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利用Fizeau干涉仪进行激光风速测量的原理分析

沈法华 , 孙东松 , 陈敏 , 夏海云 , 董晶晶 , 王邦新 , 钟志庆 , 周小林

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.011

导出了激光多普勒雷达基于Fizeau干涉仪及CCD探测器进行测风时,每个CCD元最终接收到信号的一般表达式.对系统的参数做了整体优化,得出一组优化参数.在0～3 km高度,得出系统风速误差小于0.16 m/s.对最终的风速反演分别运用最小二乘拟合法和重心法.分析表明最小二乘拟合法只适用于风速较小的情况.详细分析了运用重心法计算风速必然会引起的误差,并提出一种解决方法.修正后,在±30 m/s风速范围内,该方法产生的误差小于0.25 m/s.

关键词: 大气光学 , 风速测量 , 激光雷达 , Fizeau干涉仪 , 气溶胶散射

基于FP标准具的直接探测多普勒测风激光雷达

孙东松 , 钟志庆 , 王邦新 , 夏海云 , 董晶晶 , 周小林 , 周军

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.005

已研制成功一台1064 nm直接探测多普勒测风激光雷达,采用Fabry-Perot(FP)标准具的双边缘技术,用于探测对流层三维风场廓线分布.介绍了多普勒测风激光雷达的基本工作原理、总体结构和技术参数,较为详细地叙述了各部分的结构及其功能,并给出了合肥地区对流层风场廓线分布的初步探测结果.结果表明,该激光雷达性能稳定,达到了设计指标.

关键词: 大气光学 , 激光雷达 , 风 , 多普勒效应 , FP标准具 , 直接探测

微脉冲激光雷达探测信号的数值模拟计算

钟志庆 , 周军

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2003.05.023

本文对微脉冲激光雷达探测的大气后向散射回波信号进行了数值模拟计算,计算结果得到了实验的验证.并就激光脉冲能量、发射的激光脉冲数、滤光片半宽度以及接收视场等系统参数对微脉冲激光雷达探测回波信号信噪比的影响进行了较为详细的分析和讨论.

关键词: 微脉冲激光雷达 , 气溶胶 , 消光系数 , 后向散射系数 , 信噪比

接收光路光束发散角对多普勒测风激光雷达测量精度的影响

迟如利 , 胡明勇 , 钟志庆 , 孙东松 , 周军

量子电子学报 doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2006.03.010

介绍了已研制的基于Fabry-Perot标准具直接探测多普勒激光雷达的风速测量原理,讨论了接收光路光束发散角对测风激光雷达系统测量精度的影响.数值计算结果表明当接收光路光束发散角小于1 mrad时,由于光束发散引起的多普勒速度测量相对误差可以控制在5%之内,并在实测光路发散角的基础上分析了系统的测量误差,结果显示,在5 km时最大测量速度误差为0.6 m/s.

关键词: 大气光学 , 激光雷达 , 多普勒频移 , 风 , Fabry-Perot标准具 , 光束发散角

宇宙核钟

戴光曦 , 孙志虹

原子核物理评论 doi:10.3969/j.issn.1007-4627.2001.03.006

以很长半衰期(42×109 a)的β- 衰变的187Re-187Os核对作为大尺度的宇宙核钟来量度宇宙的年纪, 是近代天文学与核物理学相结合的又一典范. 这种宇宙时钟是利用裸核187Re与它的衰变子体187Os同位素在共生矿中天然含量的比值来测定时间的. 利用187Re裸核的半衰期通过核物理计算可对中性187Re的半衰期进行修定.

关键词: 宇宙核钟 , 哈勃常数 , 退行速度 , 中性/裸核187Re , 同位素的天然含量 , 大爆炸

离散单元法高炉无钟炉顶布料模拟研究

林成城 , 杜鹤桂

钢铁

从动力学角度,采用离散单元法研究炉料颗粒的受力和运动,建立高炉无钟炉顶布料数值计算模型,模拟无钟炉顶布料过程和料面形状.模拟与实测对比表明,两者基本吻合,证明离散单元法在高炉无钟布料应用中可行,并为高炉无钟炉顶布料的机理研究开辟了一条新的途径.

关键词: 离散单元法 , 无钟炉顶 , 布料 , 料面形状 , 数值模拟

并罐式无钟炉顶布料料面中心研究

滕召杰 , 程树森 , 赵国磊

钢铁

并罐式无钟炉顶的布料操作会产生蛇形偏析,形成不均匀的料面形状,导致料面透气性调节失控的问题.通过开炉布料料面形状的测试结果可知,并罐式无钟炉顶料面中心与高炉中心不重合,料面中心发生偏移.为了研究无钟布料过程中的料面分布情况,通过建立数学模型,计算炉料颗粒在高炉料面周向上的落点分布,根据落点分布得到料面对称中心位置,并将计算结果与开炉料面形状测试结果对比.根据分析计算结果,从理论出发,提出减小布料过程料流偏析的措施和建议.

关键词: 并罐式 , 布料操作 , 炉料偏析 , 落点

高炉无料钟炉顶布料规律探索与实践

李传辉 , 安铭 , 高征铠 , 戴建华

钢铁

济钢1 750 m3高炉采用串罐无料钟炉顶布料系统.建立了布料模型,并在高炉生产中不断验证,逐步消化和掌握了无料钟技术,摸索出一系列无料钟炉顶布料的相关规律;建立了布料矩阵调节的基本准则,以"稳"为前提,以"平台漏斗"理论为依据,充分发挥了布料矩阵技术优势,确保高炉稳定顺行.研究结果表明:焦平台一旦确定,靠微调矿石矩阵可以调整煤气流的合理分布,达到维持矿焦比合理分布的控制目标.通过布料矩阵的不断优化,使高炉的顺行状况改善,高炉的利用系数达到2.35 t/(m3·d).

关键词: 高炉 , 无料钟炉顶 , 布料矩阵 , 焦平台

无钟高炉环形布料优化及布料精度

马财生 , 任廷志 , 杨二旭

钢铁研究学报 doi:10.13228/j.boyuan.issn1001-0963.20160012

为提高无钟高炉的布料精度，提出了一种基于粒子群算法的环形布料优化方法。在分析环形布料工艺特点的基础上，按控制方法将环形布料分为常规多环布料和步进式同心圆布料，以料面形状误差为控制目标建立了环形布料的优化控制数学模型，并设计了粒子群算法进行优化求解。最后将优化模型应用到2580 m3无钟高炉，利用该优化模型分析了环形布料工艺与布料精度之间的关系。计算结果表明：溜槽倾角档位数量的增加有利于提高常规多环布料的布料精度，但同时导致布料优化控制复杂化，步进式同心圆布料的布料精度高于任意有限多个溜槽倾角档位的常规多环布料，适合充分发挥无钟炉顶布料灵活的优势，实现期望的炉料分布。

关键词: 无钟炉顶 , 环形布料 , 优化模型 , 布料精度 , 粒子群算法