新型吸波材料设计与电磁性能研究

通过双层和三层设计,吸波材料与空间波阻抗匹配优良,电磁波损耗特性适宜,并测试了吸波材料的吸波性能和力学性能。实验结果表明:双层和三层水泥基吸波板在2~18 GHz频率范围内低于-10 d B的有效带宽分别为3.7和10.8 GHz,双层水泥基吸波材料的力学性能优于三层材料,掺0.5%碳纳米管能有效提高其抗压强度。     

铁氧体吸波材料吸波性能影响因素研究进展

铁氧体是研究较多的一种吸波材料,具有优良的吸波性能,广泛应用于电磁吸波领域。综合近几年铁氧体吸波材料的研究进展,论述了铁氧体的粒径、物相、形貌及晶体结构对吸波性能的影响,并在此基础上对铁氧体吸波材料的发展进行了展望。     

磁性不锈钢409L合金吸波材料的电磁与吸波性能

针对现有磁性金属吸收剂耐腐蚀性能不足的问题,以不锈钢409L粉为吸收剂、硅胶为基体制备了不同吸收剂含量的吸波材料,采用HP8722ET矢量网络分析仪对其电磁与吸波性能进行了研究。实验结果表明,在2~18GHz范围内,随着频率的增高,磁性不锈钢409L/硅胶吸波材料的介电常数实部(ε′)基本保持不变;介电常数虚部(ε″)不断增大;而磁导率的实部(μ′)和虚部(μ″)不断减小。随着409L合金吸收剂含量的增大,ε′、ε″和μ″不断增大;μ′在低频时随着体积含量的增加而增大,在高频却相反;3mm厚吸波材料最小反射率先减小后变大,吸收峰由高频向低频移动,半高宽逐渐变窄。409L体积分数为20%时,最小反射率为-17.8dB,其对应的峰值频率为9.4GHz,有效带宽(≤-8dB)达到5.27GHz(7.03~12.3GHz);体积分数为30%时,最小反射率为-24.1dB,其对应的峰值频率为6.3GHz,有效带宽(≤-8dB)达到4.5GHz(4.2~8.7GHz),在X和C波段具有较好的吸波性能。而且通过对材料进行二层设计,能够有效地进行宽频吸收,具有一定的应用前景。     

吸波材料耗损建模与仿真分析

微波暗室多功能应用时,常常需要挪动某些区域的吸波材料,但往往在搬挪过程中未按操作规程进行,致使吸波材料中的浸碳逐步散落,导致吸波材料的电性能发生变化,从而影响微波暗室的性能。在对角锥型吸波材料吸波机理、性能等介绍的基础上,建立了吸波材料反射率的FDTD方法计算模型以及吸波材料碳粉含量的损耗计算模型,并通过实例仿真分析,阐述了微波暗室多功能应用时吸波材料使用寿命的分析方法,为微波暗室设计及科学使用吸波材料提供了依据。     

单层吸波材料的设计

本文介绍了涂敷型平板状单层吸波体无反射时吸波材料的复数磁导率、复数介电常数以及其厚度所要满足的条件的计算方法和计算结果。     

铁氧体吸波材料及其应用

介绍了电磁波在介质中的传播时，吸收与介质特性参数的关系，复合吸波材料的特性参数与各组份的特性的关系，吸收效果与关系以及铁氧体吸波材料的应用。     

添加稀土对吸波材料性能的影响

在铁砂、铁氧体和铁磁－铁电等复合电波吸收材料中掺入微量稀土氧化物能全面大幅度提高材料的吸波特性。最大吸收量可提高54％－125％,10dB带宽扩展近一倍。匹配厚度也有所降低。还发现,稀土氧化物的掺入量存在极值,添加混合稀土氧化物比添加高纯度稀土氧化物能获得更好的效果。因此添加稀土复合物是提高吸波材料性能的一种途径。     

核辐照对吸波材料电磁性能的影响

铁基磁性吸波材料在接受电子和＾６０Ｃｏ（γ光子）辐照后,其电磁性能（μ、ε）发生明显变化,分析了辐照引起材料电磁性能变化的原因以及电磁性能变化对这类吸波材料吸收电磁波性能的影响。     

雷达吸波材料反射系数的数值模拟

雷达吸波材料反射系数的影响因素繁多且作用机理复杂。在对反射系数计算公式理论分析的基础上,采用数值模拟方法分析了吸波材料的厚度、介电常数和磁导率对单层雷达吸波材料反射系数的影响,并进一步研究了双层吸波材料匹配层和损耗层材料类型和厚度的选择。研究表明,随着材料电磁参数的增大,反射衰减的最小值先减小后增大;材料的电磁参数与厚度的提高可改善吸波材料的低频性能,但较低的介电常数和厚度更利于展宽频带;在设计多层吸波材料时,需选择电磁参数较小的材料作匹配层,并对其厚度进行优化。     

雷达吸波材料的现状和发展趋势

首先阐述了吸波材料研究的意义，然后讨论了吸波材料的工作原理，介绍了吸波材料的发展现状及应用，最后指出了吸波材料的发展趋势。     

Quasi‐TEM Rectangular Waveguides with Frequency Selective Surface Walls: Part II—Physical Mechanism

The physical mechanism of quasi‐TEM (transverse electromagnetic) waveguides with frequency selective surface (FSS) walls is established on the basis of an equivalent magnetic current technique in this paper. The equivalent magnetic current distributions in the slots of dielectric surfaces with dipole‐FSS walls and dielectric surface of bare‐slab, as well as hexagonal crystal FSS walls, are presented and discussed. This study shows that the electromagnetic fields in waveguide are mainly radiated from the concurrent magnetic current bands in longitudinal slots. The relationship between the uniformity of electromagnetic fields and the phase variation of longitudinal magnetic currents is discussed. The electrical properties and mechanism of quasi‐TEM rectangular waveguides with slotlines are also investigated to confirm the proposed mechanism. Three categories of periodic structure, which are potentially useful as artificial magnetic conductor, are investigated, and the required conditions to realize quasi‐TEM mode in rectangular waveguide are proposed. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

湍流混合限制下选择性非催化还原过程的数值模拟

基于CFD软件平台,对燃烧研究设备(combustion research facility,CRF)中试试验装置的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)脱硝过程进行模拟计算,通过与试验结果的比较,验证了该文的数学模型和计算方法。文中研究了在不同的温度、氨氮摩尔比条件下,喷射尿素溶液对脱硝效率和漏失氨的影响。计算结果表明,随着[NH3]/[NO]的增加,NO的还原率逐渐提高,在[NH3]/[NO]为1.0~2.5时可以达到50%~90%的NO脱除效率。同时由于随着氨氮摩尔比的增加,漏失氨也随之增加,因而应合理控制氨氮摩尔比在1.5左右。     

含虚拟同步机的微电网频率稳定约束优化调度模型研究

多类型虚拟同步机(virtual synchronous machine,VSM)的混杂并网增加了微电网运行控制的复杂性,不同资源的功率协调控制与能量管理是含VSM的微电网需解决的关键问题。该文计及各类型VSM(风机VSM、光伏VSM和储能VSM)的虚拟惯量和有功调频特性,对含VSM的微电网整体惯量和备用容量需求进行修正计算。在此基础上,考虑微电网在并网与孤岛运行模式下频率响应能力的差异性,构建一种含多类型VSM的微电网频率稳定约束优化调度模型,以提升微电网在不同扰动场景下的稳健运行能力。在改进的IEEE 13节点微电网系统中开展算例分析,仿真结果表明所提模型相较传统模型具有更好的频率适应性。     

介质阻挡放电在绝缘材料表面改性中的应用

介质阻挡放电(DBD)用于绝缘材料表面改性是当前等离子体和材料改性领域的热点研究问题之一。通过介绍DBD的产生方法及放电特性,并分析了DBD等离子的物理化学过程,在此基础上综述了DBD等离子体用于绝缘材料表面改性的机理,改性的方法、改性的影响因素等,并分析了DBD等离子体用于绝缘材料表面改性的国内外研究现状、应用前景及研究中存在的主要问题等。     

双馈变速风电机组频率控制的仿真研究

双馈变速风电机组采用双脉宽调制（PWM）变流器实现电磁与机械的解耦控制,这也使得双馈变速风电机组对系统频率变化的响应降低。文中以双馈变速风电机组模型为基础,根据双馈变速风电机组控制特点和控制过程,在电力系统仿真软件DIgSILENT/PowerFactory中增加了频率控制环节,在系统频率变化时,双馈变速风电机组通过释放或者吸收转子中的一部分动能,相应增加或者减少有功出力,实现了风电机组的频率控制。仿真结果证明了频率控制环节的有效性和实用性,并证明了通过增加附加频率控制环节,风电场能够在一定程度上参与系统频率调整。     

面向电网调频应用的电池储能电源仿真模型

对面向电网调频的电池储能电源模型展开了研究。首先,通过深入分析调频工况的幅值和充放电频率特点,总结了电池储能电源的出力特征;然后,介绍了电池储能电源电磁暂态模型的形成过程,在此基础上,提出了满足调频研究需求的仿真模型及其参数辨识方法;最后,基于多个磷酸铁锂电池的实验数据,采用改进的遗传算法辨识出仿真模型中的参数,并基于调频工况进行了验证分析。分析结果表明,模型仿真数据与实际储能的运行数据及特性相吻合,误差在1%以内,且提出的仿真模型结构合理,可较好地满足一次调频、二次调频以及其他秒级至分钟级的应用需求。     

单片机控制的吸能型消谐器的研制

介绍了吸能型消除ＰＴ饱和谐振过电压的消谐器的控制原理,并在实验室高压ＰＴ谐振原型模拟实验装置上对其进行实验验证。     

携带流反应器上混合过程对添加H2的选择性非催化还原影响研究

采用柱塞流反应器(plug flow reactor,PFR)模型和zwietering 反应器模型对携带流反应器(entrined flow reactor,EFR)上添加H2的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应进行反应动力学计算分析.实验和计算结果表明:采用 Miller98 机制和Zwietering反应器模型可以较好地描述混合过程对添加H2的SNCR脱硝过程的影响.反应温度低于725℃时,化学反应速率低,反应主要受化学反应速率的控制,混合过程对NO还原反应影响很小.而温度高于725℃时,混合过程对NO还原的影响明显.反应产率分析表明,混合过程对添加H2的SNCR过程影响,主要以反应NH3+H=NH2+H2的途径使NH2活性基团减少,降低了脱硝效率.