非均匀下垫面对流边界层热通量特征的物理模拟研究

利用对流水槽,通过在底面设置马赛克状隔热覆盖物,模拟热力非均匀下垫面对流边界层的发生发展.在对流边界层发展的同时,利用温度廓线测量仪器分别测量不同下垫面的温度廓线,获取不同时刻温度场的数据,由此计算了热通量廓线.结果表明,非均匀下垫面对流边界层的归一化热通量随高度表现出非线性特征,即具有上凸和下凹的特征.上凸和下凹特征随时间出现振荡,这明显不同于均匀下垫面的情形.从热通量等值线图上可以看出,总体平均的热通量廓线振荡较小,局地热通量廓线振荡较大,而且下垫面未覆盖区域的热通量廓线比覆盖区域振荡的频率更高、振幅更大.这表明,非均匀下垫面条件下的对流边界层和均匀下垫面条件下的对流边界层的湍流结构有很大的不同.热力非均匀下垫面湍流特征呈现出一些均匀下垫面所没有的物理特性.在均匀下垫面得到的边界层的参数化规律不能简单地用于热力非均匀下垫面的对流边界层发展过程.水槽模拟的结果可以为数值模拟和野外观测提供有益的参考.     

室内模拟稳定边界层和对流边界层的初步研究

介绍了一套自行研制的室内模拟湍流系统.通过加热以及制冷手段控制水槽的顶部和底部温度,模拟暖空气均匀越过冷空气表面条件下的稳定边界层(SBL)温度场结构特征,以及平坦下垫面均匀加热条件下的对流边界层(CBL)温度场结构特征,并测量两种情况下的平均温度和热通量垂直廓线,分析对流混合层发展的演变过程.结果表明,模拟SBL和CBL的温度场结构与大气边界层的温度场结构观测结果符合较好.     

对流边界层夹卷通量参数化的室内模拟研究

大气对流边界层室内模拟是大气边界层研究的一种常用手段.利用室内对流水槽(150cm×150cm×60cm)模拟了大气对流边界层,以实验获取的平均温度廓线数据和光斑图像为基础对夹卷通量进行了参数化研究.通过分析由光斑图像得到的折射率结构常数廓线获取边界层的结构,然后通过平均温度廓线计算下垫面和混合层顶的热通量.从而计算夹卷通量参数化结果,并以此对理想模型下的边界层发展进行了计算,其结果与水槽模拟的情况较一致.     

对流边界层夹卷通量参数化的室内模拟研究

大气对流边界层室内模拟是大气边界层研究的一种常用手段。利用室内对流水槽(150cm×150cm×60cm)模拟了大气对流边界层,以实验获取的平均温度廓线数据和光斑图像为基础对夹卷通量进行了参数化研究。通过分析由光斑图像得到的折射率结构常数廓线获取边界层的结构,然后通过平均温度廓线计算下垫面和混合层顶的热通量。从而计算夹卷通量参数化结果,并以此对理想模型下的边界层发展进行了计算,其结果与水槽模拟的情况较一致。     

合肥郊区大气边界层垂直风速的声雷达探测

垂直速度的测量与分析是研究大气边界层对流和湍流的重要手段,对合肥地区用声雷达探测的垂直速度数据的分析表明,白天对流旺盛,垂直速度较大,湍流较强,夜间对流相对较弱,垂直速度较小,湍流也较弱。在白天对流比较强时,瞬时垂直速度可超过0．6m／s,从对数据的统计分析来看,有90％的垂直风速在0．3m／s以F。同时分析了垂直风速标准差,发现其有明显的日变化特征,并且与大气折射率结构常数有很好的相关性。     

合肥郊区大气边界层垂直风速的声雷达探测

垂直速度的测量与分析是研究大气边界层对流和湍流的重要手段,对合肥地区用声雷达探测的垂直速度数据的分析表明,白天对流旺盛,垂直速度较大,湍流较强,夜间对流相对较弱,垂直速度较小,湍流也较弱。在白天对流比较强时,瞬时垂直速度可超过0．6 m／s,从对数据的统计分析来看,有90％的垂直风速在0．3 m／s以下。同时分析了垂直风速标准差,发现其有明显的日变化特征,并且与大气折射率结构常数有很好的相关性。     

大口径主镜热边界层热控对成像质量影响分析

随着望远镜口径的增大,主镜热惯性增大,主镜温度相对于环境温度的滞后性引起反射面热边界层形成热湍流波动,严重影响望远镜成像质量。介绍了一种基于CFD仿真和光程差累积的计算方法评估主镜反射面热边界层的湍流波动对成像质量的影响。以3.0 m口径的主镜为例,仿真计算了自然对流下和强迫对流下不同温升的反射面热边界层分布,将热边界层的流场参数转化成折射率场分布,采用光程差累积法得到反射面热边界层的成像质量。结果可以定量地描述反射面热边界层对成像质量的影响;验证了现有天文观测要求主镜反射面与环境温差小于2 K的合理性;同时证明了主镜反射面热控措施使得强迫对流下的光程差比自然对流下的下降了一个数量级,显著提高了主镜视宁度,进一步表明反射面热控措施对改善成像质量具有重要意义。     

上海激光大气闪烁的空间相关

本文使用上海湍流强度分布模型,分析了湍流非均匀条件下,大气闪烁的空间相关特征,并比较了它和湍流均匀条件下的结果异同.着重讨论了远程光束闪烁的空间相关及其相关尺度.本文还讨论了短程光束的某些特点.     

SMT／BGA返修的加热方式辐射还是对流

如今市场上SMT/BGA返修系统皆采用定位于返修元件顶部和底部的加热器设计。而加热器的加热原理可分为辐射和对流两类,重点讨论底部加热器(也称"预热器")及应用。此外,对于在无铅环境下主流的加热方式,红外加热和对流加热,尤其是对流加热和双区对流加热进行了详尽的描述,对流加热可提高返修的成功率和产品的可靠性。     

基于扫描波长调制光谱的气体质量流量测量方法研究

基于扫描波长调制光谱方法实现了超声速气流的温度、H2O组分浓度、压强、速度以及质量流量的测量。利用两条H2O吸收谱线的谐波信号,研究了均匀流场中超声速气流多参数同时测量的方法。基于波长调制光谱技术的测量结果能准确反映均匀流场中的气体参数,然而实际流场往往具有边界层。针对具有边界层的近似均匀流场,数值仿真研究了谱线选择和边界层厚度对流场中心流测量结果的影响。仿真结果表明,随着边界层厚度不断增大,测量结果误差逐渐增大,选择对边界层温度不灵敏的吸收谱线能够有效降低边界层的影响。对超燃直连台隔离段内的超声速气流进行实验研究,结果表明基于波长调制光谱的测量方法在强噪声和强振动的环境中具有较高的测量精度。温度、H2O组分浓度、压强、速度以及质量流量测量值与预测值的最大相对偏差分别在8.2%、7.2%、2.0%、3.1%和6.4%以内。     

系统仿真技术在控制系统中的应用

系统仿真技术是一种以对实际系统建立正确的数学模型为基础，以计算机为工具的对实际系统进行模拟的技术。计算机技术的高速发展，使系统仿真技术在各个领域中都得到了广泛的应用。以化工及工业锅炉自动控制系统中水箱系统的液位控制问题为例，阐述了系统仿真技术在自动控制领域中的应用。     

Electrical modeling of interface roughness in thin filmelectroluminescent devices

If two dielectric materials with different permittivities are in contact with each other and the interface between them is rough, then the electric field near this interface will be very inhomogeneous. In thin film electroluminescent devices, light is generated when electrons move back and forth in the phosphor layer under the influence of a strong ac electric field. At high electric fields, the electrons trapped in deep states at the interface between phosphor and insulator layer tunnel into the conduction band of the phosphor. This tunnel process is very sensitive to the electric field at the interface, so for a rough interface the electron flow will be very inhomogeneous. The relation between the interface roughness and the inhomogeneous charge transfer in thin film electroluminescent devices is investigated, based on an analytical flux tube model. The importance of the inhomogeneous current for the use of gray levels and aging is discussed     

非均匀损耗介质体电磁逆散射的非相关照射法

本文提出一种恢复非均匀损耗介质体复介电常数的新方法。它基于这样一个原则,即当介质体被一组非相关入射波照射。可以从其散射场中获得充分的有关介质体的信息。本文给出了有关的公式和数值模拟结果。准确的恢复数据说明这种方法在电磁逆散射和微波成象的研究中很有潜力。     

NUMERICAL SIMULATION OF ANNULAR PHASED ARRAY OF DIPOLE ANTENNAS USING THE FD-TD METHOD

The problem for calculating near fields of EM radiation systems by using the finitedifference time domain(FD-TD)method are discussed and the annular phased array of dipoleantennas has been simulated numerically by use of the FD-TD method.For a test run thenear field and current distribution of the single dipole antenna are calculated.The near fieldsof the annular phased array of dipole antennas in central region filled with deionized water arecomputed and the interaction of near fields with an anatomically-based inhomogeneous model ofhuman torso is considered as well.     

Scattering of obliquely incident waves by an impedance cylinderwith inhomogeneous bianisotropic coating

A propagator matrix approach for cylindrical structures is applied to solve scattering problems featuring inhomogeneous bianisotropic media. The involved propagator matrix, which describes the relation between the transverse fields at the two boundaries of an inhomogeneous cylindrical layer, is obtained by utilizing Fourier series expansions for the fields as well as material parameter functions. The presented formalism is capable of analyzing the scattering of plane waves which are obliquely incident on an impedance cylinder that is covered with an inhomogeneous bianisotropic layer. We provide typical examples showing the applicability of the method     

A comparison by simulation and by measurement of the substrate noise generated by CMOS, CSL, and CBL digital circuits

Current-steering logic (CSL) and current-balanced logic (CBL) are logic families that have been proposed with the objective of reducing the substrate noise in mixed-signal integrated circuits. These two families are compared here with conventional CMOS by simulation, using a substrate model extracted from the layouts, and also by measurements on a test chip. With small, low-power cells, noise reduction of CSL and CBL with respect to CMOS is only marginal; the same result is obtained with large, high-power (buffer) cells, if the supply wire inductance is very low. For large cells with typical wire bonding supply inductance (of the order of 10 nH), CBL cells provide significant noise reduction and are more effective than CSL cells; these become even noisier than CMOS cells for large inductance values. The results here, considering the real substrate noise, are more reliable than previous evaluations considering only the amplitude of the supply current spikes.     

基于组态虚拟仿真技术的水箱液位实验

为节约自动化实验设备成本,提出了基于组态虚拟仿真技术的水箱液位实验方案。采用OPC通信技术实现 Matlab与组态王的数据交换,由Matlab实现算法的分析和计算,在组态王中进行可视化的画面实时监控、操作等,并以双容水箱液位实验进行物理实物和虚拟仿真的实验对比验证。实验比较结果表明,组态虚拟仿真实验技术既能体现出控制算法的分析与计算,又能较好地监控实验对象的实时运行状态,实现了与实物物理实验的同质等效。     

坦克动力舱热流场及红外辐射特性分析

为了更好地揭示坦克动力舱的热状态及红外辐射特性,提高坦克战场生存能力,以某型坦克为例,利用商业软件fluent建立了舱内空气与流动的CFD模型。对于动力舱内热边界条件,由汽车仿真分析软件GT-SUITE给出,装甲板的温度场计算采用流固耦合的方法,使其转化为系统内部的边界,并考虑了太阳辐射的影响。最后根据装甲板温度场建立红外辐射特性计算模型,得到了稳态工况下动力舱的热流场和装甲板红外辐射特性强度分布图,可为下一步动力舱内热流场优化和红外特性抑制提供依据。     

基于Fluent的流场分析在稳压罐设计中的应用

介绍了稳压罐的结构和Fluent软件的特点,提出了Fluent在设计中应用的方法。通过实例,对稳压罐进行了理论设计和数值模拟分析,得出了其出水口位置的流量稳定度,验证了稳压罐设计的合理性。结果表明,传统理论设计与计算流体力学相结合的方法是行之有效的。