基于Matlab的电场有限元数值计算分析

有限元法是对电磁场进行数值求解的重要方法,也是本科电磁场课程的教学内容之一.论文结合本科教材阐述了对电场进行有限元计算时的数学模型和算法原理,介绍了Matlab软件基本的矩阵处理编程方式和电场场域有限元分析的算法框图.进而联系教材中一个电器的电场电位分布计算实例,在Matlab环境下进行有限元计算编程的实现.数值解与解析解的比较结果表明Matlab应用在对电磁场进行有限元计算所具备的合理性与简易性.本文对本科教学中帮助学生理解电磁场的数值计算及其编程实现有一定的参考意义.     

分子束外延生长p型ZnSe-ZnTe超晶格

一种p型应变层超晶格已用调制掺杂技术实现,这种超晶格材料是由不掺杂的ZnSe层和掺Sb的ZnTe层交替生长组成的,电学性质已由霍尔效应测量获得。p型应变层超晶格的空穴迁移率为220—250cm~2/V·s,空穴浓度为3—5×10~(14)/cm~3。     

水力机械过流表面空蚀程度的图像检测

在闭式循环水洞即空蚀磨损试验系统中,对铝制raf61翼型,在空化数为0.6的条件下进行空蚀程度研究.传统的量化方式难以满足测量要求,提出了数字图像检测的方法.获取翼型表面SEM空蚀图像,针对图像直方图单峰分布进行背景灰度级修正,采用Canny算子检测空蚀坑洞边缘,二值形态学方法统计计算空蚀破坏表面参数.检测结果表明:该表面蚀坑数为1.54个,空蚀破坏表面积为8.3865 ×10~4个像素,图像测量检测有较高精度.     

过水围堰楔形护板溢洪流场研究

混凝土楔形护板是土石过水围堰较佳的护面方式,其水力特性多限于定性分析.本文采用数值模拟的方法,对过水围堰溢洪进行了计算分析.给出典型工况楔形护板的流场特性,探讨了最不利溢流工况.计算表明:跌坎处出现回流、旋涡现象,顺堰面逐级增大,有利于减轻堰面冲刷.跌坎附近存在负压,设置排水孔将有助于减小作用于堰面的渗透压力.临底水流在衔接处向下弯曲,增强了楔形上块对下块的作用力,有利于堰面稳定.对楔形护板开展水力计算,可为堰面防护提供定量依据.     

跨流域引水发电系统水力模型试验研究

昌德电站和足木电站,为跨流域联合运行的两长隧洞引水水电站,采用调压井之后压力钢管支管连接,其联合布置的引水发电系统十分罕见,需专门对其进行模型试验研究。试验中采用正态比尺的调压井模型、变态比尺的有压引水隧洞和压力钢管模型,得到了调压井后压力钢管主管或支管连接的跨流域引水系统模型试验研究成果,并与数值模拟计算结果进行了对比。     

ZnSe-ZnTe应变层超晶格(SLS)的结构与光谱特性

对用分子束外延生长的ZnSe-ZnTe应变层超晶格进行了俄歇电子能谱、透射电镜及喇曼散射等分析测试,结果表明材料具有良好的结构与光谱特性。     

Ⅱ—Ⅵ族多量子阱光双稳器件的研制

本文报道了利用分子束外延技术生长的(ZnSe-ZnS)/GaAs多量子阱材料,研制成功F-P腔型和波导型两种不同结构的多量子阱光双稳器件。以YAG三倍频光为激发光源,首次在室温下观察到F-P腔型(ZnSe-ZnS)/GaAs多量子阱光双稳器件的脉冲压缩效应。根据输入输出脉冲波形获得了该器件的双稳回线。器件的开关功率为0.1W/μm~2,开关时间10ns。     

调压室阻抗孔修圆三维数值计算

为实现物理模型与数值计算的互补,采用k-ε紊流数学模型对阻抗孔修圆进行三维数值计算,得到阻抗孔与调压室底板连接处和与底部流道连接处不同修圆半径时流入、流出大井的阻抗系数,并将阻抗孔未修圆时的计算值与实测值进行对比分析。计算结果表明:阻抗孔未修圆时水流进入阻抗孔后发生突缩,流速分布不均,中间大、周边小,阻抗系数相对较大;阻抗孔修圆后突缩效应明显减弱,水流较为平顺、均匀,阻抗系数明显减小。阻抗孔修圆优化减小了突缩损失,能够有效减小阻抗系数,即可增大阻抗孔的流量系数。     

灯泡贯流式电站机组及下游河道的水力过渡过程计算

针对灯泡贯流式电站水头低、流量大的特点，作者建立了水轮机的边界方程和尾水管出口与下游河道入口的边界方程，对甩负荷后机组及下游河道的水力过渡过程做了联合计算，实现了电站水力过渡过程计算研究中将水力与机械、有压流与无压流统一分析。实例计算表明：与假定尾水管出口水位恒定相比，结合下游河道非恒流时，机组转速最大上升率和导叶前最大水压力增大3％、4．2％，尾水管进口最小水压力减小达31％，对最大正、反向水推力的影响不大。