先导通道粒子温度和击穿机理的分析与计算

本文从理论和电算两个方面分析了气体放电先导阶段中各种粒子的能量温度随时间和空间的变化规律和击穿机理;提出了适用于计算机分析用的气体放电击穿的微观判据;与已有实验结果进行比较,证明本文提出的方法是可行的,结果是正确可信的;提出了解释先导发展的“电子热游离”过程。本文是用电子计算机分析气体放电过程的又一尝试。     

气体放电动力学方程组的数值方法

气体放电动力学方程组是一组时变、非线性的偏微分方程组,求得其数值解决非易事。本文给出了用伽略金有限元法求解这组方程的主要步骤,计算结果证明了这种方法是有效的,可信的。本文是用大型高速计算机分析气体放电过程的尝试,所得结果与实验结果十分接近(计算结果另文发表),证明将计算方法用于气体放电研究是很有前景的。     

亚纳秒气体开关雪崩过程计算机仿真

对气体开关击穿机制进行了理论分析,对放电过程的两个阶段进行分析,并对第一阶段放电过程进行模拟计算.针对目前气体开关仿真模型不能客观反映亚纳秒气体开关放电物理过程的问题,提出了一种电子雪崩过程仿真模型.并确定了影响仿真结果的一些关键参数.根据放电的实际物理过程,确定了仿真模型中电子碰撞电离系数、电子在气体中的迁移速度等关键仿真参数,从而使仿真模拟接近于气体开关实际放电过程.为深入开展放电仿真研究奠定了基础.     

同轴全息粒径测量的仿真研究

采用同轴数字全息术和数字图像处理技术相结合的方法对粒子场中的粒径进行测量.阐述了同轴数字全息术的基本概念和原理,确定了粒子的边界并测量了粒子的尺寸,并针对一个粒子和多个粒子的情况进行了仿真实验研究.实验结果表明,测量的相对误差均在8%以内.     

氩气直流放电过程电子行为的粒子模拟

气体放电初始过程是一不平衡的物理过程,为了验证空间电荷对气体放电的影响,建立一种粒子模拟（PIC）与蒙特卡洛（MCC）方法相结合、用来模拟放电初始阶段电子行为的微观模型.分析了气压为67Pa、极间距离为64mm、气体温度为300K、极间电压为直流500V时的气体放电过程.通过计算机跟踪大量电子运动得到宏观参数.通过仿真很好地解释在气体击穿初期,低能量电子被电极吸收及在电场加速作用下电子能量倍增产生激烈碰撞电离的过程.     

基于数字全息术的粒径测量的仿真研究

主要介绍了同轴数字全息的基本概念、原理、方法及其在粒子直径测量中的应用,并进行了计算机仿真研究.基于Matlab软件,采用计算机随机生成仿真粒子,然后生成全息图,最后通过数字再现进行粒子直径测量,并与仿真粒子进行了比较,给出了判别粒子聚焦的方法,证明了该方法的适用性.     

基于分形理论的平板电极气体放电模拟

为了达到通过分形理论对气体放电击穿过程进行计算机数 值模拟,建立平行板电极气体放电模型的目的,采用有限元方法,通过FORTRAN语言编程, 实现了平行板电极放电区域的剖分,并计算出放电区域的电位和电场强度.应用分形理论对 气体放电击穿路径进行了有效选择,通过计算机模拟得到平板电极气体放电路径.基于二维 理论模型数值模拟了气体放电在整个放电空间的时空演化特性,得到了与实际放电路径相近 的气体放电通道.利用所建立的理论模型对气体放电进行了理论分析与数值模拟,数值结果 指出了微放电通道有遍历整个放电空间的趋势,讨论了电场因素、随机因素对气体放电路径 的重要影响.     

含固体微粒悬浮液的化学吸收动力学的研究

以氢氧化钙悬浮液吸收二氧化碳气体为例,对固体粒子参与化学反应的气液固三相反应过程进行了研究,提出气液固三相反应动力学模型,为验证模型的正确性,对上述反应过程的速率进行了实验测定,实验结果与模型计算结果相吻合。     

高压并联电容器用放电线圈瞬态特性研究

为了深入研究影响高压并联电容器用放电线圈放电速度和饱和速度的因素,提出一种电路与磁路时域耦合的计算方法,考虑到铁心材料的非线性饱和特性,建立电容器组与放电线圈串联的放电电路的计算模型,以反映外部电路元件的时域特性及放电线圈内部磁通链的耦合关系。在多台不同规格的放电线圈上,进行电容器组残压释放瞬态过程的仿真计算与试验研究,计算结果和试验结果基本吻合,表明所提计算方法能够有效地应用于高压并联电容器放电线圈瞬态特性的研究。通过计算研究了高压并联电容器放电线圈电气和结构参数对其饱和速度、放电速度及振荡电路第一个负半波的峰值电压产生的影响,为放电线圈的参数优化提出建议。     

微压印中抗蚀剂三维微流场可视化实验研究

为了研究微纳米压印中抗蚀剂的填充行为,采用三维数字离焦微流场测速技术对抗蚀剂内分散的荧光示踪粒子进行粒子离焦图像采集.针对粒子离焦图像的特殊性,提出基于两帧离焦图像的三维粒子跟踪测速(3D-PTV)算法.实现了对粒子三维运动轨迹的追踪,构建示踪粒子三维速度场.基于计算流体动力学（CFD）方法建立微压印抗蚀剂填充行为数值计算模型,将可视化实验结果与数值计算结果进行对比,两者吻合较好,证明三维数字离焦微流场测速技术在构建抗蚀剂填充过程微流场中的有效性.     

气体放电动力学的数学模型

本文根据实验得到的α、η与电场强度的关系,从能量守恒、动量守恒和麦克斯韦方程组出发,给出了描述气体放电过程的数学模型和决定初始条件、边界条件的方法。在本文提出的数学模型中,考虑了碰撞游离、光游离、附着等因素对带电粒子产生和消失的影响,并考虑了电磁场使带电粒子加速对于放电过程的影响。本模型可用于雷电或其他放电过程的研究。     

变压器油中沿面放电特性的研究

油中固体绝缘表面的放电现象是人们十分关心的课题。本文采用光电技术,电花图技术及测定放电脉冲电流的方法对油中的沿面放电特性进行了研究。文中探讨了它的放电规律和机理,观察到油自身的沿面放电和油中气体沿面放电在放电电荷量、放电波形和放电脉冲特性上的区别。这些研究结果对于分析和诊断高压变压器内部局部放电的故障性质具有实际意义。     

准噶尔盆地玛湖凹陷风城组泥岩与泥质白云岩热模拟产物特征对比

通过玛湖凹陷风城组湖相泥岩与泥质白云岩加水热模拟试验气态和液态产物组成、产率的对比,分析了气态和液态产物组成、产率随模拟温度的变化特征。结果表明:热模拟的烃类气体相对含量随模拟温度升高表现为增加趋势,而非烃类气体则降低;气体组成表现为泥质白云岩的CO₂含量低于泥岩,其他组分含量则相反;各样品的气体产率均随模拟温度升高而持续增加,生油高峰温度主要在330 ℃~350 ℃之间,这明显低于干法热模拟,与实际地质条件下的温度更接近;烃源岩中含有碳酸盐对生成石油比天然气更有利;试验条件下的CO₂主要为有机成因,但也有碳酸盐的热分解贡献。气态烃的碳同位素组成总体变化幅度较小,各温度点均表现为油型气特征;排出油与残留油的正构烷烃主峰碳数、相对高碳数烃的相对含量总体随模拟温度升高而降低;各样品残留油与排出油的生物标志物参数均有一定变化,在进行油源对比时应考虑这种变化的影响。     

多孔孔板与楔形节流装置的数值模拟与标定

为了研究工程实际中多孔板和楔形节流装置内部流场的流动特性,并为流出系数的获取提供新的途径,采用计算流体动力学方法对多孔孔板节流装置和楔形节流装置的内部流场进行了数值仿真研究,并将数值模拟得到的流出系数与流量标定实验结果进行对比,来验证数值模拟结果的合理性与精确性．实验结果表明,流出系数的流量标定结果与数值模拟值之差小于4％,对多孔孔板和楔形节流装置工程设计提供了参考．     

Spatial mask filtering algorithm for partial discharge pulse extraction of large generators

Partial discharges are one of the most importantsymptoms of insulation degradation in large generators.Experience has shown that online PD monitoring is aneffective tool to detect early deterioration of stator wind-ing insulation[1]. However, these rotating machines areoperating in a noise-rich environment, and much noiseis coupled into the PD monitoring system. Efficient PDpulse extraction from noisy signals is very important forlater PD analysis.In the time domain, noise can be classifie…     

江水源热泵尾水排放方式优选试验研究

为研究江水源热泵尾水在不同排放方式下对江河水域温升的影响,利用数字式温度传感器构建实时温度传感器网络,针对江水源热泵尾水淹没式、表面式和射流式3种排水方式及其在12种出流方式下江河水域的温升情况进行了模拟试验研究。对各种排放方式下的温升均值、温升方差、最高温升值、超温升均值点数等指标项采用加权平均法计算优选值,并结合三维温升图对试验结果进行了分析。结果表明,从整体上看射流式排放方式优于表面式和淹没式排放方式,双口出流方式优于单口出流方式,其中对河道水域温升影响最小的排放方式为表面式排水顺流双口出流方式。     

振动平面上粒群运动的离散元模拟

粒群在振动平面上的运动在各种工业过程中广泛存在．为深入认识其复杂的类流体力学特性，对一个矩形振动盒内粒群的运动状态进行了离散元模拟，借助高速动态分析系统进行了同等条件下的电动振动试验台物理试验．通过模拟再现了“巴西果”现象．为考察粒群的松散度，定义了“膨胀系数”指标，通过试验得到了不同料层厚度下“膨胀系数”同振动盒的振幅及振动频率之间的数学关系式．模拟结果证实了计算参数对离散元法模拟结果的影响，通过选择合理的计算参数，模拟结果同试验结果能够很好地吻合．