基于同步离散电流估计的磁轴承自传感方法与试验

针对自传感磁轴承的滤波法幅度解调模型结构复杂导致相移过大的问题,提出一种基于Cosine纹波的同步离散电流估计自传感方法。建立了磁轴承磁阻模型,得到了磁轴承开关工作电流与位移之间的关联变化规律。与以往的采样电流相比较,同步离散电流是同步于PWM周期并定点离散于其Cosine纹波函数为0处的采样电流,并建立了同步离散电流估计器(Synchronous-Sampling-based Discrete Current Estimator,SS-DCE)数学模型;该模型可消除主动磁轴承自传感路径中的滤波器,简化估计算法复杂度,从而使得历经估计器的相移减小。数值仿真结果表明:SS-DCE自传感算法在50～250μm量程范围内估计误差小于2.72%;在特征频率处幅值增益为2 dB,相位滞后为-22°,为系统稳定运行提供了158°相位裕度。搭建了自传感磁轴承实验平台,验证了SS-DCE的位移估计最大估计误差为5.06μm,对应的估计精度为2.53%,并获得较好的激励响应的跟随特性,研究结果为小相移的自传感磁轴承和高速运行的磁轴承设计提供参考。     

超声空化对软性磨粒流切削效率和质量的影响

为提高软性磨粒流切削的效能,研究了利用超声空化作用加快材料去除的方法。在分析磨粒抛光试验和计算流体动力学仿真结果的基础上,提出并验证磨粒碰撞壁面的动能是影响切削效率主要因素的假设;根据对超声空化气泡溃灭,及其在外围水域中冲击波形成与传播的研究结果,分析气泡溃灭在推动磨粒改变其动能时所起的增强湍流效果的作用。在此基础上搭建了超声辅助磨粒流试验装置,以表面覆有氧化层的硅片为试验对象,根据其表面氧化层的去除情况,分析超声空化对硅片表面材料去除能力的影响,并在磨粒流加工无氧化层硅片表面的试验中,观察到超声空化对磨粒流切削的显著影响。验证了超声空化能使磨粒流中的磨粒的动能发生改变,从而起到提高切削效率和提高表面质量的作用,以期为超声波作用下磨粒流加工工艺的改进提供参考。     

甬江干流水体主要理化因子的时空变化及水质评价

通过对宁波市甬江干流13个断面周年性水样分析,研究了甬江干流水体中溶解氧（DO）、生化需氧量(BOD₅)、化学需氧量（COD_Cr）、总氮(TN)、总磷(TP)和叶绿素a(Chl-a)含量的时空变化,结合模糊数学手段,综合评价了甬江干流不同断面和季节的水质状况.结果显示,甬江干流中DO含量与BOD₅、COD_Cr、TN和TP呈负相关;BOD₅、COD_Cr、TN、TP以及Chl-a等主要水质理化因子呈上游较低、中游较高、下游再次下降的变化规律;各主要理化因子多呈单峰型或双峰型的季节性变化模式.模糊数学综合分析表明,整个干流不同断面的水质由优到劣依次为：断面1>断面2>断面13>断面9>断面11>断面12>断面5>断面10>断面8>断面4>断面7>断面6>断面3,除断面1、2和9外,其他断面水质均为Ⅴ类,不同季节间的水质状况表现为冬季>春季>夏季>秋季.     

结构化流道环境下不同颗粒浓度的磨粒群分布及其动力学特性

结构化表面流道内,由于流体相的驱动作用,磨粒与磨粒之间、磨粒与壁面之间产生相互碰撞,从而壁面不断受到冲击力和摩擦力而发生磨损。该文基于液-固两相流体耦合理论,利用欧拉-欧拉多相流模型中的mixture模型和Realizablek-ε湍流模型对V型纹理半环形截面流道内液-固两相流在不同颗粒浓度下运行时的壁面湍流效应进行了数值模拟,计算了流场中湍流速度及湍动性能等参数。模拟结果表明:V型纹理的流道有利于涡流的产生,因此可以通过配置V型纹理的约束模块来提高湍流的紊乱程度;随着颗粒浓度的增大,在一定范围内磨粒流的速度逐渐增大,磨粒流的湍动能逐渐减小,磨粒体积分数的波动振幅越来越小;颗粒浓度的选择应适当,不同的颗粒浓度可以产生不同的磨粒流综合性能和颗粒分布效果。     

磨粒流加工中单颗磨粒冲击的有限元分析

为了研究热泵烤烟的系统特性,并为工程应用推广提供有价值的参考,该文设计了一种新型的热泵烤烟系统,对热泵烤烟进行了试验研究。当烤房内鲜烟装载量为2 432?kg时,压缩机的最大功率为12.6?kW,系统制热系数达到了3.25,整个过程的除湿能耗比为2.42?kg/（kW·h）。最后对热泵烤烟和燃煤烤烟的经济性进行了比较,结果显示得到1?kg干烟热泵的烘烤成本为2.12元,而燃煤的烘烤成本为2.97元。与燃煤烤烟相比,热泵烤烟具有明显的节能优势和社会经济效益。     

多种约束流道环境下的软性磨粒流流场特性

为了解决软性磨粒流加工中工件表面特定加工区域材料去除的难题,提出了一种通过改变约束模块结构控制约束流道内流场的方法。基于标准k-ε湍流模型和Mixture两相流模型,建立了面向液-固两相软性磨粒流湍流流型分析的动力学模型。以波浪形和矩形2种约束流道为具体模拟仿真对象,研究软性磨粒流流经2种约束流道过程中压力、速度等工艺参数。研究结果表明：简单流道内的湍流动能小于复杂流道内的湍动能,因此在流道内加入约束模块可提高湍流的紊乱程度;流道加工表面的静压力、动压力在波浪形约束模块作用下比在矩形约束模块的作用下流道性能有所提高,同时在波浪形流道内可根据约束形状形成明显的压力差值;加入不同形状的约束模块改变流道横截面积,可以改变加工表面压力、速度、磨粒入射角等工艺参数,并且能够获得更加明显的小涡流以提高加工精度。数值模拟结果为软性磨粒流加工工艺参数的选择提供了依据并部分通过试验得到验证。     

基于DPWS网络中间件与Petri网的微电网监控方法

针对目前微电网监控系统存在的协同性差、缺少动态配置支持、连续动态行为和离散事件共存的混杂性等问题,该文提出了一种基于设备网络服务框架(device profile for web service,DPWS)与解释Petri网模型的新型微电网监控方法。根据微电网监控系统功能需求,建立基于DPWS的分布式微源运行状态监控模型。利用DPWS技术的自动发现、自动组网机制对微电网监控系统进行重新配置,结合事件订阅机制实现微电网系统状态的实时监控,进而分析微电网系统在运行过程中的多重状态及其转换关系。基于DPWS技术信息加密机制,解决了微电网监控系统的信息传输安全问题。运用解释Petri网建立了微电网系统控制模型,提高了微网监控设备端的自动化程度,并完成了相应的数值仿真试验。试验结果表明,该模型能较全面地描述微电网系统中的并发及混杂现象,所提出的控制策略符合微电网系统实际运行要求,为微电网系统的安全、稳定地运行提供技术依据。