自然营造力作用下岩石单裂纹水力劈裂数值仿真模型

考虑水利水电工程中自然营造力作用下岩石水力劈裂特点,建立裂纹内初始含水量饱和而外界水压增大情况下,裂纹进一步发生水力劈裂的数值仿真模型。在数值模型中,通过半解析半数值方法建立裂纹内水压分布梯度与裂纹张开位移间的耦合关系,不仅简化耦合迭代分析,而且提高计算精度;断裂力学模型采用以Hillerborg黏滞区裂纹模型为基础的COD准则,并引入损伤变量对其开裂准则进行修正;裂纹的扩展采用预置零厚度接触单元的方法巧妙地解决耦合与非线性迭代中裂纹的前进与后退问题。最后,对简单的岩石试件进行水力劈裂过程数值仿真分析,得到的裂纹内水压分布规律与已有的试验结果吻合,证明所建模型是合理的,计算结果是可靠的。     

适用于架空线路的双极混合MMC-HVDC拓扑

为应对柔性直流输电在远距离大容量架空线输电领域应用问题,基于钳位双子模块和双晶闸管子模块拓扑构成的两种模块化多电平换流器,设计了串联双极混合直流输电系统,既提高了输电容量,又能缓解单种拓扑能耗较大或直流故障抑制时间较长问题。重点分析了双极混合拓扑在不同直流故障下等值电路和直流故障穿越机理及其抑制特性。最后,在PSCAD/EMTDC仿真环境下搭建双极混合直流输电模型,对系统稳态运行工况和直流故障穿越特性进行了对比研究。仿真结果表明,双极混合系统既体现出灵活多样的稳态运行特性,又具有直流故障穿越与快速恢复能力,较好地适用于远距离大容量架空线路输电应用领域。     

基于非线性混合整数规划的配电终端布点优化研究

提出一种考虑供电可靠性和经济成本的配电自动化终端布点优化方法,在架空馈线安装故障指示器、电压时间型终端和电压电流型终端,在电缆馈线安装故障指示器、二遥终端和三遥终端,对配网进行配电自动化改造以提高供电可靠性,可靠性指标取为用户年平均故障停电时间,故障影响模式根据配电终端类型确定。用Java语言编程实现,从XML文件读取配网数据,使用JGraphT图形库存储配网拓扑信息,建立非线性混合整数规划模型,使用建模系统Gams求解模型,为便于工程实施,分阶段输出优化结果。采用某市的配电终端布点规划作为算例,验证了方法的可行性。     

基于TFSI的冲击载荷作用下可倾瓦径向轴承热瞬态性能分析

为了研究可倾瓦径向轴承在载荷扰动下的瞬态行为,对瞬态油膜压力和温度分布采用TFSI(Temperature-Fluid-Structure Iteration)瞬态计算方法,建立三维油膜和轴颈及瓦块三维有限元模型。应用热流固耦合迭代求解方法,模拟汽轮发电机可倾瓦径向轴承在阶跃载荷冲击工况下热瞬态非线性响应过程。给出瞬态过程中油膜温度分布,最高温度、最小膜厚等参数的变化规律。认为瞬态过程中,油膜温度和膜厚变化量较大,油膜温度和膜厚响应有一定的超调量,瞬态过程中有可能因油膜温升过高或膜厚太小而导致失效。     

变功率跟踪轨迹的光伏并网低电压穿越策略

提出了一种新型的变功率跟踪轨迹的低电压穿越控制策略。通过电压跌落幅度的前馈控制对功率跟踪轨迹进行调节,实时改变光伏电池端电压,进而快速有效地控制光伏电池功率的输出,实现逆变器两侧功率的平衡;通过与并网逆变器的协同控制,保证逆变器并网输出电流在不越限的前提下,为电网提供尽可能多的有功功率和无功功率,最大限度地支持电网电压的恢复,实现了光伏并网系统的零电压穿越。通过在不同光照强度和温度条件下对多种场景的仿真模拟,验证了所提控制策略的有效性。与传统控制策略相比,采用该策略不需要添加额外的设备,不仅实现了系统的安全、稳定运行,而且降低了光伏发电系统的成本,更具实用性。     

输变电设备腐蚀状况调查与分析

调查了我国27个省 (自治区、直辖市) 的135座110 kV以上变电站和输电线路的输变电设备腐蚀现状,统计了不同类型的输变电设备腐蚀案例,重点总结并分析了输变电设备主要材质、腐蚀原因、主要防腐措施及其有效性。结果表明,服役环境是造成输变电设备腐蚀的主要成因,重环境腐蚀地区输变电设备缺乏有效的差异化腐蚀设计与防护措施是导致设备腐蚀加速的重要原因。     

PtPb/ C 催化剂的制备及其对甲酸电氧化的催化性能

目的通过Pb元素的添加来提高Pt/C催化剂电催化氧化甲酸的性能。方法通过乙二醇协助硼氢化钠还原法,以氯铂酸为Pt源和硝酸铅为Pb源制备不同原子比的PtxPb/C催化剂。采用X射线衍射光谱法(XRD)和透射电子显微镜技术(TEM)表征样品的晶体结构和颗粒形貌;采用循环伏安法表征样品催化氧化甲酸的性能。结果利用乙二醇协助硼氢化钠还原法成功制得了Pt和Pb原子比不同的PtxPb/C催化剂,XRD和TEM测试结果表明这些样品均为Pt的面心立方结构,且颗粒大小均一、分散均匀,其平均粒径为4 nm左右。循环伏安测试结果表明PtxPb/C催化剂催化氧化甲酸的性能优于商业Pt/C催化剂的催化性能,且受Pt和Pb原子比的影响,当原子比为5∶1时,其对氧化甲酸的催化性能最好,峰电位对应的Pt的比质量活性达到2000 m A/(mg Pt),远远高于商业Pt/C,同时计时电流曲线表明其具备良好的稳定性。结论 Pb原子的加入影响了Pt原子的电子结构,与Pb对Pt的协同作用共同促进了CO等中间产物在Pt表面的快速氧化,降低了催化氧化甲酸的初始电位,促使甲酸在低电位直接氧化为CO2和H2O,提高了其催化氧化甲酸的峰电流,有效减轻了Pt中毒,提高了其催化活性。     

Ti和Al反应的动力学分析

以Ti粉、纯Al和钛纤维为原料,采用压力浸渗法研制了Tif+Tip/Al复合材料,利用XRD和SEM测试分析了复合材料的相组成和显微组织,利用EDX测试分析了不同反应温度下纤维周围反应层中Al的浓度分布。计算了Ti和Al间的扩散系数,确定了扩散系数与温度和成分的变化规律,求出扩散激活能。结果表明,随着反应温度的升高,纤维周围的反应层厚度逐渐增大,各相的互扩散系数逐渐增大,各相的扩散激活能存在如下关系:Q_(Ti_3Al)〉Q_(TiAl_2)〉Q_(TiAl)〉Q_(TiAl_3)。     

可转位可拆卸高效立铣刀的研究改进

通过结构形式的改善,提高可转位螺旋立铣刀的加工效率,解决铣刀头部易磨损的情况。采用NX8.0软件实体建模,研究改进刀具合理化设计。