外核黏性对地磁场发电机数值模型的影响

地磁场发电机过程由数学方程组和输入参数所控制.为研究发电机参数对系统的影响,本文使用MoSST模型模拟了在外核黏性ν变化下发电机模型的输出.通过使用跨越近3个量级的ν值,着重研究了各物理场及其典型尺度随黏性的变化.发现黏性变化显著影响流场;磁场随ν增加而近乎单调减小,但变化幅度不超过30%;温度扰动随ν增加而小幅（6%）单调增加.经过拟合,得到外核流速u和黏性ν的比例关系：u~ν^0.49.流速随黏性增加的现象本质上是由于黏性增加打破了Taylor-Proudman约束,使得临界Rayleigh数减小,从而在相同的驱动力下带来了流速的增加.此外,作用力平衡分析发现,随着ν的变化,系统在几种平衡模式间切换.通过与之前比例关系的研究对比,本研究支持在一定范围内,磁场与黏性关系不大的结论;但反对流速与外核黏性无关的假设.     

太阳活动起源研究(Ⅱ):太阳发电机理论

对试图解释太阳活动起源的太阳发电机理论作了综合评述。着重介绍了平均场运动学发电机理论，包括平均场的α效应，运用学的αΩ发电机和迁移发电机。讨论了MHD发电机和其它类型发电机的研究概况。     

地震学家测量了从地球液核到下地幔的热流

科学家们已经直接测量了从地核液体金属到地幔底部区域的热流量,该过程有助于了解驱动浅部板块的运动和产生地球磁场的地球发电机。最近发表于《Science》杂志上的研究指出,新的温度测量是通过关联地震观测与最近发现的矿物转换获得的,该矿物转换发生于核-幔边界附近的超高压和超高温度条件。论文第一作者加利福尼亚大学地球与行星科学系Thorne Lay教授认为,这是首次拥有“温度计”,它能告诉我们地球深处的温度。如果我们的解释是正确的,那么它给我们提供了两种不同深度处正确的温度,因此我们不仅得到了绝对温度,还得到了温度随深度变化的…     

考虑土-结构相互作用的风力发电机塔架地震响应分析

利用有限单元法建立用弹簧阻尼单元近似模拟土-结构相互作用的风力发电机塔架结构模型.采用更新的拉格朗日增量有限元格式,逐步积分的Newmark法求解,通过算例分析了多维地震荷载作用下风力机塔架结构的时程响应规律,研究了P-Δ效应、竖向地震作用和土-结构相互作用的影响.分析得出:土-结构相互作用对风力发电机塔架结构的地震动力响应的影响不容忽视,在材料线弹性范围内竖向地震荷载和P-Δ效应对结构的动力特性影响较小.     

风力发电机地基的现场加速度测试和数值模拟

对某风电场风力发电机地基进行现场加速度测试,在土动力性能室内试验的基础上利用有限元对风机基础—地基系统进行数值模拟。在地基加速度的峰值、衰减规律和频率上,现场测试与计算结果吻合较好,验证了动力数值分析模型及相关参数取值的合理性,为建立风机振动对周围环境影响的数值模型提供了依据。     

伽利略卫星磁异常起源的数值模拟

伽利略号任务探测到了起源于伽利略卫星的磁异常.这些磁异常很可能来自于卫星内部,并且受到强大的木星背景磁场的影响.观测磁异常可能来自各种不同的产生机制,这里通过数值模拟主要研究卫星内部磁对流和发电机行为.为了模拟卫星周围的电磁环境,在模型中引入了一个固定取向、空间均匀,但是强度可变的外磁场B0.模拟结果显示,强度足够大的B0可以显著的改变核内的发电机过程.当B0增加到原发电机磁场强度的40%时,核内对流的改变非常显著：整体对流强度减弱了80%,但是在大部分区域的差动旋转却增强了,这导致了核内总磁场的增加.磁场的形态趋向于同背景场一致,而流场则显示出背景场对原有对称性的抑制作用.此外,磁场在时间变化上也趋向于更加稳定.     

基于多变量非线性DAE子系统模型的同步发电机励磁汽门综合控制

同步发电机励磁汽门综合控制由多变量非线性DAE子系统模型来描述.本文扩展了非线性常微分方程系统的反步控制方法,研究了其镇定控制问题.首先若被控系统的向量相对阶存在,那么可通过一个微分同胚和反馈控制实现系统的解耦和等价转化.然后基于等价系统,利用反步方法设计其镇定控制器,使得整个闭环系统渐近稳定.最后基于MATLAB进行了仿真,仿真结果验证了本文所提方法的有效性.     

数值模拟火星古发电机湮灭前磁场特征

火星地壳磁场观测结果表明,该行星目前已经丧失了由其内部发电机作用产生的行星尺度的本征磁场,只在其表面残留不对称分布的剩余磁场.通过MoSST行星液核发电机动力学模式的前期模拟工作发现,在火星古发电机"死亡"之前,很可能处于亚临界发电机状态(此时维持发电机所需能量小于激发发电机所需能量).为了解火星发电机湮灭前的磁场特征,本文选取该亚临界发电机区间内,Rayleigh数(表征驱动发电机能量的无量纲参数)=2480时的火星表面磁场数据,采用自然经验正交函数对其分析,结果表明:在火星古发电机湮灭过程中的亚临界发电机状态下,火星表面磁场形态是非轴向偶极子占优的;并频繁出现磁极倒转和漂移现象,该过程中其磁偶极距随时间呈非单调形态的衰减.     

可调桨使用与故障处理

自第一台可调桨问世以来,由于技术上还不够成熟,其应用也不广泛。后来可调桨随着机械制造、液压技术、电子技术的发展,尤其是遥控技术的应用而日趋完善,由于其灵活机动性好,在一些领域得到广泛的应用。向阳红09船作为国内最早的科学考察船之一,于1983年最先应用了从瑞典引进的卡梅瓦(KAMEWA)可调桨,型号为79KS/4,为四叶桨,直径3130mm,设计的功率为6615Kw,对应的转速为200rpm。可调桨的桨叶与桨毂中支持桨叶的承座相连接,通过桨毂中的旋转机构操纵桨叶旋转,旋转机构的动力则由液压、机械、电力等不同方式输出。可调桨在不同工况下充分利用主机的功率与转速,对于桨叶负荷的变化适用性较好,可使船-机-桨处于良好的匹配状态。     

数值模拟火星磁场古发电机：Rayleigh数对系统的影响

火星表面剩余磁场观测结果表明,火星内核曾经存在过活跃的发电机作用,利用MoSST行星发电机动力学模式模拟了火星古发电机在其活动过程中,系统状态随Rayleigh数Ra（表征发电机驱动浮力强度的重要无量纲参数）改变而变化的情况．模拟结果表明：Rayleigh数和系统中的平均磁场尺度之间呈非单调关系;核幔边界处磁场形态随着Rayleigh数改变而发生变化,尤其磁场的西向漂移速度随着Rayleigh数的减小而降低．