基于电磁场多尺度分析理论的各向异性介质球电场的研究

基于电磁场的多尺度变换理论,使得各向异性介质同性化,得出了各向异性介质球内外电场的解析表达式,所得结果与文献完全一致;计算了球内电场方向与外电场方向的夹角,结果表明,外电场的方向对球内电场的大小有显著的影响,介电常数张量对球内电场的方向有较大的影响。     

电偶极子的各向异性辐射特性

目的研究均匀各向异性介质中电磁源的辐射特性及其规律。方法基于电磁场的方向多长度标准理论,建立各向异性介质中标量势的达朗伯方程,求解微分方程得到推迟形式的标量势和矢量势的解析表达式,通过与现有文献比较验证该表达式正确性。结果得到了电各向异性介质中电偶极子的辐射电磁场,当介质为各向同性介质时,所得辐射场与现有文献完全一致,数值仿真了电偶极的辐射特性和结果的物理机制。结论在各向异性介质中,电偶极的辐射特性具有各向异性特性,在某一方向观测时,与该方向垂直方向的介电常数越大,辐射越强。为各向异性介质如磁化等离子体等介质中雷达、天线的工程优化设计提供了理论基础。     

基于各向异性粒子介电常数张量重构的散射特性研究

目的简化各向异性介质中的光电传播、目标散射识别等问题。方法基于电场强度矢量和电位移矢量的关系,提出将各向异性介质的介电常数张量重构为对角张量通用方法。结果给出了对角张量元素的表达式和对应单位特征矢量,并作了详细的数值计算。得到了单位特征矢量坐标系中电磁场与原坐标系中电磁场的变换关系以及磁导率张量的变换关系;所用方法具有通用性,所得结果具有实用性。结论在各向异性介质研究领域,可实现特征坐标系中的电磁场及介质参数与主坐标系的电磁场与介质参数的相互定量转换。     

各向异性介质圆柱的散射特性研究

利用电磁场的多尺度理论,将各向异性介质重构为各向同性介质,首次得到了各向异性介质圆柱体散射场和散射宽度的解析表达式,并对其有效性进行了理论验证;研究了介电常数张量等因素对散射宽度的影响;仿真结果表明,各向异性介质圆柱体的前向散射及其与入射波垂直的方向散射较强,极化方向上的介电常数对散射有着较大的影响,分析了其产生的物理...     

基于钻孔内地下水流速和流向的岩溶裂隙介质渗透性研究

岩溶裂隙介质的非均质性和各向异性是研究岩溶裂隙介质渗透性需要考虑的主要问题之一。以三峡秭归岩溶地区一个水文地质钻孔为例,通过对该钻孔内地下水流速和流向的测量,并结合钻孔岩心编录、超声波测井和钻孔成像所得到的岩体裂隙特征,分析了该岩溶地区岩溶裂隙介质在垂向上的非均质性和水平方向上的各向异性,得到该钻孔内岩体渗透性在垂向上的分布特征以及地下水在水平方向上的主要渗透方向。结果表明:覃家庙组地层的岩溶和裂隙发育程度较石龙洞组地层高,其中66～71m、112～116m和129.7～131.0m段岩体的渗透性好,是主要的出水段,55.5～57.0m和133.1～137.5m段岩体的渗透性差,其他段岩体的渗透性一般,反映了岩溶裂隙介质的垂向非均质性;岩溶裂隙介质岩体渗透性在水平方向具有各向异性,该钻孔内地下水的主要渗流方向为52°左右。     

利用计算流体动力学(CFD)方法研究电收尘器斜向气流分布

在讨论了电收尘器电场内气流分布对除尘效率影响的基础上,介绍有效降低粉尘返流损失,提高电收尘效率的斜向气流技术,进而利用CFD方法对电场内的气流分布进行数值模拟,给出了在电场内实现斜向气流分布时气流分布板结构调整方法和参数。     

星用FR-4电路板内建电场分析计算研究

介质内建电场的分析计算是卫星内带电效应分析和评估研究的重要环节。针对星用FR-4电路板计算了多种条件（电子能量、电路板厚度、电子入射方式、接地方式）下的内建电场并对其进行了详细的分析探讨。研究发现,介质内部最大内建电场是由电荷沉积量及泄漏速率两种因素共同决定的;最大内建电场总是随介质厚度的增加而增加;最大内建电场随入射电子能量的增加不是单调减少的。     

孔隙介质中生物膜空间分布及其对渗透性影响研究

孔隙介质地下水污染的生物修复过程中,微生物附着在介质颗粒表面,造成生物堵塞,影响生物修复的效率.对二维砂箱中的生物堵塞实验数据进行了统计分析,统计结果表明生物膜厚度在空间上服从正态分布.现有的定量刻画多孔介质生物膜与渗透率的模型一般均假设生物膜均质等厚地覆盖在颗粒表面,与实验结果不符.为探讨多孔介质中生物膜厚度变化对渗透率计算结果的影响,本文选择常用的Taylor模型中二大类六种模型进行比较分析研究.计算结果表明:生物膜厚度参数对模型计算结果影响显著,利用最小生物膜厚度计算得到的相对渗透率比利用最大生物膜厚度计算时的结果大1～4个数量级;不同模型对生物膜厚度参数的敏感性不同,其中Mualem模型最为敏感;Mualem Model利用平均值计算所得相对渗透率与实验测量结果相符,基于正态分布的生物膜厚度统计均值具有一定的代表性;Mualem模型更适用于计算孔隙介质中生物堵塞时对渗透率的影响.     

裂隙对雾龙洞岩溶发育及地下径流的影响分析

尝试利用裂隙测量结果探究区域岩溶发育规律。采用统计窗口法对湖北鄂西地区雾龙洞岩溶流域的碳酸盐岩地层进行了大量的裂隙测量,分析了流域内裂隙发育的情况,研究了裂隙的几何参数——倾向、倾角、隙宽、线密度、面裂隙率等在不同层位、不同裂隙分组内的变化情况;结合构造、岩溶洼地发育方向、洞穴野外探测结果,综合分析了裂隙发育对本区岩溶发育的影响;运用渗透张量理论对岩溶流域裂隙的各向异性和非均质性进行了研究,并分析了雾龙洞岩溶流域地下水的主要渗流方向形成的原因,对查明雾龙洞岩溶流域岩溶发育规律以及地下水的运移、赋存规律具有一定的指导作用。     

单衬层填埋场渗漏检测ELIM法的正演解析

建立了填埋场渗漏检测电势映像法(ELIM)模型.将单衬层填埋场看作水平方向为无穷大的3层均匀介质,上层为垃圾层,中间层为人工合成衬层,下层为土壤层.从稳定电流电场的本质出发,将漏洞电流等效为位于电流流入端的负电流源和位于电流流出端的正电流源.基于该模型对填埋场渗漏检测的电势映像法进行了正演解析,并根据模型的基本特征,对3层介质模型的解析结果进行了简化,结果表明该模型中电场在半无穷空间的电势分布与半空间模型中无穷媒质空间中的电势分布规律基本相同.     

雷电电磁脉冲对便携计算机终端的损伤分析

目的使用电磁仿真软件XFDTD,研究雷电磁脉冲(LEMP)对便携计算机的电磁危害。方法给出腔体内部采样点处的电场时域波形图和截面的电场分布图,计算腔体内不同位置处的屏蔽效能和瞬时坡印廷矢量的大小,分析雷电电磁脉冲与腔体正面孔阵和侧面孔洞的耦合以及孔洞的互耦合。结果雷电电磁脉冲会与入射正面和侧面上的小孔发生不同程度的耦合。雷电电磁脉冲对腔体内部的电磁危害很小,电磁能量主要被限制在开孔附近,腔体中心处受到的影响最小。开孔面积越大,耦合进的电磁能量越多。相邻孔洞之间的互耦合效应使得腔体的屏蔽性变差。结论雷电电磁脉冲对便携计算机的危害一般很小。     

Dissipation of chlorpyrifos on pakchoi inside and outside greenhouse

The dissipation of chlorpyrifos on pakchoi inside and outside greenhouse was studied. The decline curve of chlorpyrifos on pakchoi could be described as first-order kinetic. The experimental data showed that both the hermetic environment of greenhouse and season affected dissipation rates of chlorpyrifos on pakchoi. Chlorpyrifos declined faster outside greenhouse than inside greenhouse.Chlorpyrifos residues at pre-harvest time were below the maximum residue limits(MRLs) fixed in China, whereas the values inside greenhouse were higher than those outside greenhouse by almost 50%. The recommended pre-harvest time established under conditions of open field might not always fit to greenhouse production.     

强电磁脉冲环境下计算机设备的防护

探讨了强电磁脉冲对计算机设备的损伤机理和破坏作用,介绍了国内外在强电磁脉冲防护领域的研究发展状况,对计算机脉冲防护技术和措施做了详尽的介绍.结合国内外研究现状和发展趋势,建议加强相关领域的研究,并指出今后的研究方向,以提高强电磁脉冲环境下计算机设备的生存能力.     

带缝金属腔体内包含非线性组件的耦合效应分析

目的对带缝金属腔体内连接非线性组件的系统级耦合效应进行分析。方法在外界电磁激励源的作用下,采用全波混合算法解决腔体内部场强分布问题,并利用高阶FDTD方法求解线缆上的感应电压和电流,得到流入非线性组件的信号,然后建立非线性组件的频域黑箱模型,结合S-参数,得到非线性组件端口的功率响应,最后通过仿真实验验证方法的有效性。结果通过系统耦合效应分析建模,建立仿真模型,得到了非线性组件的响应曲线。结论该系统级的耦合效应分析方法可以分析得到非线性组件作为二端口或多端口时的输出功率响应,对系统级的耦合研究具有重要意义。     

2015年北京采暖季城市森林内外SO2浓度的时空变化特征

为探讨采暖季城市森林内外ρ(SO₂)动态变化及差异性,基于西山国家森林公园林内空气质量监测站数据,结合北京市环境保护监测中心植物园监测站的实时数据,分析2015年采暖季城市森林内外ρ(SO₂)变化和影响因素.结果表明:林内外ρ(SO₂)日变化基本呈双峰双谷型,在09:00-11:00和20:00-22:00左右达到高峰;采样期间ρ(SO₂)月变化呈不显著"V"型,最高值出现在1月,林内外分别为(25.8±9.2)和(31.7±23.4)μg/m3,最低值出现在11月,林内外分别为(19.0±5.2)和(13.0±11.2)μg/m3.林内ρ(SO₂)在1-3月低于林外,11-12月高于林外,林内ρ(SO₂)变化较林外平缓;气象条件对采暖季城市森林ρ(SO₂)变化有重要影响:降水对ρ(SO₂)消减效应明显,大风有驱散SO₂的作用,同时受风向影响;ρ(SO₂)和温度关系不显著(P=0.05,R < 0.40),但和空气相对湿度线性关系显著(α=0.05,Sig=0.00),林内受气象因素影响低于林外.研究显示,城市森林对气态污染物具有一定的缓冲、抵抗和吸收能力,因此应重视发展城市森林生态系统,充分发挥其生态效益,以提高城市大气环境质量.      

新型超宽带全向线天线的设计与分析

设计了一种新型超宽带全向线天线,采用交叉闭合金属线增强了天线的全向辐射特性,提出了一种小半球加载的天线结构,有效改善了阻抗匹配特性。采用CST软件建立天线模型,进行仿真和优化,并制作实物,进行了性能测试。结果显示,天线在0.45～28.4 GHz频带内,驻波系数小于2,且在全工作频带内方向图稳定,具有良好的水平全向辐射特性。该新型超宽带全向线天线在电磁环境监测等领域具有一定的应用价值。     

低频通信系统天线近场辐射危害研究

目的 为低频通信系统电磁辐射危害控制方法提供数据支撑。方法 基于IEEE-Std-C95.1—2005、GJB 5313A—2017以及GB 8702—2014，通过试验详细地获取不同功率和频率条件下低频通信系统天线近场综合场强值，并将工作区域划分为危险区、短时活动区和安全工作区。结果 以甚低频菱形天线为中心，40 m半径范围内为危险区，其峰值场强高于70 V/m，40~70 m半径范围内为短时活动区，70 m半径外为安全工作区。结论 甚低频天线近场电磁辐射危害试验验证和区域划分，为低频通信系统电磁辐射危害有效控制提供技术支撑。     

城区中全户内变电站电磁辐射环境影响分析研究

全户内变电站是将主变压器、电容器组、GIS及配电柜等电气设备布置于户内,此类变电站能有效减少电磁波往外辐射,减少对周围环境的电磁辐射影响。某市110 kV广场变电站为典型的城区中全户内变电站,通过电磁环境监测,得出变电站站界工频电场强度测量值范围为1.96 V/m~22.7 V/m,磁感应强度测量值范围为0.03μT~0.22μT,变电站主变一侧围墙外70 m范围内工频电场强度为1.91 V/m~12.8 V/m,磁感应强度为0.02μT~0.22μT。变电站围墙外20 m处0.5 MHz频率下无线电干扰值为35.40 dB(μV/m)。测量结果表明,全户内变电站围墙外的工频电、磁场强度和无线电干扰值远远低于中国环境标准中推荐的居民区的场强限值,即电场4 kV/m,磁感应强度0.1 mT,无线电干扰46 dB(μV/m)。该变电站围墙外的电磁辐射已接近环境本底水平,对周边环境的影响很小。