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关键词： 宏观裂缝   计算机应用   数值计算   多孔介质   多尺度空间   基质孔隙   厘米级   数学模型  

摘要： 李瑞,王宝华,李巧云,吴淑红.裂缝多孔介质流模型研究进展[J].数值计算与计算机应用,2024,45(2):83-114摘要:页岩/致密油气藏等非常规油气藏的储层介质为典型的多尺度空间:既具有纳微米级的基质孔隙,又具有微米-厘米级的天然裂缝,以及大规模压裂所产生的米级到百米级的人工裂缝.本文针对裂缝多孔介质,介绍基质、天然裂缝、宏观裂缝及大尺度缝洞中的流体耦合流动数学模型.

关键词： 干燥   常压   数学模型   传热   传质   热阻  

摘要： 常压冷冻干燥较传统真空冷冻干燥省去提供真空环境的装置,在节省能耗的同时可得到高质量的脱水产品,但所需干燥时间长。为探究常压冷冻干燥过程的动力学以及热质传递,克服常压冷冻干燥时间较长的问题。该研究将描述外部压力场的Navier–Stokes方程引入解吸-升华模型,建立了隧道内层状物料的常压冷冻干燥模型,利用数值模拟软件COMSOL Multiphysics 6.1求解干燥过程中物料水分比、干燥时间、干燥速率以及热质阻力的变化。模型计算物料水分比与已有文献试验结果的偏差为±10%,验证了模型可行性。通过模型计算不同物料厚度(3~11 mm)、平均孔隙直径(2.0~6.0μm)、干燥空气温度(263.15~273.15 K)、干燥空气流速(1.0~3.0 m/s)的常压冷冻干燥过程,结果表明:干燥时间随物料厚度减小、干燥空气温度增加而缩短。干燥空气流速和平均孔隙率变化影响不明显;内部热质阻力随水分比降低而线性增加并超过外部热质阻力,外部热质阻力随水分比降低而减小。热质阻力变化对比可知常压冷冻干燥过程由外部传热传质主导向内部传热传质主导转变。内外热质阻力随物料厚度的减小显著减小。该研究明确了不同干燥工况参数对常压冷冻干燥时间的影响趋势,为优化常压冷冻干燥工况提供指导。

关键词： 数学模型   室内照明   照明设计  

摘要： 随着信息技术与室内照明技术的融合,数学模型在室内照明设计中得到广泛应用。设计师可以通过光学基础知识和数学建模,准确预测照明效果,优化照明布局,提高能效。因此,本文旨在探讨信息技术支持下的数学模型在室内照明设计中的创新应用,以期为室内照明设计提供理论参考。

关键词： 永磁同步电机   扩张状态观测器   无传感器控制   数学模型   电机调速  

摘要： 永磁同步电机无传感器控制逐渐取代传统有位置传感器的矢量控制方案,但在面对复杂工况时,无传感器控制方案在对抗各类扰动方面存在固有劣势,往往出现转速和位置估计精度下降的情况。该文在永磁同步电机双闭环矢量控制的基础上,基于级联式线性扩张状态观测器实现对转速和转子位置的快速跟踪,并基于带宽法进行参数整定。通过Simulink仿真,验证该方案在负载突变情况下的转速和位置跟踪性能,仿真结果表明,所提方案与传统方案相比可有效提高无传感观测器的抗扰性能。

关键词： 可再生能源   能源技术   能效标准   功率器件   推动者   局限性   物理特性  

摘要： 随着全球对于能效标准的日益关注和对可再生能源需求的不断增长,传统的硅基功率器件正逐渐显示出其性能的局限性。在这样的背景下,碳化硅(SiC)功率器件以其卓越的物理特性和能效表现,被视为下一代能源技术的关键推动者。

关键词： 机舱布局   评分机制   数学模型   自适应粒子群算法  

摘要： 为提高船舶机舱的智能设计水平,提出一种针对于船舶机舱设备布局的智能优化方法。以某船机舱为例,通过分析船舶机舱设备对于机舱内部温度的耐受性、通风需求、以及设备自重对于船舶重心位置的影响,建立船舶机舱设备的分层评分机制,实现设备在机舱内部的分层布置。从设备系统群关系、流通成本、倾斜力矩、吊装需求等6个角度出发对机舱双层布局进行分析并建立数学模型,运用罚函数法处理约束条件,运用自适应粒子群算法求解该数学模型,得出布局方案并进行合理性分析。使用该方法优化之后,同一系统或邻接性较强的设备紧密布置,非邻接性设备分散布置,设备之间的流通成本降低约12%,吊装距离减少约100%,倾斜力矩之和降低约130%。结果分析表明,该方法能有效地解决船舶机舱的布局优化问题,可为解决类似的布局优化问题提供参考。

关键词： 数学模型   电力系统   负荷预测   故障识别   调度优化  

摘要： 在新型电力系统稳步发展与“双碳”目标持续构筑背景下,工业企业电力系统是国民经济的重要组成部分,其安全稳定运行对国家和社会具有重要意义。近年来,智能化技术的不断发展,工业企业电力系统的监控、调度、优化等方面也面临着新的挑战和机遇。数学模型作为描述工业企业电力系统运行规律和特性的有效工具,对工业企业电力系统智能化发展至关重要。探讨数学模型在工业企业电力系统智能化发展中的作用,分析该技术在负荷预测、故障识别、调度优化等方面的具体应用,以期能为电力系统智能化发展提供理论支撑和技术参考。

关键词： 桥梁工程   顶推策略   数学模型   曲线钢箱梁   步履式顶推   空间约束  

摘要： 针对曲线钢箱梁多点步履式顶推同步控制难度高、往往受到各类空间约束限制的难题,为提高顶推施工的精确性与可靠性,应充分降低曲线顶推施工过程中的多点异向和异速顶推工况次数,根据尽量使得顶推过程中曲线箱梁各点顶推方向与速度相同这一基本原则,提出了受空间约束时曲线钢箱梁以平移和纠偏为主,旋转与调整为辅的顶推策略和方法,建立了各基本工法对应的顶推数学模型,并将其成功应用于兰州市某非对称曲线斜拉桥的钢箱梁顶推施工。研究结果表明:随曲线钢箱梁顶推行进,理论计算出的梁体尾部偏差值逐渐变大、梁体所需旋转角度逐渐变小,故曲线钢箱梁顶推初期宜多次采用旋转工法减小曲线夹角,后期宜多次采用纠偏工法减小轴线偏差;调整工法可有效减少其余工法的实施次数,其计算流程独立于其他工法,只与当前曲线钢箱梁到达的临时墩所在平面位置有关;曲线钢箱梁即将穿越桥塔等空间障碍物时,梁体与障碍物碰撞风险最大,而随顶推进程的继续,梁体与障碍物碰撞风险会逐步降低;该曲线钢箱梁顶推策略与方法思路明确、可操作性高,可大幅降低对多点步履式顶推系统的要求,提高顶推施工可靠性,适用于市政桥梁的曲线钢箱梁步履式顶推施工。

关键词： 有载调压变压器   自动调压   模糊控制   电压与无功   PLC   时效性   数学模型  

摘要： 针对现有控制方法在实际应用中无法实现对有载调压变压器升压或降压的稳定控制,控制时效性较差的问题,引入可编程逻辑控制器(PLC)开展有载调压变压器自动调压控制方法研究。构建有载调压变压器数学模型,结合电压与无功功率相关性,对有载调压变压器综合自动调压模糊控制策略进行设计,最后利用PLC实现有载调压变压器综合自动调压模糊控制。

关键词： 数学模型   建筑照明   光环境评价  

摘要： 照明光环境直接影响着老年人的健康和生活质量,适宜的照明可以降低跌倒和受伤的风险,并增强老年人的情绪和认知功能。因此,本文针对养老建筑照明光环境的优化问题展开深入探讨,以期提供更加精确和实用的设计改进建议,帮助改善老年人的居住环境,提升他们的生活质量。