铁路挡风墙挡风效果和积沙情况分析 被引量：21

1

作者 郑晓静 马高生 黄宁 《中国沙漠》 CSCD 北大核心 2011年第1期21-27,共7页

对我国"百里风区"铁路沿线的已有挡风墙在受强侧风作用时避免行进列车倾覆方面的有效性以及挡风墙沿线所存在的积沙问题进行了定量分析,在此基础上,给出了列车车速和挡风墙高度对导致运行列车的某一节车厢倾覆的临界倾覆风速... 对我国"百里风区"铁路沿线的已有挡风墙在受强侧风作用时避免行进列车倾覆方面的有效性以及挡风墙沿线所存在的积沙问题进行了定量分析,在此基础上,给出了列车车速和挡风墙高度对导致运行列车的某一节车厢倾覆的临界倾覆风速影响的规律以及对沙粒沉积的影响。结果表明,列车运行速度和挡风墙高度对车厢的临界倾覆风速有明显影响,目前在"百里风区"沿线设置的挡风墙在避免行进列车倾覆方面发挥了积极作用。然而,在设置挡风墙的沿线上,由路基背风面的回旋气流可导致路基后坡面的沙粒被卷起并被反向气流携带,然后沉积在路基铁轨附近。同时,通过挡风墙线路的列车车厢尾部的下沉气流也会引起在强沙尘天气时来流气流中所携带的沙粒沉积在路基铁轨附近。因此,对挡风墙沿线的积沙问题应该予以重视。 展开更多

关键词 挡风墙 列车运行 临界倾覆风速 沙粒沉积

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新月形沙丘表面流场的数值模拟 被引量：16

2

作者 江丽娟 马高生 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期48-52,58,共6页

利用商用CFD流体计算软件FLUENT,对新月形沙丘流场进行数值模拟,得到沙丘表面气流结构;分析了迎风坡气流加速、背风坡回流区长度与沙丘高度、来流风速之间的关系。结果表明:沙丘高度是影响迎风坡气流加速的主要因素,沙丘高度越高,迎风... 利用商用CFD流体计算软件FLUENT,对新月形沙丘流场进行数值模拟,得到沙丘表面气流结构;分析了迎风坡气流加速、背风坡回流区长度与沙丘高度、来流风速之间的关系。结果表明:沙丘高度是影响迎风坡气流加速的主要因素,沙丘高度越高,迎风坡气流加速越大,而来流风速对迎风坡气流加速的影响与沙丘高度比较,是小量可以忽略不计;回流区长度与沙丘高度的比值随着高度的增加而增加。 展开更多

关键词 数值模拟 剖面曲线 沙丘风场 回流涡 剪应力

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风雪流临界起动风速的研究 被引量：13

3

作者 马高生 黄宁 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期130-134,共5页

雪粒的起动以及临界起动风速是研究风雪流的形成过程中需要关注的首要问题．通过对雪粒的受力机制及其起动条件进行分析,建立了雪粒在平稳风场下的起动模型;研究了雪粒的临界起动风速以及临界起动风速与雪粒粒径、积雪时间和雪表温度的... 雪粒的起动以及临界起动风速是研究风雪流的形成过程中需要关注的首要问题．通过对雪粒的受力机制及其起动条件进行分析,建立了雪粒在平稳风场下的起动模型;研究了雪粒的临界起动风速以及临界起动风速与雪粒粒径、积雪时间和雪表温度的关系．结果表明,临界起动摩阻风速随着雪粒粒径的增大而增大;对于稳定的雪表温度,雪粒的起动摩阻风速在1000 s内是随时间而增加的,最终达到一个稳定值．起动摩阻风速随雪表温度的增大而增大,当雪表温度大于263 K时,其对临界起动摩阻风速影响很大;当雪表温度小于263 K时,其对临界起动摩阻风速影响相对较小． 展开更多

关键词 粘聚力 临界摩阻风速 积雪时间 雪表温度

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工程教育认证背景下“热工基础”课程教学改革初探 被引量：9

4

作者 张学民 李银然 +1 位作者 王英梅 马高生 《教育教学论坛》 2021年第28期72-75,共4页

“热工基础”是理工科院校能源与动力类专业一门重要的专业基础课程,同时也是一门理论与实践联系紧密的课程。针对新形势下“热工基础”课程的教学现状及其存在的问题,以工程教育认证的三大基本理念为导向,从“热工基础”的教学内容与... “热工基础”是理工科院校能源与动力类专业一门重要的专业基础课程,同时也是一门理论与实践联系紧密的课程。针对新形势下“热工基础”课程的教学现状及其存在的问题,以工程教育认证的三大基本理念为导向,从“热工基础”的教学内容与课程体系、教学方式与教学手段、课程的考评机制与考核方式等方面进行全面改革,探索理论与实践有机融合的教学模式,使“热工基础”课程教学更加切合工程教育认证背景下人才培养的基本要求,提高新形势下人才培养的质量。 展开更多

关键词 热工基础 工程教育认证 教学改革

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新工科背景下工科类专业基础课教学创新策略及实践——以流体力学课程为例 被引量：7

5

作者 南军虎 张东 +1 位作者 王燕 马高生 《高教学刊》 2022年第2期43-46,共4页

流体力学等工科类专业的基础课程,因具有内容艰涩、理论性和逻辑性强等特点,学生学习时往往兴味索然,难以运用所学知识解决实际问题。以流体力学课程为例,基于新工科背景提出并实践了针对工科类专业基础课的教学创新策略:1.将课程思政... 流体力学等工科类专业的基础课程,因具有内容艰涩、理论性和逻辑性强等特点,学生学习时往往兴味索然,难以运用所学知识解决实际问题。以流体力学课程为例,基于新工科背景提出并实践了针对工科类专业基础课的教学创新策略:1.将课程思政贯穿教学始终,特别是将课程和专业60多年的历史传承融入其中,树立学生的专业和学习自信;2.构建了流体力学的基础知识模块,使学生形成对相关内容触类旁通的认识,以夯实学生的理论基础;3.挖掘专业领域和学科前沿中的流体力学特色教学案例,实现科教融合,打造学生的专业核心能力;4.依托在线课程资源,将现代信息技术与教学深度融合,创新教学模式,提升学生的课堂参与度和获得感。上述教学创新策略取得了良好的教学效果,可为工科类专业基础课程的建设与教学提供参考。 展开更多

关键词 专业基础课 历史传承 知识模块 教学案例 教学模式

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前后风力机尾流干扰实验分析及混合尾流模型验证

6

作者 马高生 常吉祥 +3 位作者 李德顺 霍春玉 刘念爽 李仁年 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期390-397,共8页

为研究两台水平轴风力机在不同排布下尾流的相互影响,开展两台风力机串联和错列工况下的尾流速度风洞测量实验。实验结果表明:对相同来流情况,风力机不同排布下混合尾流的尾流膨胀速率相同;串联风力机的轴向间距小于6倍风轮直径时,其混... 为研究两台水平轴风力机在不同排布下尾流的相互影响,开展两台风力机串联和错列工况下的尾流速度风洞测量实验。实验结果表明:对相同来流情况,风力机不同排布下混合尾流的尾流膨胀速率相同;串联风力机的轴向间距小于6倍风轮直径时,其混合尾流比单台风力机尾流恢复快。另外,对已有尾流模型的叠加方法(速度亏损平方和法)进行了验证。结果显示基于Park-polynomial模型和Park-Gauss模型得到的叠加尾流在距下游风力机3.5倍风轮直径的截面与测量值吻合良好。之后的截面高估了尾流的速度亏损。该研究为发展更准确的尾迹模型提供了风洞测量数据,对风电场内风力机排布优化有一定的工程意义。 展开更多

关键词 风力机 工程尾流模型 尾流叠加方法 风洞

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沙尘环境对风力机关键零部件力学特性影响综述

7

作者 梁恩培 马高生 +4 位作者 李晔 郑小波 巫发明 李寿图 李德顺 《中国科学：物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2023年第3期129-141,共13页

近年来随着全球对双碳计划的落实,风力机行业发展迅速.风电场选址尽可能选择风资源储量大,与当地环境能和谐共生的区域,沙漠区域具备相当大的风能储量,但该区域受风力影响致沙尘天气频发,风沙环境对风力机运行产生了显著影响.本文首先... 近年来随着全球对双碳计划的落实,风力机行业发展迅速.风电场选址尽可能选择风资源储量大,与当地环境能和谐共生的区域,沙漠区域具备相当大的风能储量,但该区域受风力影响致沙尘天气频发,风沙环境对风力机运行产生了显著影响.本文首先对全球沙漠分布及对应风能利用情况做了概述,然后简述了沙尘天气发生的核心因素,即沙源地、沙尘运动形式和沙尘天气特征;最后对风沙环境下风沙对风力机关键部件影响研究进行了评述,并对未来研究进行了展望.目的是为从事相关研究的技术人员提供参考,希望能对风能利用与沙漠化环境的协同改进研究提供支持. 展开更多

关键词 风沙环境 风力机 风能利用 环境力学 空气动力学

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沙粒跃移运动的数值模拟 被引量：3

8

作者 马高生 郑晓静 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第S1期33-37,共5页

沙粒在风场作用下形成的风沙运动,直接导致一系列环境问题。现有的数值模拟并没有揭示风沙流的二维性质。本文提出一种合理有效的模拟方法来揭示风沙流时空的变化。气相运动采用大涡模型,而固相(沙粒)处理为离散体系(DEM),并利用已有的... 沙粒在风场作用下形成的风沙运动,直接导致一系列环境问题。现有的数值模拟并没有揭示风沙流的二维性质。本文提出一种合理有效的模拟方法来揭示风沙流时空的变化。气相运动采用大涡模型,而固相(沙粒)处理为离散体系(DEM),并利用已有的沙粒与床面碰撞的激溅函数,以获得整个风沙系统运动特性。结果表明:其发展过程与以往的试验结果相比较符合;风沙流达到稳定后,不同截面输沙率沿高度分布与平均输沙率相比差别很大,并大约在9cm高处,平均输沙率出现极值,单宽输沙率沿风向分布同样具有非均匀性。 展开更多

关键词 流体体积分数 相间阻力 风沙耦合 输沙率

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基于地域特色的“大土木”水力学课程建设与教学实践 被引量：3

9

作者 郑健 王燕 +1 位作者 钱晨 马高生 《高教学刊》 2016年第16期80-81,84,共3页

西北黄土高原地区"大土木"水力学课程教学需结合工程背景与专业特色,目前的课程理论与教学实践中存在诸多问题,须从教学内容、教学手段、教学方法、教学考核等方面结合教学实际进行改革与创新,以适应新形势下人才培养的需求。

关键词 地域特色 大土木 水力学 课程建设 教学实践

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基于CiteSpace的热工基础学科研究热点及趋势分析

10

作者 王英梅 马高生 刘杰 《高教学刊》 2024年第11期18-23,共6页

热工基础是热力学和传热学基础学科,它涉及热力学基本概念、热平衡、热力学循环、传热基本理论等方面。热工基础是工程热物理、热能工程以及新能源科学与工程专业中的一门核心课程,对于工业生产和能源利用具有重要意义。为了解热工基础... 热工基础是热力学和传热学基础学科,它涉及热力学基本概念、热平衡、热力学循环、传热基本理论等方面。热工基础是工程热物理、热能工程以及新能源科学与工程专业中的一门核心课程,对于工业生产和能源利用具有重要意义。为了解热工基础学科研究热点与发展趋势,以中国知网(CNKI)收录的177篇发表在北大中文核心期刊和CSSCI期刊上的有关热工基础的文献数据作为样本,借助文献计量学分析软件CiteSpace绘制图谱,对热工基础学科进行可视化分析、热点与前沿分析。最后对相关研究成果进行归纳总结,并对未来该领域的发展提出相关建议。 展开更多

关键词 热工基础 文献计量学分析 可视化分析 CITESPACE 知识谱图

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风力机尾流影响沙尘输运的实验研究

11

作者 马高生 霍春玉 +1 位作者 李德顺 常吉祥 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期444-450,共7页

通过在风洞中构建符合强沙尘暴特征的风沙流场,开展不同叶尖速比下风力机尾流对沙尘输运特性影响的实验研究。结果表明:风轮旋转对沙尘输运具有明显阻挡作用,叶尖涡和中心涡造成沙尘的局部聚集现象,且上叶尖涡发生区域的聚集效应更加显... 通过在风洞中构建符合强沙尘暴特征的风沙流场,开展不同叶尖速比下风力机尾流对沙尘输运特性影响的实验研究。结果表明:风轮旋转对沙尘输运具有明显阻挡作用,叶尖涡和中心涡造成沙尘的局部聚集现象,且上叶尖涡发生区域的聚集效应更加显著。尾流不同位置处的横向剖面沙尘聚集呈圆弧带分布,风力机后5D时沙尘在横向截面分布趋于均匀。另外,叶尖速比越大,上叶尖涡聚集效应越强,且与中心涡沙尘聚集分界越明显;低叶尖速比时,下叶尖涡对沙尘的聚集效应不明显,高叶尖速比时,下叶尖涡对沙尘的聚集效应更加明显;叶尖速比越大,风力机的阻沙效果越好。 展开更多

关键词 风力机 沙尘 风洞 沙尘输运 聚集现象

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风力机对沙尘输运影响的风洞试验研究

12

作者 李德顺 刘念爽 +1 位作者 马高生 林伟杰 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期104-109,共6页

采用风洞试验的方法,以风力机模型和腾格里沙漠沙尘为研究对象,使用自主设计的点源式下沙仪构建风沙流场,在风力机后方5个截面处,收集沙尘、测量沙尘质量并计算输沙率,研究风力机对沙尘输运特性的影响规律.研究结果表明:风力机风轮旋转... 采用风洞试验的方法,以风力机模型和腾格里沙漠沙尘为研究对象,使用自主设计的点源式下沙仪构建风沙流场,在风力机后方5个截面处,收集沙尘、测量沙尘质量并计算输沙率,研究风力机对沙尘输运特性的影响规律.研究结果表明:风力机风轮旋转会促进沙尘在尾流区聚集,影响沙尘的输运;随着尾流的不断发展,尾流对沙尘输运的影响逐渐减弱.尾流区叶尖涡和中心涡处沙尘聚集,叶尖涡对沙尘的聚集效应相对中心涡更明显.风力机风轮的旋转会对沙尘产生一定的阻碍作用,且对大粒径沙尘的阻碍作用强于小粒径沙尘. 展开更多

关键词 风洞试验 风力机 沙尘输运 沙尘聚集 阻碍作用

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风力机运行对稀相颗粒输运特性的影响 被引量：2

13

作者 李德顺 林伟杰 +4 位作者 马高生 刘念爽 常吉祥 霍春玉 李仁年 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期92-98,共7页

风力机的运行环境复杂多样,海上盐雾、雨滴、沙尘等(体积分数小于10;)的稀相颗粒流场是当前海、陆风力机经常面临的工作环境,然而风力机运行对稀相颗粒输运特性的影响尚不明晰。该研究采用风洞试验的方法,研究风力机对稀相颗粒输运特性... 风力机的运行环境复杂多样,海上盐雾、雨滴、沙尘等(体积分数小于10;)的稀相颗粒流场是当前海、陆风力机经常面临的工作环境,然而风力机运行对稀相颗粒输运特性的影响尚不明晰。该研究采用风洞试验的方法,研究风力机对稀相颗粒输运特性的影响规律。该试验中,风为载流体,沙粒作为惯性颗粒,分别测量了0~100、>100~200、>200~300μm粒径沙尘在距离风轮平面后1d、2d、3d、5d、8d(d代表风轮直径)处的输沙通量分布。研究发现,三组粒径条件下在1d断面位置处风力机的输沙通量随高度增加出现3次先增大后减小的变化,风力机运行改变了沙尘的输运特性,叶尖高度处出现沙尘聚集现象,叶根高度处的输沙通量则被削弱;通过对比三组粒径条件下风力机的阻沙量发现,叶尖位置>100~200μm粒径下风力机的阻沙量最多,0~100μm粒径下风力机的阻沙量次之,>200~300μm粒径下风力机的阻沙量最少,体现了叶尖涡对不同粒径沙尘颗粒的选择性聚集;对比不同断面位置风力机的输沙通量发现,随着输运距离的增加,风力机尾流逐渐恢复,输沙通量也逐渐减小;总体来看,风力机的存在阻碍了沙尘的输运,且对>100~200μm粒径的颗粒阻碍作用最大。该试验结果揭示风力机对风沙输运特性的影响特征并对海上盐雾颗粒输运研究具有借鉴意义。 展开更多

关键词 风力机 沙尘 输运特性 风洞试验 输沙通量

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