基于反旋流的密封气流激振抑制方法及结构参数设计

梳齿密封因其结构简单、方便维修及使用寿命长等特点被广泛应用于各类透平机械,反旋流装置可通过影响密封腔室内周向流动,减弱螺旋形效应引起的气流激振问题,提高密封系统稳定性。建立反旋流梳齿密封三维数值模型,计算分析不同结构参数下反旋流喷嘴对密封动力学特性影响。结果表明：反旋流喷嘴倾斜角度越小,系统阻尼越大、稳定性越高,当倾斜角度为30°时,有效阻尼为垂直角度入射时的4倍;反旋流喷嘴形状对密封动力特性及流动特性影响较小,2种喷嘴孔型交叉刚度均为负值且低频下二者交叉刚度差值约为5 k N/m、高频下约为1～2 k N/m;喷嘴数目越多,越能够抑制转子周向流动,利于系统稳定。     

蒙特卡罗方法分析SF_6/N_2混合气体的绝缘特性

在E/N的范围为150⁵00 Td(1 Td=10-17V·cm2)内,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法及空碰撞技术模拟SF6/N2混合气体的脉冲汤逊放电。在SF6的百分含量k为0500 Td(1 Td=10-17V·cm2)内,采用蒙特卡罗(Monte Carlo)方法及空碰撞技术模拟SF6/N2混合气体的脉冲汤逊放电。在SF6的百分含量k为0¹00%范围内,求出了SF6/N2混合气体的有效电离系数(α-η)/N,漂移速度Ve,并由此导出临界击穿场强(E/N)lim在不同k时的值,计算结果与其他研究者报道的实验数据显示极好的一致性。为SF6/N2替代SF6作为绝缘用气体时高压电器设备的设计提供了参考依据。     

超导电力装置电流引线迫流冷却传热分析

超导电力装置中连接低温磁体与室温电源的电流引线是整个系统漏热的主要来源。为减少系统漏热,有必要对电流引线进行热损耗分析。本文应用有限元法对超导储能系统中的35kV/2kA电流引线进行漏热分析和优化设计,并研究了对引线采用氮气迫流冷却时的传热问题。在利用传统方法得到电流引线初始取值范围的基础上,采用有限元法对自冷条件下的电流引线进行电热耦合分析,得到最小漏热目标下电流引线的长横比。接着分析了氮气迫流冷却条件下电流引线与氮气的共轭传热问题,得到铜引线的温度分布及氮气流速、换热系数与出口压强之间的关系。分析结果为确定真空泵的运行参数提供了依据。     

热态SF_6/N_2混合气体击穿特性研究

研究了热态SF_6/N_2混合气体的电击穿特性。在局部热力学和化学平衡假设下,采用质量作用定律法,计算压强0.01～2.00 MPa、温度300～4 000 K范围内的SF_6/N_2电弧等离子体各组分的摩尔分数,分析电弧熄灭过程热态SF_6/N_2电弧等离子体各粒子组分随温度和压强的变化过程。采用两项近似方法求解玻尔兹曼方程,得到了不同折合电场下热态SF_6/N_2混合气体的电子能量分布函数,分析不同碰撞过程中各微观粒子的折合电离系数和折合吸附系数,得到了热态SF_6/N_2混合气体的折合击穿场强(E/N)_(cr)。研究表明:SF_6/N_2混合气体的折合击穿场强(E/N)_(cr)随着电弧等离子体温度的降低而增大,其增大的速率主要与混合气体中SF_6的分解复合特性有关,增大气压可有效抑制SF_6在高温下的分解速度,加速电弧等离子体各粒子的复合过程,从而提高SF_6/N_2混合气体的(E/N)_(cr);40%SF_6/60%N_2和30%SF_6/70%N_2混合气体在2 000～3 500 K高温范围内的(E/N)_(cr)分别至少高出相同条件下纯SF_63 Td和6 Td;2 000 K温度以下,随着SF_6的大量复合,混合气体折合击穿场强(E/N)_(cr)快速增强,SF_6含量越多增强速率越大,但仍低于相同条件下纯SF_6的(E/N)_(cr)。研究结果可为解决高压SF_6/N_2混合气体断路器弧后重击穿导致开断失败等问题奠定理论基础。     

O2/CO2气氛下煤焦热重试验研究

进行了O2/CO2气氛与O2/N2气氛下兖州烟煤焦和柬阳无烟煤焦的热重试验,分析了气氛变化对煤焦热重反应的影响,推导出了O2/CO2气氛与O2/N2气氛下的煤焦动力学表达式并获得了动力学参数。模拟值与试验结果吻合较好。     

C_4F_7N混合气体电弧等离子体热力学参数计算

为探究新型环保绝缘气体C_4F_7N与不同缓冲气体的灭弧性能,理论计算了300～30 000 K温度范围内、不同气压条件下(0.01、0.1、0.3、0.5和1 MPa)、不同混合比例(摩尔分数)下C_4F_7N/CO_2、N_2和空气混合气体平衡组分和热力学参数。假设电弧等离子体处于局部热力学平衡态,基于系统吉布斯自由能最小原理计算得到了粒子平衡组分;利用统计热物理的方法计算了混合气体的热力学参数;并将混合气体电弧等离子体热力学特性计算结果和SF_6等气体进行了分析比较。结果表明:CO_2、N_2和空气的分解温度以及组成元素的差异,导致不同混合气体的热力学参数存在较大差异;相同条件下,与N_2和空气相比,CO_2作为缓冲气体具有更强的径向换热能力。因此,3种混合气体之中C_4F_7N/CO_2混合气体具有更强的热开断能力。     

基于FTIR的C4F7N/CO2分解产物检测

对C_4F_7N/CO_2分解特性展开研究可为C_4F_7N/CO_2型电力设备的故障诊断提供重要技术参考。为模拟C_4F_7N/CO_2型电力设备早期局部过热故障搭建了过热实验平台,利用FTIR技术搭建了红外检测平台。为提高红外定性分析C_4F_7N/CO_2热分解产物的效率与准确率,采用傅里叶变换红外光谱仪与气相色谱—质谱仪对过热实验前后混合气体进行检测。研究发现约含300μL/L C_4F_7N的C_4F_7N/CO_2混合气体在压强为0.100 MPa,温度为500℃,加热时长为10 h的实验条件下,利用FTIR检测到的C_4F_7N/CO_2热分解产物有CO、C_3F_6。CO的红外吸收集中在2 000～2 220 cm~(-1)波段;C_3F_6在1 000～1 100 cm~(-1)、1 780～1 820 cm~(-1)波段存在单个红外吸收峰,在1 180～1 250 cm~(-1)、1 300～1 450 cm~(-1)波段存在两相邻红外吸收峰。相关研究成果可为C_4F_7N型电力设备的故障诊断提供重要参考。     

中性点不同接地方式下混压部分同塔双回线路故障分析

在序分量法的基础上,对变电站近区出现的中性点直接接地和非直接接地混压部分同塔双回线路跨线故障进行分析。消除混压同塔线路间的零序互感,将系统解耦为综合正、负、零序网;根据三绕组变压器接线方式对综合正、负、零序网的公共阻抗部分进行幅值与相角的校正,得到中性点不同接地方式下混压部分同塔双回线路的独立六序网;根据故障类型列出故障点边界条件,通过复合序网及求解方程组得到故障点短路电流。通过PSCAD软件对一中性点不同接地方式混压部分同塔双回线系统(220 kV/110 k V/35 k V)各种故障进行仿真验证,结果表明所提故障计算方法的精确性及实用性。     

铸态1Mn18Cr18N奥氏体不锈钢热变形行为研究

本文采用Gleeble-3500热模拟试验机针对铸态1Mn18Cr18N奥氏体不锈钢,在应变速率0.005～0.1S-1、变形温度950℃～ 1200℃条件下,进行了压缩热变形试验,研究了奥氏体不锈钢热变形力学行为和再结晶规律,计算得到热变形激活能为420kJ/mol,并计算得到了这种奥氏体不锈钢的热变形方程ε=1.9* 1017[sinh(0.007σ)]408exp[-42099/(RT)].通过金相组织观察可知,该奥氏体不锈钢在较高的温度和较低的应变速率下,将发生动态再结晶.     

低倍聚光光伏/光热热电联供系统性能分析

低倍聚光光伏/光热(LCPV/T)综合利用技术不仅可以提高发电系统经济性(聚光器成本低于晶硅电池片),还可以提升供热系统热水品质。本文设计了一种新型的低倍聚光光伏/光热组件,采用1/4切片形式的双面发电N型晶硅电池,并搭建双轴跟踪实验台验证不同辐照强度、流量条件下系统的热电性能,得到各参数之间的变化规律。研究结果表明:LCPV/T性能评价理论分析值与实验验证值存在一定差异;在流量为100 L/h的实际运行工况下,LCPV/T系统总效率最高值为70.53%,且LCPV/T系统的最大热效率可达59.84%,电效率17.28%,热功率1 916 W,电功率470 W。     

考虑围岩传热的深埋引水隧洞TBM施工通风模拟

深埋引水隧洞的储热作用及TBM施工过程中的围岩散热导致通风降温除尘十分困难。相关研究仅考虑了隧洞壁面与风流的热交换作用，而忽略了围岩内部热传导的影响；同时，目前有关围岩温度场的研究大多将岩石导热系数视为围岩导热系数，忽略了裂隙填充介质对围岩传热的影响。针对以上两方面的问题，提出基于多边形离散裂隙网络模型的围岩等效导热系数分形分析方法；进而建立综合考虑围岩内部热传导和隧洞壁面与风流的对流热交换的深埋引水隧洞TBM施工通风Euler-Lagrange两相流数学模型。结合实际工程的分析表明该工程围岩等效导热系数为0.47 W/(m?K)，远低于岩石导热系数3 W/(m?K)。将本模型和传统模型的模拟结果与实测数据进行对比，验证了本模型的准确性、一致性和有效性。研究结果可为相关深埋引水隧洞TBM施工通风提供理论指导。     

热处理工艺对锂离子蓄电池碳负极性能的影响

研究了经三种热处理工艺处理后的石油焦在1．0 mol／L LiClO4／EC＋DEC（1∶1）电解液体系中作为锂离子蓄电池负极的充放电性能。利用X射线衍射（XRD）和喇曼光谱（Raman）分析了热处理工艺中最高热处理温度对石油焦性能的影响;通过分析工艺（1）与工艺（2）处理后的石油焦性能的差别,制定了热处理工艺制度（3）,讨论了热处理工艺中石墨化炉内真空度对石油焦性能的影响。得到了石油焦热处理的最佳工艺为：最高热处理温度2 750 ℃,石墨化炉内真空度不高于10－1Pa。     

溴化锂吸收式热泵机组在电厂余热回收中的应用

针对传统的热电厂供热系统热能利用率低的问题,在供热系统中首次采用溴化锂吸收式热泵机组的热电联产技术,结果表明：热泵技术在热电厂中的应用,提高了机组热效率,节约了燃煤量,使电厂能源综合利用水平得以提升;减少了CO2和SO2排放,改善了环境,提高了电厂环保水平。     

热导率测量系统的开发及应用

根据一维稳态的导热原理自主研发了一套聚合物材料热导率（λ）的测量系统,适用范围λ=0～2W/（m.K）。该系统由机械子系统和控制子系统组成。机械子系统包含本体、加载模块、加热模块、冷却模块4部分,控制子系统包含温度传感器、热流传感器、PC和基于LabVIEW的图形化软件,实现了温度与热流量信号的采集、温度的控制及热导率等的显示输出。使用该系统实测了5种聚合物材料的热导率,实验测量值高于文献参考值＋2%～＋10%,其主要原因是样品上表面与加热盘下表面之间的存在热阻,略微降低了样品热端温度的测量值。     

智能化成对MH-Ni电池容量一致性的影响

MH-Ni电池的化成制度直接影响CoOOH导电网络的稳定性。介绍了智能化成对电池的循环性能和容量一致性的影响。通过智能化成,电池能形成稳定的CoOOH网络,提高了β-Ni（OH）2的电子导电性,降低了Ni（OH）2粒子间及与导电骨架之间的接触电阻,因而充电更均匀,放电更彻底,电池经过1 C充电10 C放电,循环100次以后,Ni（OH）2的结构没有发生明显的变化,电池的容量高于常规化成电池,且具有良好的一致性。     

TLM representation of the hyperbolic heat conduction equation

Many heat transfer situations are adequately described by the parabolic thermal diffusion equation. However, in situations in which very rapid heating occurs or in slower heating regimes for particular materials, the hyperbolic heat conduction equation is a better representation. Here, a parameterized nodal structure for transmission line modelling (TLM) representation of hyperbolic heat conduction processes is devised. A TLM model based on the nodal structure is implemented and temperature field predicted by the model are compared with analytical results for the same physical situation. Copyright © 2002 John Wiley & Sons, Ltd.     

铁粉加热药的热值测定

使用煤炭、电力和石化等行业广泛应用的SUNDYSDACM3000量热仪,研究出了热电池用铁粉加热药热值的专用精确测试方法。在SUNDYSDACM3000量热仪的氧弹内加入10mL蒸馏水,使得氧弹内盛装被测样品的坩埚与仪器测试介质间由气体对流热交换改变为强制液体传导热交换;并把测试样品由自然松装法改为在恒定压力下压制成柱状体,确保在反应过程中被测试样品的状态不会发生变化。通过改变SUNDYSDACM3000量热仪设定的热交换方式、改变被测试样的状态,保证了测试结果的准确性和重现性。     

1000MW超超临界机组回热焓升分配及回热级数的探讨

为了在超超临界蒸汽参数下最大限度地获得热耗率的改善,回热焓升分配和给水回热级数要进行优化。对某1000MW超超临界机组TMCR工况计算发现,最末级温升高达51.1℃,与除氧器和其他3级低加的温升差别在2倍左右,偏离等温升最佳分配的原则较大。针对末级温升最大的情况,将整个低压缸抽汽口均后移1级,机组TMCR工况的热耗率可降低6.22kJ/(kW·h)。在低压缸第5级后增加1级抽汽口,给水加热的级数增加到9级,机组TMCR工况的热耗率可降低23.05kJ/(kW·h)。     

Charge trapping and conduction in pure and iodine-dopedbiaxially-oriented polypropylene

Study of charge trapping and conduction in pure and iodine doped biaxially oriented polypropylene (BOPP) is presented. Structural and chemical modifications induced by iodine were investigated using X-ray, optical and infrared methods. Optical spectra of doped BOPP show absorption at 290 nm from charge transfer complexes. X-ray examination revealed a decrease in crystallinity and crystallite size after doping. The effect of iodine on charge trapping was determined by thermally stimulated current technique. Deep traps (120°C peak) at crystalline-amorphous interfaces are destroyed by iodine, which provides new traps (68°C peak) with activation energy 0.9 eV. Pressure dependence of conductivity indicates ionic conduction in pure samples and electronic conduction in doped samples. Steady state currents in 0.5%wt iodine doped BOPP were measured for fields 1 to 5×10⁵ V cm^-1 and at elevated temperatures 22 to 50°C. Iodine enhances conductivity by ~700× in pure BOPP and the steady state conductivity shows a good fit of the 3-D Poole-Frenkel theory to the experiment. It is proposed that trapped electrons (arising due to donor-acceptor action) thermally released through PF lowering, predominantly contribute to the conduction     

某EPR核电厂取排水方案跳泵功能分级研究

中国某核电厂采用欧洲先进压水堆（EPR）技术,厂址条件与参考电厂不同,在事故工况下其最终热阱设计采用海水库的闭式循环取排水方案,同设计参考电厂技术考虑存在差异.根据EPR核电厂安全分级原则,采用功能分级指导物项分级的思想,对该EPR核电厂循环冷却水系统和辅助冷却水系统跳泵功能进行功能分级和设备分级,并给出相关物项的安全要求.分析结果表明,需对原设计进行安全级别的改进,以保障核电厂的安全运行.