随着抽吸角度从顺流45°向逆流45°变化,抽吸孔入口背风区漩涡逐渐消失,增强了其流通能力,降低了孔内流动损失。     

可达性分析在北京电动汽车充电设施布局上的应用

当前电动汽车发展迅速,充电桩的布局关系到电动车车主的用户体验。可达性反映人们到达目的地过程所克服的空间阻力大小,能够评价充电桩的服务能力。作者利用地理信息系统软件ArcMap的网络分析功能对北京市昌平、延庆、怀柔3个区的电动汽车充电桩进行可达性分析,发现研究区域内存在充电桩数量不足和充电设施布局不合理的问题,并给出初步解决方案。通过实践,验证了可达性分析应用于电动汽车充电桩布局研究领域的可行性。     

串/串补偿型无线电能传输系统的建模分析

为对串/串(S/S)补偿型无线电能传输(WPT)系统的输出特性、输入阻抗和系统效率进行分析,首先基于变压器T型等效电路,对系统进行建模,然后以补偿电容值为变量,分别分析其在电压源激励和电流源激励下的情况,经过分析主要得出以下结论:输出特性方面,电容补偿自感时,激励为电压源输出为电流源,激励为电流源输出为电压源,而补偿漏感时,激励为电压源输出为电压源,激励为电流源输出不具有电压源或电流源特性;输入阻抗方面,电容补偿自感时为纯阻性,补偿漏感时偏感性;系统效率方面,电容补偿自感时系统效率最优,任何补偿情况下系统均存在一个相应的效率最优负载。最后,通过实验验证了上述结论的正确性。