基于叶片弯振后风轮尾迹流动及气动噪声研究

基于动网格技术,通过编写UDF代码成功实现了叶片的一阶弯振及一二阶叠加弯振。数值模拟过程中,采用大涡模拟(LES)分析刚性叶片与低阶弯振后风轮近尾迹速度与涡量特征。运用FW-H方程,以风轮表面为声源面,通过选取不同测试线上的监测点分析叶片不同运动状态下辐射声频谱及声压级变化。研究结果表明:施加振动后,在0.71R处出现轴向速度亏损,且在叶尖位置亏损最大;振动风轮整体噪声增大。文章通过研究模拟振动风轮的尾迹流动和噪声分析,为实际运行的风力机产生的气动噪声及声辐射传播特性提供一定参考。     

基于PIV测试的风轮主要声源区域雷诺应力特征分析

为了获悉风轮主要声源区域的流动机理,在风洞开口段,在不同风速和尖速比下,文章对风轮展向X/C=0.5区域不同相对弦长处的流场进行了PIV测试。测试结果表明:由于翼型表面发生流动分离导致流体速度脉动,雷诺应力迅速增加,使叶片与来流相互作用产生压力脉冲;随着相对弦长的增加,雷诺应力均有不同程度的增大,当X/C为0.4~0.8时,雷诺应力的变化最为明显;对比不同风速、尖速比、相对弦长处的雷诺应力数据发现,随着尖速比的增加,雷诺应力增大最明显的区域向前缘移动,流动分离位置提前,而风速变化对流动分离位置没有影响;发生流动分离后的主要声源区域的雷诺应力呈现单峰值,流体脉动程度较剧烈;对比不同工况下主要声源最大声压级和X/C=1处中心最大雷诺应力值发现,两者变化趋势一致且易受尖速比变化的影响。文章以实验测试的方法揭示了风轮主要声源区域雷诺应力表现的流动特征,研究成果对于叶片的优化设计和降噪方法的改进提供了可行的解决思路。     

翼型型线改变的三叶片H型垂直轴风力机气动特性研究

为改善H型垂直轴风力机(VAWT)的气动特性,文章研究了6种翼型型线改变后的翼型对H型VAWT气动特性的影响,并进行了数值模拟计算和风洞试验。风洞试验验证了模拟计算的结果,证明了型线改变后的风力机对提高气动性有积极的作用。试验结果表明:1波浪型风机和Dimple型风机均可在一定叶尖速比(λ)范围内提高风力机的风能利用率,其中1波浪型风力机在低λ下最高可提高风能利用率13.76%,其单叶片切向力在下游区明显增大;Dimple型风力机在高λ下最高可提高风能利用率14.6%,其单叶片切向力在上游区明显增大。两种改型后的翼型均可改善流动分离,并提高VAWT的气动性能。     

特厚板中碳低合金钢用结晶器保护渣的研制与应用

特厚板中碳低合金钢的浇铸,因钢种中合金元素含量高,出现纵裂纹、横裂纹的缺陷率大,为降低缺陷率,通过优化连铸保护渣来解决当前存在的问题:1)为保证良好的控制传热效果,采取较高的碱度,控制二元碱度w(CaO)/w(SiO_2)在1.0~1.2,同时引入含MnO_2的材料进行着色;2)因拉速低,为防止深振痕产生,采用较高的黏度(1 300℃下0.2~0.3Pa·s);3)为保证良好的流动性及控制好合适的渣层结构,采取合理的配碳结构(2.5%炭黑+4%石墨),及合适的熔化温度(1 140~1 180℃);4)提高保护渣在使用过程的稳定性,防止变性,引入含B_2O_3、BaO类材料,同时采取混合基料。通过上述措施,成功研制出了满足特厚板中碳低合金钢浇铸的连铸保护渣,使铸坯裂纹缺陷率由之前的30%降低到1%以下。     

红外显微光谱法测定生活饮用水中微塑料

建立生活饮用水中微塑料的红外显微光谱测定方法。5 L水样经不锈钢滤膜过滤,用30%H2O2对滤膜上的物质消解2 d(40℃,24 h;常温,24 h),然后用超纯水在30℃条件下超声洗脱20 min,用银膜过滤洗脱液,用傅里叶红外显微光谱仪ATR成像模式进行定性和定量分析。结果显示,该方法的加标回收率为73.1%~92.0%,RSD为8.7%。该方法样品前处理简便,操作简单,检测时间成本较低,准确度和精密度均较高,可用于生活饮用水中微塑料的检测。     

一种高效的海量电力暂态数据索引方法

随着故障录波和行波装置的广泛应用和技术进步,IEEE COMTRADE 1999格式暂态数据(简称COMTRADE数据)已经呈现出海量化发展的趋势。如何对海量COMTRADE数据进行快速检索和分析也成为当前亟待解决的问题。文中研究并设计了一种高效的索引框架,该框架构建了以词对齐混合编码(WAH)为基础的位图索引,通过对COMTRADE数据构建元数据并建立相关索引,能够实现高速的电力数据检索,可以解决传统搜索技术的性能问题。该框架通过引入两阶段提交协议(2PC)来保证原始数据和元数据,元数据和索引文件的一致性。在与传统的MySQL关系数据库的比较测试中,所提方法性能更为优越,特别在对多维数据多条件和浮点数检索时,优势更为明显。该框架能够满足当前海量COMTRADE数据检索的需要,并可应用于电力行业其他大数据的存储检索和分析。     

空气隙膜蒸馏系统膜面处流场特性研究

利用高频PIV系统独有的高频特性,对空气隙膜蒸馏系统膜面处瞬态流场和湍流场进行了研究.由瞬态流场得到膜面附近流场中心涡从开始产生到变大再到逐渐消失的变化规律,对不同入流速度下膜面附近流场的湍流强度进行对比,得到膜面附近的瞬态流场和湍流强度随入流速度的变化趋势,为进一步研究空气隙膜蒸馏系统奠定了一定的数据和理论基础.     

小型风力机风轮及机舱动态响应特征分析

文章旨在探索小型水平轴风力机风轮与机舱动态响应之间的相互联系,采用应变测试分析系统对风轮径向应变信号以及振动测试分析系统对机舱三向坐标振动信号进行测试与分析。通过对实验数据的处理发现,风轮应变频谱和机舱振动频谱的阶次频率能很好对应,风轮挥舞振动节线位置附近径向应变较大,且挥舞振动引起的质量不平衡在离心力作用下对机舱水平方向上的振动影响较为明显。相关研究成果为小型风力机风轮监控工程应用提供新的诊断思路,并为风轮和机舱设计阶段的结构优化提供参考。     

水平轴风力机塔架的频率和振型特性实验研究

为了研究风力机塔架的振动特性,文章利用动态信号采集分析系统,对水平轴风力机塔架进行了实验模态分析和运行模态分析测试,得到了塔架静止与振动两种工况下的固有频率与模态振型,分析了塔架的振动特性。通过对风力机振动信号的频谱分析发现,风速小于10 m/s时,只能激励起塔架挥舞方向与摆振方向的二阶模态;通过对风力机塔架的模态分析发现,风力机发生振动,塔架固有频率与模态振型发生小幅度改变;随着风速和振动烈度的增大,塔架模态参数的变化幅度随之增大。该研究可以为风力机塔架优化设计提供借鉴。     

饮用水处理技术去除微塑料的效果及进展

微塑料在海洋、湖泊等水体中频繁检出,但在饮用水中有关微塑料的研究甚少,其在饮用水中的存在现况和健康效应仍难以确定.文中阐述了近年来微塑料在饮用水中的存在现况、健康效应,分析了混凝沉淀、砂滤、臭氧氧化-活性炭过滤工艺对于微塑料的去除效率,并展望了微塑料在饮用水领域中的研究进展,对当前饮用水中微塑料研究存在的问题提出了建议.