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[IEEE 2018年第23届电磁与声波理论正反问题国际研讨会(DIPED) - 格鲁吉亚第比利斯(2018.9.24-2018.9.27)] 2018年第23届电磁与声波理论正反问题国际研讨会(DIPED) - 多区域复合结构材料连接处散射问题的矩量法求解
摘要: 本文针对含介电与导电区域间多种类型连接面的任意多区域复合结构散射问题,建立了基于矩量法的全波求解方案。研究重点聚焦于材料连接面上基函数的处理方法。与现有成果不同,本方案采用标准RWG基函数,并根据相邻界面的边界条件进行分组。通过将仿真结果与不连续伽辽金时域(DGTD)方法所得结果对比,验证了所提方法的有效性。
关键词: 基函数、矩量法(MoM)、材料连接处、数值模拟、复合结构
更新于2025-09-11 14:15:04
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SAR卫星影像中海表微尺度特征——第二部分:数值模拟
摘要: 随着新一代合成孔径雷达(SAR)卫星的问世,现已能够解析米级尺度的海表精细特征。由于部分海表特征可能源于大气畸变(重力波、飑线)或人为影响(油膜),且未必与上层海洋动力过程相关,因此在SAR影像中准确识别海表特征具有一定挑战性。为深入理解海表精细特征的物理本质及其SAR成像特征,我们采用三维非静力计算流体力学模型与雷达成像模型相结合的高分辨率数值模拟方法,将流体力学模型输出的表面流速场作为雷达成像模型的输入数据。该联合模拟方法成功复现了舰船尾迹、低密度羽流以及分层环境内波在SAR中的海表成像特征,其数值结果与配套论文报道的SAR过境期间原位观测数据一致。已知海表及内波还会在海洋磁场中产生可测信号,本文通过计算流体力学研究海洋过程的磁特征,这为瞬变海洋动力学的SAR特征与海洋磁场波动之间建立了潜在关联。我们认为将SAR影像与海洋磁力计数据结合,可作为补充性的海洋监测手段。本工作提出的新方法可推广至包括锋面和涡旋在内的其他上层海洋动力过程,将成为解读海表SAR影像的重要工具。
关键词: 合成孔径雷达、雷达成像、海面、磁特征、数值模拟、计算流体动力学
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 西班牙瓦伦西亚(2018.7.22-2018.7.27)] IGARSS 2018 - 2018年IEEE国际地球科学与遥感研讨会 - 随机粗糙表面散射计算的解构-重构定理
摘要: 本文引入分解-重构定理求解随机粗糙表面的电磁散射场。该定理将随机粗糙表面分解为一系列由正弦基函数描述的分形结构,分别计算各分形的散射场,再通过矢量叠加重构整体表面的散射场。采用FDTD数值模拟验证了该定理,结果表明两者差异处于计算误差范围内。将该定理应用于四川邛崃土壤表面后向散射系数的求解,其结果与地面散射计实测数据及AIEM模型基本吻合。
关键词: 分形、分解-重构定理、数值模拟、电磁散射
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018年电磁场生物医学应用首届世界会议(EMF-Med) - 克罗地亚斯普利特(2018.9.10-2018.9.13)] 2018年EMF-Med首届电磁场生物医学应用世界会议 - 同轴探头感应半径内组织介电贡献建模
摘要: 生物组织的介电特性是设计电磁医疗设备的基础。组织介电特性通常采用开路同轴探头技术进行测量。虽然对均质生物组织进行介电表征的流程较为直接,但对非均质组织则需通过测量后的组织学分析,才能准确将测得的介电特性与组织成分相关联。为此,关键在于量化探头的感知体积(包括感知半径和感知深度),并研究不同组织类型如何根据其在感知体积内的分布对所获介电信号产生贡献。由于此前仅有少数研究建立了具有纵向异质性的组织样本的介电贡献模型,本研究首次对径向异质性样本内组织的介电贡献进行了建模。研究发现,单个组织对所获介电数据的贡献与其在径向异质性样本中所占体积之间存在非线性关系。该研究使得基于组成组织信息预测具有径向异质性样本的介电常数成为可能,并为非均质样本的精确介电表征奠定了基础。
关键词: 生物组织、传感半径、介电特性、开路同轴探头、数值模拟
更新于2025-09-10 09:29:36
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负各向异性偶极-偶极相互作用支撑的准一维离散孤子
摘要: 研究了二维离散深光学晶格中由负各向异性偶极-偶极相互作用(DDI)支撑的准一维离散孤子。通过数值模拟系统研究了稳定离散孤子的静态和动力学特性。新颖的研究结果表明,这类离散孤子族可称为准一维孤子族。这些孤子几乎沿单一晶格列排列,且仅能在其伸长方向上移动。此外,它们在二维平面上沿伸长方向呈现多种散射模式。
关键词: 离散孤子、准一维、光学晶格、负各向异性偶极-偶极相互作用、数值模拟
更新于2025-09-10 09:29:36
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[IEEE 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 西班牙马德里(2018.9.26-2018.9.28)] 2018年第15届欧洲雷达会议(EuRAD) - 近场RCS仿真以复现测量条件
摘要: 本文介绍了几种模拟理想导电电大尺寸物体近场雷达散射截面(RCS)的方法。此类环境通常出现在大型电波暗室的测量中,由于无法满足远场条件,导致无法用平面波近似入射场。针对极大目标采用物理光学法(PO)实现各方法,对中等大尺寸物体则采用加速版本的矩量法??焖倬亓糠òㄓ糜诘蠼獾亩嗖阕允视徊娼品ǎ∕LACA),或用于直接求解的多尺度压缩块分解法(MSCBD)。本开发工作及相应仿真均通过NEXIO公司开发的CAPITOLE-RCS商业软件完成。
关键词: 物理光学、矩量法、雷达散射截面、逆合成孔径雷达、数值模拟、电波暗室
更新于2025-09-10 09:29:36
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《AIP会议论文集》[作者:SolarPACES 2017:国际太阳能热发电与化学能系统会议——智利圣地亚哥(2017年9月26-29日)] - 双流程壳管式潜热储能系统的数值研究
摘要: 为设计和优化潜热相变储能单元,本文分析了相变材料在不同换热器构型中的热行为。结合数值模拟与尺度分析,为评估不同潜热储能系统构型的性能提供了经济高效的方法。本研究主要目标是将实验装置简化为能在合理计算时间内反映系统热行为的数值模型。采用FLUENT软件,以壳管式储热实验装置中的U型管元件作为数值研究对象。相变材料域内预测温度分布与实测数据吻合,且传热流体出口温度与相变过程持续时间均与实验结果一致。相较于采用所有测点的平均初始温度,使用各测点实验初始温度能提升温度分布的预测精度。此外,通过设置10^5、10^7、10^8三种不同糊状区常数考察其对熔化速率的影响,发现10^7常数与实验结果更为接近。研究表明该小尺度模型能有效表征实验室规模装置,揭示难以通过测量获取的相变材料热行为细节,该模型还可用于同一装置中高温相变材料在聚光太阳能发电应用场景的进一步研究。
关键词: 流体力学软件FLUENT,壳管式换热器,数值模拟,相变材料,潜热储能
更新于2025-09-10 09:29:36
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通过数值模拟评估菲利普斯谱的谱线宽度
摘要: 该研究旨在验证水波动力学方程推导所依据的假设之一,以判断其是否适用于菲利普斯谱描述的情形。我们通过原始动力学方程框架下的模拟,评估了系统在不同非线性水平(对应弱湍流Kolmogorov-Zakharov谱ω??、菲利普斯谱ω??及中间状态)下的谱线宽度。最初动机是检验水波动力学方程推导依据的假设,探究其能否适用于菲利普斯谱。研究表明:即便在平均陡度较高的菲利普斯谱存在情况下,谱线仍保持极窄特性——至少在直接级联谱区域如此。这说明即使在菲利普斯谱条件下,Hasselmann动力学方程推导所用的某个假设依然成立,至少对中等强度白帽现象适用。
关键词: 数值模拟、水波、菲利普斯谱、谱线宽度、动力学方程
更新于2025-09-10 09:29:36
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盖亚时代对中间极星的硬X射线观测
摘要: 中间磁星(IPs)的X射线光谱硬度主要由白矮星(WD)致密性(质量-半径比M/R)决定,因此硬X射线光谱可用于约束白矮星质量。精确的质量估算需考虑白矮星磁层有限尺寸Rm。我们提出通过直接从极星的X射线或光学光变曲线功率谱中观测到的转折频率推导该参数,或假设共转条件来实现。本研究将该方法应用于NuSTAR(10个天体)和Swift/BAT(35个天体)观测的所有IPs。针对矮新星GK Per,我们还观测到转折频率随流量变化的现象,从而能约束磁层半径对吸积率依赖关系。分析中我们计算了附加的双参数(M和Rm/R)模型光谱网格,假设吸积柱固定高度Hsh/R=0.25(适用于EX Hya等低吸积率IPs的白矮星质量测定)。利用盖亚数据发布2,我们首次为样本中大部分天体获得了可靠的白矮星表面吸积率和磁场强度估算值。研究发现多数IPs以约10?? M⊙/yr速率吸积,磁场强度范围1-10兆高斯。样本得出的白矮星平均质量为0.79±0.16 M⊙,与先前估算一致。
关键词: 方法:数值模拟、吸积过程、激变变星、X射线双星、吸积盘、X射线天体(EX Hya、GK Per)、新星
更新于2025-09-10 09:29:36
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集热器尺寸对太阳能烟囱性能的影响
摘要: 太阳能烟囱发电系统的性能受设计几何参数影响显著。集热器尺寸理论上能提升系统效能,但其增强趋势尚未明确。本研究通过实验与数值模拟相结合的方法,从定性与定量角度评估了集热器直径的影响。在四种不同集热器直径条件下测定了日热效率:首先实验研究了3.0米和6.0米两种直径,随后采用ANSYS-FLUENT?15软件进行数值模拟,将规模扩展至9.0米和12.0米。结果表明集热器直径对系统性能具有实质性影响——增大直径可提升系统流速、温度及日平均热效率。实验数据显示,当集热器直径从3.0米增至6.0米时,日平均热效率从9.81%提高到12.8%。在800 W/m2辐照度下的模拟结果显示:烟囱内流速随集热器直径增大而递增,3.0米直径时为1.66 m/s,6.0米、9.0米和12.0米直径时分别提升至2.34 m/s、2.47 m/s和2.63 m/s。
关键词: 实验研究、热效率、太阳能烟囱、数值模拟、集热器直径
更新于2025-09-10 09:29:36