电弧等离子体射流对不同性质发射药的烧蚀特性

为深入研究等离子体与不同性质发射药的相互作用,一个综合了热传导模型和动力学烧蚀模型的等离子体对发射药作用模型被用来评估不同性质的发射药的烧蚀特性。预估-校正算法被用来快速精确地求解模型,结合实验获得不同充电电压下不同类型发射药的烧蚀质量,最终获得不同性质发射药的平均输入能流、烧蚀率和发射药表面温度。实验与仿真结果表明:热传导系数的大小决定了发射药的烧蚀量,因而含硝化棉(NC)发射药中,烧蚀量的大小正比于NC的含量;发射药的烧蚀焓增加,则平均输入能流变大,烧蚀率降低和发射药表面温度减少;在输入相同的电源能量下,传统双基发射药的烧蚀质量最大,高能量密度低敏感发射药次之,硝铵发射药最低;然而随着充电电压的提升,硝铵发射药的烧蚀效率提升最为显著。     

基于温度检测的气体绝缘开关接触状态场路结合分析法

以气体绝缘开关（GIS）为研究对象,通过分析动静触头的接触电阻及温度、风速和辐射等环境因素对GIS温度分布的影响规律,提出基于温度检测的GIS接触电阻的场路结合计算方法,用于定量预测GIS触头的接触状态。首先建立GIS的电磁-热-流多物理场耦合模型,并提出考虑热传导、热对流和热辐射3种散热方式的等效热路模型,进而利用多物理场数值仿真结果作为训练样本,给出导杆与壳体之间的SF6气体对流散热等效热阻、壳体内外表面之间的等效热阻以及壳体外表面与空气之间的等效热阻的计算方法。利用该场路结合预测模型,通过检测并输入壳体上下代表测点的温差值可计算得到GIS的接触电阻,从而评估GIS接触状态。最后通过GIS接触电阻计算结果与试验结果对比,验证了提出的场路结合分析法评估GIS接触状态的可行性和优越性。     

基于超声高阶兰姆波的薄板应力测量技术研究

金属薄板结构在加工制造和服役的过程中,通常会伴随着残余应力和外部应力,过大的应力会使薄板产生变形,严重影响整体结构的正常工作。应力状态的评价是判断工程构件是否安全和可靠的一项重要指标,超声应力检测法是一种有效的应力无损测量方法。针对超声应力测量技术对薄板结构应力灵敏度不高且研究较少的问题,提出了一种基于超声高阶兰姆波的薄板应力测量技术。首先,基于Bloch-Floquet边界和域约束的有限元特征频率法,研究了兰姆波各高阶模态的声弹性效应,选取应力敏感的兰姆波模态。然后,搭建超声兰姆波应力测量系统,在特定频率激励A_1模态,并在均匀薄板中进行应力标定。最后,在非均匀薄板中进行应力检测,成功检测出薄板中不同位置的应力,且最大应力误差为15 MPa。结果表明,该文从理论和实验方面验证了超声高阶兰姆波的薄板应力测量技术,可以实现金属板材中的应力准确测量。     

锅炉给水泵转动轴断裂原因分析

某电厂2号锅炉给水泵转动轴多次发生断裂,通过对失效试样进行宏观形貌、化学成分、力学性能、金相检验等综合分析,查明转动轴的断裂原因为外表面硬脆镀铬层发生开裂,并延伸扩展至轴体母材,使得轴体疲劳、寿命降低,同时给水泵变频运行产生共振,最终导致转动轴发生低周疲劳断裂。对此建议去除给水泵转动轴表面的镀铬层或更换表面无镀铬层转动轴,以避免同类事故再次发生。     

基于电场计算及模态分析的220 kV GIS盆式绝缘子裂纹缺陷检测方法研究

特高频局部放电法和振动法是GIS盆式绝缘子缺陷检测的重要工具,为了研究特高频局部放电法和振动法的适用性,需要对缺陷盆式绝缘子电场分布和振动模态研究。该文建立了含有正常或缺陷盆式绝缘子的直线型GIS间隔的三维模型,采用有限元法计算了盆式绝缘子的表面电场分布和振动模态,并研究裂纹缺陷对表面电场强度和振动模态的影响。研究结果表明,当盆式绝缘子有裂纹时,裂纹附近出现明显的电场畸变,靠近母线的裂纹端部电场畸变更为严重,靠近外壳的裂纹有可能无法用特高频局部放电法进行检测。当盆式绝缘子存在裂纹时,前10阶模态频率均呈下降趋势。     

激光微多普勒效应探测系统

建立了激光微多普勒效应探测系统,开展了利用激光微多普勒效应探测运动目标微小振动的实验研究.特征提取的结果表明:时-频分析方法适合于时变微多普勒信号的分析,能够有效地提取出运动目标的振动特征.     

振动目标光学微多普勒信号的获取与处理研究

建立了一套工作于光波段的微多普勒效应探测系统，并开展了探测振动目标微多普勒效应的实验研究，成功获取了由目标微小振动引起的微多普勒信号。对信号进行了频谱分析和时-频域的联合分析，结果表明：时频分析方法适合于时变微多普勒信号的分析，应用该方法能够有效地提取出目标的运动特征。本研究为应用微多普勒效应实现目标的探测、分类和识别奠定了基础。     

PEG对SiO2增透膜光学性能及稳定性的影响

以正硅酸乙酯为前驱体和聚乙二醇（PEG）为添加剂,采用酸催化法制备出SiO2溶胶,利用提拉法在玻璃上制备了非晶结构的SiO2薄膜。研究了PEG分子量和添加量对SiO2薄膜的增透效果及其稳定性的影响规律,分子量较大或添加量较多时易于形成高孔隙率的薄膜。添加10％PEG2000的溶胶制备的SiO2薄膜在400—900纳米波长范围内的平均透过率可达94．6％,并具有优良的环境稳定性能。     

基于低电压过渡控制策略的光伏系统三相稳态短路电流等值计算模型构建

针对当前电网短路电流计算分析中忽略了光伏系统的问题,基于光伏系统低电压过渡控制策略,研究了光伏系统三相稳态短路电流的特点,提出光伏系统三相短路电流计算模型并进行试验验证.结果表明,光伏系统短路电流模型与实际系统短路特性一致,验证了模型的正确性和有效性.研究结果和模型可用于开展光伏汇集区短路电流计算分析.     

基于电场计算及模态分析的220 kV GIS盆式绝缘子裂纹缺陷检测方法研究

特高频局部放电法和振动法是GIS盆式绝缘子缺陷检测的重要工具,为了研究特高频局部放电法和振动法的适用性,需要对缺陷盆式绝缘子电场分布和振动模态研究。该文建立了含有正常或缺陷盆式绝缘子的直线型GIS间隔的三维模型,采用有限元法计算了盆式绝缘子的表面电场分布和振动模态,并研究裂纹缺陷对表面电场强度和振动模态的影响。研究结果表明,当盆式绝缘子有裂纹时,裂纹附近出现明显的电场畸变,靠近母线的裂纹端部电场畸变更为严重,靠近外壳的裂纹有可能无法用特高频局部放电法进行检测。当盆式绝缘子存在裂纹时,前10阶模态频率均呈下降趋势。