水平渐扩管后气固两相流流动特性的试验研究

为研究气固两相流流经水平渐扩管后的流动特性,采用PIV技术对不同粒径固体颗粒、不同气体流量以及不同颗粒入口位置的气固两相流流动工况进行测试。试验发现,在管道截面扩大后,固相的存在明显加快了气相的速度,并且只有一定直径的固相才能使气体获得相对较高的速度;对于同一流量,固相颗粒的入口位置不同,也会对颗粒在管道中的流动速度产生很大的影响。     

扩口位置对旋流燃烧器出口流场影响的研究

通过采用三维相位多普勒颗粒分析仪对中心给粉旋流煤粉燃烧器不同一次风扩口位置下的气固两相流动特性进行了测量。在2种扩口位置下，从燃烧器出口至x/d=0.5截面气、固两相轴向速度分布均呈双峰结构；在中心线处，气相轴向速度明显滞后于固相轴向速度, 实际扩口燃烧器的气相、固相的轴向速度衰减速度快，且在x/d=1.5的截面开始，出现颗粒穿越部分回流区。在x/d=0.3截面，气、固两相切向速度分布是典型的Rankine涡结构；在燃烧器出口至x/d=0.7截面，气、固两相径向速度分布呈双峰结构。中心给粉燃烧器在燃烧器中心形成较高的颗粒浓度分布。     

渐扩切向槽角度对低压燃油雾化喷嘴流动特性影响的数值研究

油枪点火与助燃在燃煤锅炉上应用较为普遍，但在应用中油喷嘴雾化所需的压力较高（2.0~2.5MPa），耗油量较大，使整个油系统的维护工作量增大，并影响运行的经济性。为减小运行压力，文中提出有渐扩切向槽式旋流雾化油喷嘴，建立了有渐扩切向槽旋流雾化喷嘴的三维流动数学模型，采用k-e /RNG模型和SIMPLE方法数值模拟了有渐扩切向槽偏转角的低压燃油喷嘴的流动特性，并对不同渐扩切向槽角度q时的喷嘴流动特性进行了比较，结果表明：渐扩切向槽的偏转角q大小对其流动特性影响较大，偏转角q不能为负值，因其能量损失较大；当渐扩角度q=6°时，其能量损失最小，喷嘴内轻柴油流动刚好形成实心的锥体，喷嘴回流刚好消失，此后，随着q的增加，能量损失也增加；切向槽只要存在渐扩角度，其能量损失均小于无渐扩(缩)角度的情况，切向槽外扩角度(正值)的能量损失小于切向槽内扩角度。     

贴壁风量与配风方式对水冷壁高温腐蚀的影响

为有效解决锅炉受热面高温腐蚀问题,提高机组运行可靠性,提出利用数值模拟方法,对某300 MW切圆燃烧锅炉开展贴壁风量与贴壁风配风方式对水冷壁高温腐蚀影响的研究。首先考察不同贴壁风运行方式下水冷壁高温腐蚀的状况,对炉膛内距离后墙0.1 m处的截面的相关参数进行分析比较并得出,受炉膛内流场特征影响,较高含量的CO主要集中在主燃区右下侧附近;继而对贴壁风率在8.4%时,试验并分析出主燃烧区近壁面平均CO含量最低,且水冷壁附近高煤粉颗粒含量区域的面积最小,煤粉颗粒冲刷水冷壁的强度相对较弱,能明显减弱高温腐蚀;同时进一步分析不同工况实验数据可知,提高向火侧贴壁风量,可以降低高温腐蚀风险;最后进行实际贴壁风改造后并根据模拟方案进行优化运行,运行结果表明:上层燃烧器层水冷壁近壁面CO含量较改造前大幅度下降,且壁面结渣和腐蚀情况得到缓解。     

火电厂主汽疏水系统防冲刷技术改造

达拉特发电厂主汽疏水系统的阀门和管道频繁被疏水冲刷损坏,导致阀门泄漏和疏水管壁减薄,使得高温蒸汽大量泄漏,疏水管也因管壁减薄会产生突发性爆管现象。因此决定采用主汽疏水防冲刷技术,在主汽疏水管道末端加装节流喷嘴,并设置在扩容器内,让蒸汽扩容膨胀在扩容器内完成;降低管道内疏水流速,从而降低了疏水的冲刷力,杜绝了蒸汽泄漏和爆管现象,提高了电厂运行的安全性和经济性。     

矩形截面流化床内颗粒运动可视化试验研究

将高速摄影和颗粒图像测速(PIV)技术结合，以空气作为流化介质，0.1~0.65mm透明玻璃珠为床料，对不同截面风速下矩形截面流化床内过渡区和稀相区的颗粒速度分布进行了分析。试验表明：过渡区截面突变造成颗粒的运动流场发生偏转，颗粒横向运动明显增强；稀相区的出口效应和矩形截面的角落效应对截面上的颗粒速度分布有重要影响。越靠近出口颗粒的横向运动越剧烈。出口效应对颗粒横向速度分量的影响要大于对轴向速度分量的影响，横向速度分量是影响稀相区颗粒宏观运动规律的主要因素。截面风速增大，使得测试区域的颗粒速度分布的不均匀性加剧。为减小锅炉磨损，对截面突变区域要使用圆滑过渡，减少不规则区域的存在；选择合理的出口结构和截面风速，同时要考虑角落防磨。     

某锅炉水冷壁连续3次爆管的原因分析及处理

某电厂4台420 t/h汽包锅炉采用膜式水冷壁,直流双通道风包煤燃烧器,每台炉12只燃烧器分3层布置在前、后墙角区.水冷壁壁板由20号钢d60mm×6 mm的钢管与6 mm×20 mm的条钢焊接而成,水冷壁壁板的管子中心间距为80 mm.前、后墙水冷壁的下部形成50°倾角的冷灰斗,在燃烧室上部由后墙水冷壁管形成折焰角.后墙水冷壁由4个蒸发性壁板组成,由2根集中下降管和8根分散供水管与后墙水冷壁壁板的下联箱相连接.用8根混合式管子将汽水混合物由后墙水冷壁壁板的上联箱引入汽包中.     

一种结构稳定的大截面扩径导线设计

提出一种大截面扩径导线设计新思路,铝股外层采用圆线密排,支撑层采用型线疏绞。通过电磁环境控制要求和输送容量确定大截面扩径导线结构设计的边界条件,外径为42.88 mm,导电截面为780 mm2。对JLXK/G2A-780（1000）/80-42.88扩径导线进行结构和参数设计,技术经济分析表明其初期投资较8×1 000 mm2常规导线方案低。全寿命周期内,在电价较低、损耗小时数较小时,扩径导线方案经济性优于8×JL/G2A-1000/80导线方案。借助扩径导线截面稳定性计算机仿真程序进行计算分析,得到其临界跳股张力为25%额定拉断力（rated tensile strength,RTS）。将试制样品通过试验设备进行结构稳定性验证,得到其临界跳股张力为25%RTS,与模拟结果一致。综上所述,大截面扩径导线JLXK/G2A-780（1000）/80-42.88,截面稳定性好,适用于电磁环境要求高、利用小时数低的工程。     

低热值煤层气旋流燃烧器冷态流场试验研究

采用热线风速仪对旋流燃烧器出口流场进行了测量,得到了燃烧器流场的分布状况,研究了喷口角度变化对燃烧器出口速度场的影响.试验结果表明,燃烧器搭配不同喷口时,在燃烧器根部均能形成稳定的中心回流区;渐扩喷口燃烧器的射流扩展角大,而渐缩喷口燃烧器的射流穿透能力较强.在较宽的热负荷范围内,该旋流燃烧器均具有良好的空气动力场,有利于低热值煤层气的着火与燃烧.     

600 MW机组排汽缸流场特点及其结构优化

排汽缸结构复杂,导致流场混乱,容易形成不同程度的漩涡,造成能量损失.为此,运用流体计算软件Fluent对排汽缸进行数值模拟,研究了其内部流场特点,分析了扩压管出口宽度和内壁倾角对扩压管出口处流场的影响.流体从扩压管流出后,向上翻转进入上半缸,在上半缸形成了另一个漩涡.针对排汽缸内不同形式的漩涡,对扩压管出口结构进行优化改造和在拱顶处加装导流挡板,存在一个最优的扩压管出口宽度和内壁倾斜角度,使得扩压管出口附近漩涡最小;导流板的数量和安装位置对漩涡有不同程度的影响,通过模拟得出了最佳的挡板组合,能最大程度削弱排汽缸内的漩涡,改善其性能.     

超超临界塔式锅炉受热面优化研究

针对三次检修中锅炉低温区域受热面U型弯头、穿墙管磨损严重的情况,通过总结检修经验和技术调研,对百万千瓦机组锅炉低温区域受热面U型弯头提出退台布置优化。通过设计优化受热面布置方式、适当位置增设阻流板及防磨护瓦,既可保证机组的安全运行,又不对锅炉经济性产生较大的影响。     

基于多特征信息融合的截齿磨损程度识别研究

为实现截割过程中截齿磨损程度的在线监测和精准识别,提出一种基于多特征信息融合的采煤机截齿磨损程度识别方法。针对不同磨损程度截齿截割过程中的振动和声发射信号进行时域分析和小波包分析;针对两相邻磨损程度截齿的特征样本存在数据交集,增加系统识别难度的问题,构建最小模糊度优化模型并计算各特征参数的最优模糊隶属度函数,获取特征样本的最大隶属度。运用多特征数据样本对BP(back-propagation)神经网络识别模型进行学习和训练。实验结果表明,截齿磨损程度识别模型的判别结果和样本实际磨损类别相符,能够实现对截齿磨损程度的在线监测和精准识别。研究结果对于实际工程中截齿的监测和更换具有重要意义。     

纳秒高压脉冲电阻分压器的结构优化

由电阻分压器和存储示波器组成的纳秒级高电压脉冲测量系统中,各组成部分间的阻抗匹配与否,对测量结果影响很大.笔者基于高频电磁场仿真软件FEKO,建立了电阻分压器的仿真模型,分析了其结构对测量结果的影响,并比较了4种典型结构的优劣,对选中的结构进行了过渡段的选型和锥角优化.仿真结果表明,为减小反射,分压器应采取过渡结构,且...     

粒径对弯管气固两相流动影响的数值分析

气固两相流体流经弯管时，在弯管内两侧形成压差，已有的文献表明，该压差大小与气固两相流的混合浓度ρm，气相流速v^→g，固相流速v^→p，弯管的曲率半径R，弯管直流（或水力直径）D等因素有关，一定条件下的固相颗粒对气相具有使其湍流强度抑制和加强两种作用，在分别对其进行数值模拟研究时发现：压差除受上述诸因素影响外，无论是在气相湍流抑制区还是湍中强区，颗粒粒径对压差也具有较大的影响，尤其是颗粒粒径越小这种影响越显著，从理论上分析并解释了形成这种现象的原因，提出了固相浓度为参变数的弯管内外两侧压差随颗粒粒径的为化的关联式。     

工频电压下片状自由金属微粒带电特性与运动规律研究

GIS/GIL因安装、运输等环节会不可避免地产生多样性的金属微粒,而片状金属微粒因其"潜伏性"较难检出,从而威胁GIS/GIL的绝缘性能。采用数值计算结合实验方式开展了工频电压下片状金属微粒起跳与运动规律研究。片状金属微粒采用旋转椭球体模型进行等效,并通过理论推导获得片状金属微粒的带电量与临界起跳场强。搭建工频电压下片状金属微粒运动观测平台。采用高速相机观测其起跳和运动行为,并与数值计算结果进行对比分析。结果表明:片状金属微粒起跳场强与厚度的1/2次方近似呈正比关系,而随微粒半径增大呈现出微弱的上升趋势。密度较大的片状金属钢微粒竖起后,存在原地旋转与沿地电极表面来回滚动两种运动模式,并在微粒底部与电极间隙伴有微弱的局部放电;密度较小的片状金属铝微粒竖立后,在电极间隙内发生剧烈地上下跳动。     

一种微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构

针对基于微波多层介质板的微带线到带状线过渡问题,提出了一种微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构,通过地层的圆形开孔完成微带线与带状线椭圆形贴片间的电磁耦合与匹配设计,实现了微波信号在微波多层介质板内跨层传输。将微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构在三维电磁场仿真软件中进行了建模,并对背对背结构进行了仿真、加工与测试。测试结果表明,在7~13 GHz的频带范围内输入输出回波损耗小于-12 dB,插入损耗最小为1.48 dB。该微带线到带状线宽带垂直耦合过渡结构具备了良好的性能,同时具有电路结构简单、加工方便等特点,在微波电路设计方面具有较高的实用价值。     

基于错误逻辑区域检测的配电网容错故障定位

针对配电网故障定位所需的故障信号可能存在漏报、误报的情况,讨论了其对故障定位造成的影响,并提出了基于错误逻辑区域检测的容错故障定位方案。首先依据最小配电区域定义了错误逻辑区域的概念,再从是否定位到正确的故障区域、是否定位到错误的故障区域、是否找到了存在错误逻辑区域3个判定入手,基于错误逻辑区域的检测得出了不同类型定位结果出现错误的原因,制定了相应情况下修正定位结果的解决方法。实例分析验证了方案的正确性,处理过程简单,容错效果较好,具有较高实用价值。     

Ka波段波导-带状线转换结构

提出了一种Ka波段波导 带状线转换结构,通过在多层介质板上地层的椭圆形开孔与两个椭圆形金属贴片结构完成带状线与波导之间的电磁耦合与匹配设计,实现了Ka波段信号在波导与带状线之间的相互转换。同时将背靠背波导 带状线转换结构在三维电磁场仿真软件中进行了建模和优化仿真。经过加工与测试,结果表明,在32.3~38.3 GHz的频带内输入与输出回波损耗小于-10 dB,插入损耗小于1.2 dB。该Ka波段波导 带状线转换结构具备良好的性能,且具有结构简单、加工方便等优点,在毫米波电路设计方面具有较高的应用价值。     

光杆抖动检测方法研究

在抽油机运行过程中,油管和抽油杆在自身重力及提升力作用下,不断发生弹性形变,造成抽油杆偏磨。光杆的抖动是研究偏磨的主要观察点,因此检测光杆抖动就显得非常重要。本文研制了一个基于加速度传感器的光杆抖动检测系统。并对光杆横向加速度进行了直接检测,得到光杆抖动信息。光杆横向抖动信号非常复杂。如何根据光杆横向抖动信号分析判断抽油杆的偏磨程度,还需做大量的研究和实验。本文的工作只是对抽油杆偏磨的检测做了一些前期的探索。这个探索对研究抽油杆偏磨提供了有力的分析依据。     

基于分裂基快速傅立叶变换的电力系统谐波分析

基于快速傅立叶变换(FFT)的电力系统谐波分析难以实现同步采样和整数周期截断,易造成频谱泄漏,影响谐波分析精度.为提高FFT的精度,比较几个典型的窗函数,提出基于加凯瑟窗的插值分裂基快速傅立叶变换算法.仿真分析结果表明该算法能提高FFT计算精度,满足谐波参数测量的精度要求.