中国科技论文

China Sciencepaper

  • 智能电网通信干扰攻击的动态博弈策略

    马靖寰;张宏宇;赵凯飞;宋令阳;

    为研究智能电网通信干扰攻击与防御行为的相互作用,本文根据攻防双方能力有限性和攻防行为多阶段性等特点,使用动态博弈理论中的多阶段的双人零和博弈来描述攻防过程。理论分析与实验仿真表明:通过在每个阶段选择最优策略,攻击者和防御者都可以最大程度维护自身利益,从而达到整个动态博弈的纳什均衡解。

    2015年11期 v.10 1235-1239+1244页 [查看摘要][在线阅读][下载 353K]
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  • 基于空间相关性分析的载流故障预警

    胡少迪;许力;

    针对温度快速上升与温度缓慢上升两类电力设备载流故障形态,提出了基于相关性分析与主元提取的载流故障检测方法。首先分析了触头在空间上的纵横关系,并基于电气规范提出了纵横对比的数据处理方法来消除负载影响;再通过主成分分析(PCA)法提取特征值;最后通过对特征值超阈值情况的分析来给出预警信号。测试结果表明,该方法能够有效地实现对多种载流故障的预警,并在对温度缓慢上升的故障实施预警时,预警时间显著提前。

    2015年11期 v.10 1240-1244页 [查看摘要][在线阅读][下载 630K]
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  • 用精确电场法和等效电路法计算压电双晶片梁的等效电容

    江山;廉紫阳;戴隆翔;胡洪平;

    采用5端口等效电路法描述压电双晶片梁的动力学特性,通过控制方程和边界条件设计出等效电路,并给出了3种边界情况下的导纳公式,由导纳公式得到等效电容。分别用精确电场法与等电场法计算了压电双晶片梁的等效电容,并进行对比,得到了等效电容在基频附近的变化规律:等电场法高估了共振频率处的等效电容,并低估了共振频率;频率小于基频时,等效电容大于静态电容;频率在基频处,等效电容迅速增大,最大值可达静态电容的10倍;然后等效电容迅速减小,在反共振频率处达到一个小于静态电容的极小值,最后随频率增大而缓慢增大。本研究结果可用于预测压电声子晶体的LC局域共振带隙。

    2015年11期 v.10 1245-1249页 [查看摘要][在线阅读][下载 282K]
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  • A=20附近丰中子和丰质子核分离能的壳模型计算

    袁岑溪;

    使用原子核壳模型,研究A=20附近丰中子和丰质子核的分离能及滴线性质。在丰中子区,采用新的有效哈密顿量YSOX,此哈密顿量考虑了(2-3)核子的激发态,在此基础上研究C、N和O丰中子同位素的单双中子分离能。在丰质子区,通常的有效哈密顿量如USD系列没有考虑质子位于1s1/2轨道时的弱束缚效应,考虑此弱束缚效应修正哈密顿量,并用其研究18 Ne、19 Na、20 Mg、21 Al和22Si等丰质子核的单双质子分离能。这些修正的哈密顿量对丰中子和丰质子核的分离能及滴线性质的描述比之前的哈密顿量有了显著的改善,正确地描述了已观测到的滴线性质,说明在研究滴线性质时弱束缚效应和多核子激发态的重要性。

    2015年11期 v.10 1250-1252+1264页 [查看摘要][在线阅读][下载 149K]
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  • 基于FLUENT软件耦合点堆中子动力学模型的行波堆热工水力分析

    黄思洋;张大林;丛腾龙;苏光辉;

    行波堆是一种能够实现自持增殖和燃耗革新概念的先进反应堆系统。根据泰拉能源公司最新设计的钠冷行波堆泰拉能源一号的具体参数,建立泰拉能源一号1/6堆芯物理模型,利用FLUENT软件的用户接口(UDF/UDS),开发点堆中子动力模型的计算程序和模块,用于计算堆芯的功率;利用FLUENT软件中的多孔介质模型模拟堆芯三维流场;再将两者耦合起来进行计算,研究行波堆的物理热工耦合和安全特性。进行稳态运行工况计算和反应性引入事故瞬态计算,计算结果表明:稳态的计算结果与设计值吻合得比较好;根据瞬态计算结果,在设计的反应性引入事故瞬态工况下,如果不启用停堆保护系统,泰拉能源一号也是安全的。

    2015年11期 v.10 1253-1257页 [查看摘要][在线阅读][下载 655K]
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  • 风电场输出功率时域关联信息对SBS-UC问题的效用分析

    王剑;杨明;雷宇;韩学山;

    基于场景的随机机组组合(scenario-based stochastic unit commitment,SBS-UC)方法的应用效果与其决策所依据场景集的形成方式有着密切的联系,如何构建合理的场景集是SBS-UC应用中必须解决的问题。由此,在采用相同SBS-UC模型的前提下,比较了两种场景集形成方式下SBS-UC的决策结果。其中,测试场景集1依据逐时段概率密度预测方法得到,未考虑风电场输出功率时段间的关联特性,而场景集2在形成过程中,则通过对相关系数矩阵的估计,在预测结果中纳入了时段间的关联信息。最后,通过对两种场景集下调度结果的统计比较,验证了风电场输出功率时域关联信息在含风电电力系统机组组合问题中的重要作用。

    2015年11期 v.10 1258-1264页 [查看摘要][在线阅读][下载 427K]
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  • 有限体积法求解二维双层半透明介质辐射-导热耦合传热

    金子程;路义萍;夏新林;

    为了研究双层半透明介质内的辐射-导热耦合传热特性,采用基于有限体积法的开源C++程序库OpenFOAM,开发了求解二维双层半透明介质辐射-导热耦合传热问题的计算程序,并验证了计算程序的准确性。分析了折射率对耦合传热特性的影响,研究结果表明:当nj/ni不变时,折射率的变化对复合层温度场影响很小,介质层辐射热流密度随着介质折射率的增大而增加;当复合层高温侧介质折射率ni大于低温侧介质折射率nj时,复合层内温度扩散深度较ni<nj时增加;当ni不变,nj增大时,高温侧介质温度变化不显著而低温侧介质内温度明显降低;当ni增大,nj不变时,高温侧介质温度扩散深度增加,低温侧介质靠近界面处温度上升而远离界面处温度变化不明显。

    2015年11期 v.10 1265-1268+1277页 [查看摘要][在线阅读][下载 414K]
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  • 推挽式ICPT系统功率因数的特性研究及改善方法

    夏晨阳;邵祥;李玉华;陈国平;王修启;

    针对传统感应耦合电能传输(ICPT)系统功率因数低下问题,以推挽式ICPT系统为研究对象,结合有源功率因数校正(PFC)技术,对系统功率因数进行研究。本文中有源功率因数校正电路采用基于平均电流模式的Boost电路,并且对推挽式ICPT系统进行等效阻抗分析。在此基础上,针对系统中Boost电路中电感电流过零点存在畸变现象,研究电流环的重复控制策略。最后,利用Matlab软件搭建了仿真平台,对系统进行仿真,验证了理论分析的正确性。

    2015年11期 v.10 1269-1272页 [查看摘要][在线阅读][下载 431K]
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  • 稠油油藏尿素泡沫蒸汽驱油藏适应性试验

    李文会;刘鹏程;沈德煌;钱宏图;

    针对目前尿素泡沫辅助蒸汽驱对稠油油藏的适应性研究的不足,以河南油田CJ稠油区块储层参数为研究对象,利用尿素泡沫辅助蒸汽驱的三维物理模拟试验,通过控制变量法,研究了油藏压力、含油饱和度、油层厚度和原油黏度对尿素泡沫辅助蒸汽驱采出程度的影响,得出尿素泡沫辅助蒸汽驱适用的范围为:适当的油藏压力(3.5 MPa为最佳),含油饱和度大于51%,较厚的油层(试验中大于15cm),原油黏度小于30Pa·s。利用试验结果对CJ稠油区块某一井组5口井进行尿素泡沫辅助蒸汽驱的先导试验,结果取得了明显的经济效益。室内试验及油田现场应用证明,尿素泡沫辅助蒸汽驱是稠油开发的一项可行性技术。

    2015年11期 v.10 1273-1277页 [查看摘要][在线阅读][下载 342K]
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  • 仿真方法在页岩气压裂设备井场摆放中的实现

    徐康泰;张士诚;王雷;许正栋;荣硕;

    为了快速确定压裂设备合理摆放形式,以实现页岩气高效开发,针对国内最新研制的3000型压裂车组,以3DStudio Max软件作为设备模型建模平台,选用Visual C++6.0作为编程工具平台,结合Microsoft基础类库MFC与OpenGL图形图像处理技术,开发出一套可用于3000型成套压裂设备井场摆放的仿真模拟软件;将三维仿真技术运用到页岩气开发,根据井场条件和压裂规模,实现了压裂设备数量的确定,以及设备摆放区域和形式的优选与动画模拟。实践表明,本文仿真方法及实现具有一定的经济效益和社会效益。

    2015年11期 v.10 1278-1281页 [查看摘要][在线阅读][下载 287K]
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  • 特稠油-水两相水平管流压降规律研究

    孙杰;敬加强;周怡诺;刘黎;李欢;熊梓涵;

    针对特稠油高黏及其组成复杂特性造成的集输难题,以新疆K96井区特稠油和自来水为研究对象,在混合流速为0.4~1.5m·s-1、入口含水率为0.5~0.8、温度为60~85℃的试验条件下,环道模拟了特稠油-水两相水平管流阻力特性,分析了入口含水率、混合流速和温度对特稠油-水两相水平管流压降的影响。结果表明:特稠油-水两相管流转相点为0.55,含水率高于转相点20%左右时,油水两相流的流动性良好,其压降梯度对混合流速和温度不敏感;而低于此值时则不然,压降梯度随混合流速和温度的波动较大。研究为特稠油或超稠油掺水安全经济集输提供了参考。

    2015年11期 v.10 1282-1285页 [查看摘要][在线阅读][下载 367K]
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  • 半球体窄缝通道流动换热与冷却能力试验

    林波;田文喜;秋穗正;苏光辉;

    在美国TMI-2发生严重事故时,反应堆下封头内累积了大量的熔融物,经过一段时间观察,下封头未被熔融物熔穿。因此提出了一些可能的冷却机理,其中间隙冷却机理被认为是最有可能的一种。本文进行了窄通道流动换热与冷却能力的试验,旨在探索窄缝的传热机理和冷却能力。试验中半球形采用向下加热,并观察流动换热现象。在分组试验过程中窄缝间隙选取为2mm和4mm两种,采用不同的加热功率对铜球进行加热。试验结果表明:在窄通道试验中,冷却过程与壁面加热、间隙大小有着不可分割的关系;壁面温度对窄通道冷却有着较大的影响;在窄通道流动换热与冷却过程中,对于单相对流换热,强制对流冷却的效果大于自然对流的冷却效果;对于多相对流换热,强制对流的冷却效果也大于自然对流的冷却效果。

    2015年11期 v.10 1286-1290页 [查看摘要][在线阅读][下载 729K]
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  • 板式换热器智能故障诊断系统研究

    安艳平;田琦;程锁明;

    为了提高我国城镇集中供热系统的数字化程度,使智能化管理集中供热系统中的诸多换热器能够及时、准确地诊断出换热器运行过程中的结垢或堵塞故障,从工程实际应用的角度出发,针对"城镇供热系统智能决策平台开发与示范"项目,建立了板式换热器智能故障诊断系统;提出了基于实时监测的板式换热器结垢或堵塞故障诊断模型;在此基础上给出了板式换热器压力降与流量的关联式,并以实际的板式换热器为例进行了计算与实验验证。实验结果表明:该故障诊断模型可以满足工程实际应用的基本要求,有较强的适用性,并且在板式换热器故障诊断系统中具有广阔的应用前景。

    2015年11期 v.10 1291-1294+1298页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 一种永磁同步电机的无传感器速度估计方法

    田里思;刘洋;

    为了扩展速度估计范围,将高频注入法和自适应观测器相结合,在低速时,以高频注入法为主导作用,中高速时则平滑过渡到自适应观测器,从而扩展了永磁同步电机无速度传感器矢量控制系统的调速范围;同时,分析了死区对系统的影响,并提出了相应的补偿方案;最后,通过仿真验证了本方案的可行性。结果表明,所介绍方案可以实现全速度段的转速估计。

    2015年11期 v.10 1295-1298页 [查看摘要][在线阅读][下载 375K]
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  • 具有直流偏磁补偿功能的新型电力变压器结构设计及实验研究

    陈志伟;白保东;陈德志;

    针对变压器直流偏磁现象,提出一种抑制变压器直流偏磁的新方法。首先,基于Preisach理论建立两相磁性材料的磁滞数学模型,确定两相磁性材料材料的剩磁与矫顽力的关系,并制备两相磁性材料;进而,基于磁路磁阻理论,分别考虑直流及交流磁势情况完成新型电力变压器结构设计和电磁设计;最后,基于上述设计及仿真研究,制作2台新型电力变压器样机。仿真及实验结果表明:该种新型电力变压器对直流偏磁具有很好的抑制效果,本文所提出设计方案可行、正确。

    2015年11期 v.10 1299-1302+1308页 [查看摘要][在线阅读][下载 563K]
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  • 液滴变形对荷电水雾吸附细颗粒物影响

    王军锋;谢立宇;霍元平;左子文;

    为研究液滴变形对荷电水雾吸附细颗粒物的影响,通过对三维空间中液滴周围细颗粒物的运动方程量纲为1化,获得影响细颗粒物运动的主要参数——斯托克斯数(Stk)和库仑数(Kc),在考虑液滴变形对电场影响的基础上,建立了静电力和气动力共同作用下不同变形状态的荷电液滴周围细颗粒物运动的数值模型,通过追踪三维空间中细颗粒物的运动轨迹来描述荷电单液滴的除尘过程。结果表明:Stk的增大能促进惯性碰撞沉积,而Kc的增大能促进静电沉积;液滴变形为长椭球且它的长轴与气流运动方向平行时,会削弱惯性碰撞沉积,但对静电沉积有一定促进作用,而长轴与气流运动方向垂直时,情况则完全相反;液滴变形率越大,不同角度下液滴变形对沉积的影响作用越强。

    2015年11期 v.10 1303-1308页 [查看摘要][在线阅读][下载 470K]
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  • 仿生叶片对多翼离心风机噪声影响的数值研究

    刘小民;刘翔;李典;张楚华;

    为了研究应用仿生叶片对多翼离心风机噪声特性的影响,首先,采用CFD(computational fluid dynamics)方法数值预测了标准NACA0012翼型和仿生翼型的远场噪声,通过2种翼型噪声预测结果的对比,明确了仿生翼型的降噪效果;进而,尝试将这2种翼型运用于多翼离心风机中,对风机整体气动性能及噪声进行了数值模拟,针对带有NACA0012翼型的多翼离心风机,实验测量其性能和噪声,以验证文中数值计算方法的有效性;最后,根据数值计算结果阐述了多翼离心风机中仿生翼型的节能降噪机理。研究结果表明:仿生翼型能够在不改变风机气动性能的情况下,有效降低风机气动噪声;同时,噪声频谱分析也表明,采用仿生叶片能有效降低多翼离心风机的旋转噪声和涡流噪声。

    2015年11期 v.10 1309-1315页 [查看摘要][在线阅读][下载 618K]
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  • 中压静止无功发生器的总体设计

    李佳佳;史丽萍;

    为了对电力系统进行无功补偿和谐波抑制,提出了中压STATCOM装置的设计思路。对功率柜、启动柜和控制柜的组成和作用进行了详细的介绍;同时,对交流跟踪控制方法和直流稳压控制方法进行了研究;将所设计的6kV STATCOM用于东山变电站,采用电能质量分析仪HIOKI 3196对系统电压、电流和功率因数进行测量。结果表明,STATCOM投入使用后具有良好的无功补偿和谐波治理作用。

    2015年11期 v.10 1316-1319页 [查看摘要][在线阅读][下载 501K]
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  • 气化炉内对置脉冲射流气固流动数值模拟

    李丹;唐燕佳;张天浴;唐青;陆慧林;

    为了改善气化炉内气固混合,提高气化炉性能,在干煤粉气化炉内采用气固两相脉动射流,对对置脉冲气固射流气化炉内气固两相流动进行数值模拟,射流喷口速度服从正弦变化,并且对置射流的喷口速度相位差180°。数值模拟预测了脉冲射流速度频率为0.25、1.0和5.0Hz时,气体和颗粒速度及浓度的变化规律,得到了颗粒浓度和颗粒压力等分布信息,分析了脉冲射流速度对气化炉内气固流场的改善作用。结果表明,气固两相脉动射流在一定程度上可增强气化炉内气固混合,又降低了射流引起的能耗。

    2015年11期 v.10 1320-1322+1328页 [查看摘要][在线阅读][下载 571K]
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  • 不可逆中冷回热再热太阳能布雷顿热机系统的分析

    盖双旗;韦雪娇;

    运用热力学第二定律,分析了恒温条件下,不可逆中冷回热再热太阳能布雷顿热机系统的损失和效率。结果表明:系统的效率随聚光比、高/低温侧换热器有效度的提高而增加;相同工作温度下,提高低温侧换热器有效度对系统效率的提高收益更大。在给定低压压缩机压比和高压透平膨胀比时,随着回热器有效度的增大,系统最大效率增加,最佳总压比减小;随着高/低温侧换热器有效度的增大,系统最大效率增加,最佳总压比增大。在给定总压比时,随着回热器、高低温侧换热器有效度的增加,系统最大效率增加,最佳低压压缩机压比和最佳高压透平膨胀比增大。这为系统的优化设计与节能运行提供了理论指导。

    2015年11期 v.10 1323-1328页 [查看摘要][在线阅读][下载 577K]
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  • 多晶硅冷却过程中入口流速及隔热底板运动对硅锭内热应力影响

    王森;张全江;田俊;方海生;

    为了提高大尺寸多晶硅锭质量,本文对多晶硅定向凝固系统冷却过程进行瞬态数值模拟,研究了不同冷却时刻炉体内温度场、流场及硅锭内应力场瞬态变化,隔热底板位移按直线、正弦及抛物线规律变化时,硅锭内部最大米塞斯力及无位错面积百分比随时间的变化,以及不同入口气体速率对硅锭内部最大米塞斯力的影响。计算结果表明:隔热底板位移按正弦规律变化更有助于提高多晶硅锭质量;冷却结束时硅锭内最大米塞斯力随入口流速的增加而增大;冷却初始阶段,增大入口气体速率有利于降低硅锭内部最大米塞斯力。

    2015年11期 v.10 1329-1333页 [查看摘要][在线阅读][下载 562K]
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  • 一种起下钻引发的两相稳态波动压力经验模型

    孔祥伟;郭永杰;邱伊婕;林元华;

    考虑气体的压缩性、井筒深度及黏附力等参数,建立了起下钻引发的两相稳态波动压力经验模型,以一个具体的工程实例为例,采用龙格库塔方法,借助计算机编程对其求解。结果表明:空隙率减小、钻井液密度增大、井深增大及过快的起下钻速度均使井筒两相波动压力增大,使钻井安全密度窗口相应变小,允许最大起下钻速度减小;由于气体的混入,使气液两相的黏附力减小、压缩性增大,可适当加快下钻速度,这样不但不会压漏地层,更起到提高钻井时效的目的;利用经验公式计算波动压力可达到快速简捷的目的,可为钻井工程师提供理论基础及应用指南。

    2015年11期 v.10 1334-1337页 [查看摘要][在线阅读][下载 314K]
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  • 基于准PR调节的三相风电并网逆变器

    陈荣;郑立伟;阚加荣;

    本文研究了三相并网逆变器的拓扑结构及控制策略。针对PI控制器、PR控制器存在的问题,通过使用准PR控制器的电流环调节方法,解决了PI控制器存在静态误差、抗干扰能力差的问题,克服了PR控制器难以实现的局限性,同时充分利用其增益大的特点。仿真和实验结果证明:准PR控制器应用于三相逆变器中能够实现无静差跟踪,同时具备很强的抗干扰能力,对于风电并网逆变器电流环控制具有实际意义。

    2015年11期 v.10 1338-1342页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K]
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  • 两相自然循环流量漂移分岔特性数值模拟

    杨东雪;高璞珍;

    为了研究自然循环的静态不稳定特性,通过对一个实验系统建立两相自然循环物理模型和数学模型,编程计算了两相情况下自然循环流量,研究自然循环流量漂移不稳定性的静态分岔特性及其影响因素。其中在实验段内,单相和两相段由净蒸汽产生点划分,净蒸汽产生点由萨哈-朱伯模型计算,两相摩擦压降采用均相流模型计算。最终得到了流量漂移的分岔特性曲线,并给出了相应的两相自然循环的稳定性准则,同时讨论了实验段入口欠热度、系统压力对分岔特性曲线的影响,并比较了分相流与均相流模型的计算结果。结果表明,提高入口温度、提高系统压力有利于系统稳定,分相流的计算结果比均相流稳定。

    2015年11期 v.10 1343-1346页 [查看摘要][在线阅读][下载 490K]
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  • 池式钠冷快堆交互式安全分析软件开发

    钱鸿涛;李政昕;胡文军;宫宇;

    为建立适用于池式钠冷快堆的仿真机,开发了基于法国快堆系统分析程序OASIS的交互式安全分析系统,实现了实时绘图、动态显示等可视化功能。利用该系统模拟了中国实验快堆的堆芯、主热传输系统、事故余热排出系统,以及控制调节系统和保护系统,分析了各个功率台阶的稳态及满功率下流量阶跃瞬态工况。分析结果与设计值符合度良好,表明该系统具有良好的适用性,可用于人员培训与安全审评等。

    2015年11期 v.10 1347-1350页 [查看摘要][在线阅读][下载 343K]
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