高水头船闸一字闸门水动力特性数值模拟

针对某山区高水头船闸30 m淹没水深下一字闸门的水动力特性进行研究,借助FLUENT软件提供的Realizable k-ε紊流模型对门体启闭过程非恒定流场进行动态模拟,通过建立由二维平面混合网格纵向拉伸成的三维棱柱体网格,结合2.5D重构和弹性光顺动网格法,在降低网格数量、提高计算效率的同时,实现一字闸门启闭全过程三维流场模拟。引入VOF法对自由水面迭代求解,得到一字闸门启闭过程门前后水位差及动水阻力矩变化规律,将计算结果与模型试验进行比较,两者吻合较好。模拟计算发现:门底间隙对闸门运行整个阶段动水阻力矩均有影响,动水阻力矩峰值随门底间隙增大而变小。     

快速闸门断流的轴流泵起动过程三维数值模拟

针对轴流泵机组起动过程的研究是泵站安全稳定运行研究的重要环节。为了准确捕捉轴流泵机组在起动过渡过程中的动态特性,建立轴流泵机组的全流道三维模型,采用三维CFD计算软件Fluent,利用基于有限体积法的动网格技术,配合VOF多相流模型对快速闸门断流的轴流泵机组起动过程进行了三维瞬态数值模拟,获得了轴流泵机组起动过渡过程中的流态变化及外特性参数的变化规律。闸门开启时间为60s时,机组起动扬程在12s时达到最大值2.76m,为运行扬程的1.28倍。减小快速闸门开启时间能够降低机组最大起动扬程,但同时会加剧回流及闸门处的水流撞击。计算结果表明:动网格技术结合VOF多相流模型可以较好的应用于快速闸门断流的轴流泵机组起动过渡过程数值模拟中,其结果可为泵站水力设计及轴流泵机组的过渡过程研究提供参考。     

基于边缘信息车流量检测方法的研究

针对边缘检测中阈值很难确定导致不能准确提取背景边缘信息的问题,提出一种改进的基于边缘信息车流量检测方法。该方法预先对路况边缘图像作削顶处理获取一个恰当的阈值,从而可以准确地提取背景边缘信息;且在车辆计数过程中,结合固定窗法和浮动窗法二者的优点,设计一种新的浮动窗法进行车辆计数。实验结果表明,该方法在实时性、检测速度、正确率等方面得到很大的改进,能够在不同环境下进行正确有效地车流量检测。     

非零速启停的低功耗步进电机控制器研究

为了优化步进电机开环控制性能,对非零速启停的加减速曲线算法及其低功耗硬件逻辑实现进行了研究。针对零速启停的加减速曲线存在控制性能难以充分发挥的问题,提出了一种非零速启停的步进电机线性加减速曲线算法,将加减速过程划分为四种转动模式,可构建任意的线性速度剖面。首先理论推导了四种加减速转动模式的控制脉冲周期;其次结合流水线设计思想优化加减速曲线算法的硬件逻辑模型,在FPGA中设计了步进电机控制器IP核,并采用门控时钟等低功耗IC设计技术实现了IP核的低功耗;最后,搭建了实验平台进行验证。实验结果表明,IP核可以实现四种转动模式的非零速启停控制,实现了高实时、高精度驱动,提升了20%的控制性能,电路面积优化约30%,功耗降低53%,验证了方案的可行性与有效性。     

长河坝水电站初期导流洞下闸封堵方案优选研究

长河坝水电站初期导流洞堵头挡正常蓄水位的水头高达212.00 m,封堵工程量大、程序复杂、直接影响电站发电工期。结合导流洞封堵施工的特点,通过结构稳定计算分析,拟定永久堵头挡水、闸门挡水、临时堵头与永久堵头结合、2号导流洞堵头位置下移4种下闸封堵方案,并从发电工期、施工进度、工程结构安全、工程投资等方面进行全面的经济技术比较,进而优选出最佳方案。研究成果可为类似高堆石坝工程导流洞的下闸封堵设计提供借鉴。     

基于矩阵初等变换的量子可逆逻辑电路双向综合算法

基于矩阵初等变换,提出了量子可逆逻辑电路双向综合算法。该算法依据两数字间的汉明距离,通过交换矩阵行号或矩阵元素对量子可逆逻辑电路的矩阵进行初等行变换。在变换的过程中,利用邻接矩阵的电路转化规则,生成任意给定置换的量子可逆逻辑电路。与其它同类算法相比,由于不需要穷尽搜索,该算法的时空复杂度有大幅降低;又由于采用任意n量子扩展通用Toffoli门,该算法可综合任一置换(奇或偶置换)的量子可逆逻辑电路,并且电路中门的数量有所减少。     

MUSIC算法的FPGA实现

针对多重信号分类（MUSIC）算法计算复杂度高,难以实时实现的特点,给出了适用于均匀线阵的实数化预处理算法和实用的空间谱定义,并选择了适合FPGA硬件实现的特征值分解算法,给出了MUSIC算法FPGA实现的整体架构。仿真实验结果表明,该FPGA实现能够完成MUSIC算法的准确、快速计算。     

基于PROFIBUS总线技术的浮法线控制系统的一种设计

简要介绍了PROFIBUS现场总线技术及浮法玻璃生产工艺后,给出了一种基于PROFIBUS现场总线技术的浮法线控制系统的设计方案,包括系统的功能、网络结构、软件和硬件.     

燃气用聚乙烯管件注塑模具浇注系统的研究

依据聚乙烯管件壁厚超常规的特点，提出了聚乙烯管件浇注系统的设计原则；尤其建立了浇口大端尺寸(D)的经验公式，实践证明该式对聚乙烯管件模具浇道系统的设计具有较好的指导作用，据其所制得的浇道系统非常有利于生产效率的提高和外观质量的改善。     

新型高压大功率器件IGCT的建模与仿真

集成门极换向晶闸管(IGCT)是新型电力半导体开关,具有耐压高、电流大、开关频率高、开关损耗低等优越性能,尤其适用于高压大功率电力电子装置.目前通用电路仿真软件中还没有专门的IGCT仿真模型,不能满足可靠的仿真性能的要求.基于电力电子器件的物理现象,建立IGCT模型的方法有:功能模型法、电学模型法、集总电荷模型法和物理模型法等.对上述几种建模方法分别进行了仿真研究后,对比分析各模型开关动作过程和器件内部物理现象,比较它们之间的优缺点,分析出各种模型的适用范围.