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模型孔中化学气相渗透过程的热解碳沉积模拟被引量：2: 2016年; 研究耦合均气相反应机理和总括反应机理,以模拟甲烷在模型孔中的热解碳沉积过程。在平推流反应器模型中,利用均气相反应机理对甲烷裂解的气相组分的变化进行模拟,并将平推流反应器相应位置的气体组分浓度作为模型孔入口初始浓度。运用包含总括反应机理及氢气抑制模型的热解碳沉积模型,对甲烷在模型孔中的化学气相渗透过程进行模拟。在温度1373和1398 K,甲烷压强10~20 k Pa,停留时间0.08和0.2 s下,沿模型孔深度方向的热解碳平均沉积速率的模拟结果与文献报道的实验结果有较好的吻合。模拟结果表明：热解碳平均沉积速率随甲烷压强和模型孔深度的增加而增大,且通孔的沉积速率要低于相应实验条件下一端闭孔的模型孔沉积速率。; 汤哲鹏张中伟房金铭彭雨晴李爱军张丹; 关键词：热解碳甲烷化学气相渗透

基于柔性多体动力学的风电机组LPV建模方法被引量：5: 2015年; 为了满足风电机组真实控制器硬件回路测试要求,在柔性多体动力学模型的基础上建立一个依赖于叶片桨距角和风轮转速的线性时变参数(LPV)的风电机组仿真模型。将风力机的塔筒、机舱、叶片及轮毂分为13个杆单元,通过有限元的结果优化每个杆单元的刚度和阻尼系数以及铰接点的位移量。用万向连接表示结构的柔性,带外部力矩输入的旋转连接代表激励。采用柔性多体动力学建模方法,选取若干个典型工作点,通过多叶片坐标系变换及雅可比线性化处理,在各个典型工作点建立相应的线性模型,然后根据工作点的数据以及各工作点间的过渡数据,进行1.5 MW风力机的系统辨识,通过插值方法获取LPV模型。将输出参数和GH Bladed进行对比,结果显示该模型能准确描述风电机组前四阶的动态响应特性,且计算时间远小于主控器的最小响应时间10 ms,具有良好的实时性,适用于风电机组主控系统的硬件在回路测试平台的仿真模型。; 张丹李玲莲; 关键词：风电机组 LPV 桨距角

炭/炭复合材料热解炭基体微观结构转变动力学被引量：3: 2016年; 对热解炭沉积和织构形成过程进行动力学建模,重点分析C/C复合材料CVI制备工艺中基体炭形成时中织构/高织构(MT/HT)热解炭之间轮廓分明的急剧转变现象。基于Langmuir-Hinshelwood(L-H)理论和Particle-filler(P-F)概念模型,将MT和HT热解炭作为炭的两种亚稳相,以气相中占优的两种中间组分作为基体炭前驱体(线性小分子烃和小分子芳香烃),考虑基体表面单分子沉积形成MT热解炭和P-F双分子反应形成HT热解炭的过程,建立包含吸附/解吸附/脱氢的多步非均相热解炭沉积和织构形成反应动力学模型,研究该动力学系统达到稳态时热解炭随气相组成变化的情况。结果表明,热解炭沉积和织构形成过程曲线呈现"S"型特征,该曲线的线性稳定性分析表明热解炭沉积中的织构转变是一个包含迟滞区间的双稳态过程,进一步的计算表明此迟滞区间的大小明显受初始直链烃浓度以及沉积温度的影响。; 黄清波张丹白瑞成李爱军孙晋良; 关键词：热解炭微观结构动力学

碳/碳复合材料热解碳基体的织构界面形成机制Monte Carlo模拟被引量：3: 2014年; 基于热解碳沉积的Particle-Filler(P-F)概念模型和Langmuir-Hinshelwood理论,提出了包含吸附/解吸附/脱氢的多步非均相反应动力学机制,实现了碳/碳复合材料制备中热解碳基体在碳纤维表面连续沉积及其织构形成过程的理论建模,并采用Gibbs系综Monte Carlo(MC)方法对化学气相渗透(CVI)工艺中热解碳基体的织构界面形成过程进行了数值模拟。研究表明:由于气相中小的芳香烃组分C6的吸附比线性小分子烃组分C2的吸附更容易受到抑制,因而限制了沉积表面的P-F双分子反应;随C6与C2浓度比值R的变化,热解碳的织构形成过程呈现双稳态分布,导致了2种不同的亚稳相碳即中织构(MT)和高织构(HT)热解碳的生成,并在碳/碳复合材料热解碳基体内部形成了鲜明的织构界面。进一步的计算表明:热解碳织构双稳态转变存在一个迟滞域,其大小受气相成分的组成参数R、线性小分子烃C2的初始浓度及沉积温度T的影响;为了得到均一织构的热解碳,应当在迟滞域外的区域合理选取CVI的工艺参数。; 张丹黄清波李爱军白瑞成孙晋良; 关键词：化学气相渗透热解碳 CARLO模拟

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张丹