网络首发
U型通道内超临界航空煤油RP-3的传热特性数值模拟
韩之雄;谢镇阳;潘杰;李博;高鹏举;张迪;针对弯管内燃油的换热特性难以通过实验进行观测的问题，通过数值模拟研究超临界压力RP-3航空煤油在水平U形圆管内的流动与传热特性，重点分析入口温度(293.15～443.15K)、热流密度(340～640k W/m2)和系统压力(3、5MPa)对换热性能的影响机制，揭示了超临界航空煤油在U型管内浮升力、离心力与物性变化耦合作用下的局部反常传热产生机制。结果表明：提高入口温度可抑制进口段传热恶化，但会使下游传热恶化位置向弯管出口移动，入口温度提高至443.15K，下游恶化现象消失；增大热流密度在强化弯管段换热的同时加剧了弯管周向换热的不均匀性；压力升高至5MPa后，通过削弱浮力效应可以避免弯管入口传热恶化，并使弯管段传热系数提高约13%。
混合动力超环面双转子电机的转矩特性
刘欣;刘易;为了使混合动力超环面双转子电机在混合动力系统中得到合理应用，分析其可实现的工作模式，基于该电机的独特结构和行星轮在双转子间的复合运动特点，将行星轮受到的电磁力和磁力在其自转平面和公转平面进行分解，其中公转分量实现转矩输出；通过分析行星轮在不同工作模式下的受力情况，推导了各模式下的输出转矩；讨论了该双转子电机主要结构参数对转矩特性的影响规律。结果表明：增大行星轮永磁齿高度、极弧系数、行星轮厚度和环面定子对行星轮的包角，减小气隙宽度有助于提高不同工作模式下的输出转矩；采用第二代非支配排序遗传（NSGA-Ⅱ）算法对主要电磁结构参数进行优化设计，得到优化的结构参数组合即行星轮永磁齿厚度为5.1mm、极弧系数为0.88、行星轮厚度为14.5mm、气隙宽度为0.56mm、行星轮永磁齿数为8、中心距与行星轮半径之比为2，优化后单个行星轮受到的电磁转矩公转分量增大了76.8%，在3种工作模式下的输出转矩较高。
带肋通道内超临界RP-3煤油的流动传热机理
高建;高鹏举;张迪;杜佳怡;韩之雄;针对超燃冲压发动机再生冷却系统中的关键热防护问题，基于计算流体力学方法，采用SSTk-ω湍流模型结合增强壁面处理技术，建立了三维数值计算模型，系统分析了超临界碳氢燃料在矩形冷却通道内的流动特性和传热机制，重点考察了速度场与温度场的分布特征，同时对比研究了光滑通道与带有3种不同肋片结构通道的流动传热性能差异。结果表明：与光滑通道相比，带肋通道通过破坏热边界层发展和增强流体扰动，可使管道内流体最高温度降低13%～22%，其中带有三角形肋的通道综合传热性能最优。
五相串联端绕组永磁同步电机三维空间矢量调制策略
耿强;周楚杰;针对五相串联端绕组电机驱动(SWMD)系统，为了扩展其调制范围且能够实现快速直观的调制，提出了一种三维空间矢量调制策略(3D-SVM)。根据调制优先级把α-β子空间和零轴视作一个三维空间调制域，单个控制周期中，在调制域内由3个相邻的电压矢量对参考电压矢量进行合成；将三维调制域用平面划分成若干个子域，通过判别式的计算建立了具有参考电压矢量快速空间定位功能的查找表机制；而在谐波子空间内进行虚拟电压矢量(V3)的合成，降低了每个子空间的耦合程度；此外，还分析了调制比、过调制以及开关序列生成问题。通过实验对所提策略的有效性进行了验证，结果表明：所提调制策略在实际线性调制域内能够实现有效的调制，电流的总谐波失真(THD)不大于5%；查表执行时间较于全平面判定方法有效缩减了74%；相较于传统的基于载波的调制方法，本文策略拥有直观的过调制环节；且在mαβ=0.769、mz=0.1的工况下，较传统五自由度调制仍有近25%调制裕度，调制范围更广。
碳载硫化铑催化剂在酸性体系中的氢氧化性能
谭小耀;赵若琛;周长剑;欧阳安鑫;初园园;针对传统商业Pt/C电催化剂在酸性电解质特别是盐酸中稳定性差这一问题，采用先冷凝回流后低温煅烧法制备了稳定性良好的高效氢氧化反应电催化剂即碳载硫化铑(RhxSy/C)纳米催化剂，结合物理表征手段以及在1 mol/L HCl中的电化学测试，考察了煅烧热处理的温度对电催化剂催化性能的影响。结果表明：不同的煅烧温度造成了RhxSy/C纳米颗粒中不同的晶相组成，进而影响催化剂的整体催化性能。在350 ℃煅烧温度下制备的RhxSy/C催化剂既拥有一定氢氧化活性，同时也呈现出良好的稳定性，经过1 000圈加速老化稳定性测试后仍能保持87.1%的催化活性。
镁合金CMT电弧增材制造成形过程的数值模拟
王天琪;靖雯;何俊杰;针对镁合金在冷金属过渡(CMT)电弧增材制造成形过程中熔池精度难于控制、结构件成形质量差等问题，建立了三维瞬态数值模型，研究了增材过程中的熔池流动及传热过程。引入周期性系数加入双椭圆热源中，得到了更加符合实际CMT焊接过程的热源模型，并利用连续表面力思想将其转化为体热源加载在相界面。预测了焊缝和熔池的形状和尺寸，并与试验结果进行了比较。进一步计算了同一焊接速度下不同焊接电流对焊缝成形的影响。结果表明：熔池内部主要受马兰戈尼力影响在熔池后方产生逆时针流动；将模拟结果与试验进行对比，焊接电流为129A时熔宽误差约为1.13%，余高误差约5.49%，熔深误差约5.03%，验证了模型的准确性；相同焊接速度下，随着焊接电流的增大，焊缝宽高比以及熔深均增加。
非均匀磁场对ZVI吸附性能影响的CFD模拟分析
郭幸斐;王连进;马瑞远;零价铁（ZVI）是一种化学性质活泼、还原性强的金属。目前，ZVI广泛应用于废水中污染物的去除，但其易钝化性限制了ZVI的吸附能力。本研究利用计算流体动力学（CFD）实现磁场和流场的耦合，通过仿真模拟分析磁场对ZVI分布特征和吸附特性的影响机理，同时优化磁场条件以提高ZVI的吸附效率，并进行实验验证。模拟结果表明，与均匀磁场相比，效用距离为0的两段式非均匀磁场中磁梯度力的存在提高了反应器内的流体压力，有利于降低ZVI的钝化率，对磁性颗粒的防沉积效果明显，可进一步提高ZVI对于4-氯苯酚（4-CP）的去除能力。验证实验表明，均匀磁场降解4-CP含量为13.05%，非均匀磁场降解4-CP含量为20.55%，非均匀磁场降解能力是均匀磁场的1.57倍，与模拟分析结论一致。
一种基于CSI数据预处理的行为识别方法
史伟光;姜皓元;针对已有基于CSI的行为识别方法存在冗余信息多、识别精度低等问题，提出一种基于CSI数据预处理的行为识别方法。首先通过计算子载波的贡献度进行子载波的选择，有效降低了CSI中的冗余信息；在此基础上，提出一种CSI动态特征增强算法，从原始CSI信息中分离出动态分量，实现对人体行为的准确表达，从而达到动态特征增强的目的。使用开源的CSI数据进行实验验证，结果表明：将预处理后的CSI数据用于行为识别，准确率较预处理前提升约30.5%；与WiFall、WiAnti预处理方案相比，本文所提方法准确率分别提高了7.5%与3.3%，证实了本文方法的有效性。
芳纶纳米纤维/碳纳米管复合气凝胶的制备及其性能
杨光;金钊;闫静;针对导电气凝胶结构稳定性差导致传感性能不佳的问题,提出以去质子化方法制备芳纶纳米纤维(ANFs),并与改性碳纳米管(CNTs)进行共混,得到具有高压缩回弹性、高灵敏度的复合气凝胶传感器,并对其热学性能、力学性能和传感性能进行表征。实验结果表明,ANFs与CNTs之间混合均匀,并通过氢键连接形成了稳定的内部网状结构,气凝胶能承受50%的压缩比,并在100次的压缩循环后,完全恢复到初始状态;更重要的是,复合气凝胶在压缩循环中展现出稳定的电信号输出以及0.1 kPa的超低检测极限,因而在柔性应变传感器领域具有较大的应用潜力。