井下油水两相流测量系统恒流信号激励源设计

为进行井下油水两相流的流动参数测量及流型辨识,本文设计了基于纵向多极阵列电导式传感器的测量系统。信号激励模块是其中重要的一环,为了由采集的电导波动信号更好地获取油水两相流体在不同流型的阻抗信息,并基于此进行深入研究,本文采用的是电流激励方式。应用DDS和MCU技术,实现了20 kHz正弦恒流信号源的设计。测试结果表明由AVR高档单片机ATmegal6和AD9831构成的VCCS正弦恒流模块具有实时性好,精度高及稳定性好,负载驱动能力强等特点,满足井下复杂两相流体的测量要求。     

油水两相流电阻层析成像系统流型的辨识

两相流体具有复杂的流动特性,流型的准确辨识是两相流参数准确测量的基础,流型的在线智能辨识是两相流研究的重点内容之一.以电阻层析成像(ERT)系统和油/水两相流的流型为研究基础,采用主成分分析方法对ERT系统中的边界测量电压数据进行特征提取,然后以提取的特征数据作为基于一对余类策略的支持向量机多类分类模型的输入,从而对两相流的四种流型进行识别.通过实验仿真分析,四种流型的平均识别率达到了88.75%,说明主成分分析和支持向量机的结合是一种两相流流型辨识的有效方法.     

基于声发射技术和小波变换的气-液两相流动噪声特性研究

使用声发射技术对气-液两相流水平管路流动噪声信号进行检测,对采集到的一维时间序列进行小波分解,从流动噪声的角度研究了水平管路气-液两相流分层流向环状流过渡的多尺度能量特征。多尺度能量特征的研究表明分层流和环状流及其过渡状态在流动噪声的声发射能量分布上有着明显的区别。得到的流型转换的数字特征与试验中观察到的流型及其转换阶段是一致的。管道多相流声发射信号能够在多尺度能量分布上表现出两相流系统的复杂性。从而从一个新的角度研究了气-液两相流型转换的特性,为揭示气-液两相流动机理提供了新的手段。     

双相不锈钢管固液两相流动腐蚀的数值模拟

在碳钢流动腐蚀数值模拟的基础上，针对管道流动体系，对固液两相流条件下双相不锈钢的流动腐蚀进行了数值模拟，模拟了固液两相流体动力学过程和双相不锈钢腐蚀动力学过程，模拟计算得到的腐蚀速率与实测值基本一致，表明建立的两相不锈钢流动腐蚀的综合数学模型是正确的，揭示了两相流中双相不锈钢的流动腐蚀机理，并进行了实验验证，两相流中双相不锈钢流动腐蚀的加剧主要是由于颗粒相的存在会大大强化液相流体的流体力学因素，导致钝化膜内传质速度加快所致，计算结果同时也表明。对于表面覆盖有钝化膜的材料的数值模拟，建立合理的流动腐蚀动力学模型是数值计算方法应用成功与否的关键。     

油水两相流电导波动信号小波去噪阈值规则的确定

阐述了小波去噪原理、油水两相流实验系统和方法,利用小波分解、滤波、重构对油水两相流电导波动信号进行去噪处理,消除了实验中各种因素产生的噪声.对4种不同阈值规则去噪性能进行了对比,分析了信号功率谱密度,认为采用Heursure规则得到的信号最理想,可以有效去除噪声,并广泛应用于不同流型电导波动信号.     

表贴式内肋阵自循环蒸发冷却系统沸腾换热流动实验研究

为进一步了解表贴式内肋阵自循环蒸发冷却系统内部的沸腾两相流动换热规律,采用横截面积为180mm×20mm的内肋阵液盒作为研究对象,对内肋阵液盒内部沸腾换热流动过程进行了可视化观察,同时针对该内肋阵液盒内两相流动建立Friedel、L-M两种两相流动阻力压降仿真计算模型。实验发现液盒通道内的流型随着热负荷的变化,主要呈现泡状流和雾状流2种流型,液盒背面温度较为均匀,维持在65～70℃左右。液盒内部肋阵的存在,增强了通道内汽泡扰动,同时在肋柱后方存在明显尾迹涡流。通过研究对比发现Friedel模型计算结果与实验结果的最大相对误差小于15%,说明该模型更适用表贴式内肋阵蒸发冷却系统的压降计算。     

引风机叶片磨蚀原因分析和防止措施

以汉川电厂轴流式引风机为例,通过监测风道中气固两相流中介质的不同运动规 律,分析以磨损为特征的大颗粒在叶片工作表面流动和以粘附为特征的较小颗粒在叶片非工 作表面流动。根据气固两相流动和数学模型方面的研究,提出了磨蚀的计算方法和防止叶片 磨蚀的有效手段。     

两相流管道设计技术在电厂管道设计中的应用

火力发电厂设计中,疏水管道疏水相变是一个常见现象。疏水相变流动导致流动阻力增大,影响设备的正常投入,影响机组的热效率。文章以加热器疏水管道为例,介绍了管内流动工质相变产生的机理、两相流管道流动阻力的几种计算方法。通过实际设计,为电厂汽水两相管道设计提供参考。     

汽液两相流运动对热力设备的影响

介绍了火力发电厂中汽，液两相流运动的流动结构，流动特性及汽，液两相流体的特性参数和基本数学模型，由此理论探讨了两相流体对锅炉设备水循环的影响，对热力设备产生热偏差、热应力的影响其加速热力设备化学腐蚀速度的危害。     

油/气两相流高速电容层析成像可视化系统

利用电容层析成像(electrical capacitance tomography,ECT)技术,设计了一套应用于油/气两相流检测的高速实时可视化系统。系统硬件采用基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的全数字化数据采集及处理模块和USB通讯接口,可实现高速数据采集及传输;同时采用基于总变差正则化的图像重建算法重构被测介电分布,该算法具有较好的成像分辨能力和边缘保持性。实验表明,该系统重构图像具有较高分辨率和实时性,同时系统软件功能丰富、界面友好,可以满足实际应用对两相流可视化的要求。     

气固两相流体绕方柱流动的PDPA实验研究

气固两相流体绕流方形截面柱体的流动对于理论研究和工程应用都具有重要意义,但由于其复杂性人们对它 的认识还很初浅。文中应用三维颗粒动态分析仪(3D-PDPA)对较高雷诺数下气固两相流体绕流方形截面柱体的流场进行了测量,得到了两相绕流的时均速度场和速度脉动分布等数据,并分析了颗粒的存在对流场的影响。研究发现载有颗粒的气固两相方柱绕流存在回流区,其两相方柱绕流的尾迹区长度比单相绕流尾迹区短。在流向方向上可以把绕流后流场大致分为靠近方柱的基本区和远离方柱的近尾迹区两个区域,基本区内各方向的速度脉动程度都非常强,颗粒脉动比气流脉动强;而近尾迹区内速度脉动较弱。在横向方向上,y/D<1/3区域内气流速度脉动强度很高,而且颗粒脉动比气流脉动强度高;在y/D>1/3区域内则脉动强度很低。研究结果对于认识较高雷诺数下气固两相方柱绕流流场特性和工程应用具有指导意义。     

Fat suppression by echo interference

Two spectral components of a binary system, like water and fat in proton magnetic resonance imaging (MRI) can be separated by adding two signals acquired with a different delay (the Dixon method). The same effect can be obtained in a single acquisition by interference of two shifted echoes. The standard multiecho imaging technique based on the Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG) sequence has been modified by adding a time shift of /2 after excitation. As a result, in the second and further periods of the sequence, the signal is a sum of two echoes which have opposite phases for this spectral component, which is off-resonance by 1/2. A magnitude image based on the first period of such nonsymmetric CPMG shows both components, whereas the second period gives an image of the on-resonance component only. The flip angle of the refocusing pulses must be adjusted to give equal amplitudes of the interfering echoes. A similar effect is obtained with the RARE sequence based on nonsymmetric CPMG with low-angle refocusing pulses.     

Center-Tapped Transformer and 120-/240-V Secondary Models

Distribution engineers have treated the standard “single-phase” distribution transformer connection as single phase because, from the primary side of the transformer, these connections are single phase and, in the case of standard rural distribution, single phase line to ground. However, with the advent of detailed circuit modeling, we are beginning to see distribution modeling and analysis being accomplished past the transformer to the secondary, which now brings into focus the reality that standard 120-/240-V secondary systems are not single-phase line-to-ground systems, but they are three-wire systems with two phases and one ground wire. Furthermore, the standard 120-/240-V secondary system is different from the two-phase primary system in that the secondary phases are separated by 180$^{circ}$ instead of three phases separated by 120$^{circ}$. What all of this means is that analysis software and methods must now deal with an electrical system requiring a different set of algorithms than those used to model and analyze the primary system. This paper will describe the modeling and analysis of the single-phase center-tapped transformer serving 120- and 240-V single-phase loads from a three-wire secondary.      

电压稳定分析中支路型故障筛选及排序算法研究

提出了一种用于电压稳定性分析的支路型故障筛选和排序的快速算法，该方法分为4个阶段：①依据正常运行状态下的潮流解从所有预想事故中筛选出严重事故；②通过分析线路被置换后系统雅克比矩阵的最小奇异值，从所筛选出的事故中再次筛选出更严重的事故；③在指定的负荷水平下解潮流方程，从第二次筛选出的事故中再次筛选出最严重的事故；④对每个最严重的事故进行1次潮流计算，估计其最大负荷能力。通过New-England 39节点系统和IEEE 118节点系统算例表明，此算法计算量少，简单有效，易于实现。     

A calibration method for the energy-integrating function in photovoltaic system monitoring

Solar radiation has an irregularly varying factor due to a basic day and night cycle and climatic conditions. For such conditions a data sampling interval is important to ensure the accuracy of energy monitoring in a photovoltaic system. While treating a system monitoring equipment as a black box. the author has developed the method of calibrating an energy-integrating function. At first for various input waveforms, the relationship between sampling intervals and quasi-integration outputs have been examined by trapezoidal rule. In the numerical simulation the phases of the sampling clock also are considered Then it is concluded that a sampling interval can be inspected through outside observation only by using a rectangular single pulse. By applying the pulse to the energy-integrating process, two kinds of integrated outputs can be obtained for different sampling phases. The calculated difference between both outputs can uniquely give the sampling interval being inspected. Conditions to ensure measuring accuracy are discussed and the validity of this method has been demonstrated experimentally. Practical calibrating procedures also are proposed for the integrating function of PV system monitoring.     

复杂环境下双向协作通信研究

双向协作通信应用于航空自组网、车联网等未来无线通信,面临着高速运动环境下信道状态变化导致通信质量大幅下降问题。利用随机信道建模方式,考虑通信过程前后子阶段信道状态信息相关性,推导了信道状态联合概率密度闭式表达式;提出了以最小化系统中断概率为目标的最优功率分配策略以改善双向协作通信系统的中断性能。蒙特卡罗仿真结果表明在不同的系统平均信噪比、信道相关系数（与通信节点运动速度相关）下最优功率分配相比于等功率分配可有效提高系统中断性能。基于最优功率分配的双向协作通信能克服高速运动环境下信道状态变化问题,具有高可靠高速率特点,能为航空自组网、车联网等未来无线通信应用提供技术支撑。     

辐射型配电网实时潮流计算

提出了辐射形配电网实时潮流计算方法－功率分布系数法,并对北京供电局某１０ｋＶ配电线路某时刻的实测数据和负荷预测数据作了实时计算,计算结果表明,该算法能够利用则节点冗余的测量数据对网络中负荷预测数据进行修正,提高准确度,进而得到趋于真实,合理的潮流分布。     

基于相间故障弧光电压特征的高压线路选相元件

提出了一种基于相间故障弧光电压特征的高压线路选相新原理,应用于振荡闭锁期间的选相元件.对接地故障,利用零、负序电流相位差进行分区,每个分区包括某相单相接地和另外两相短路接地两种故障.然后根据相间故障弧光电压Ucosψ小于某一定值,而健全相相间电压的余弦值Ucosψ一般比较大的特征,来得到选相结果,解决了目前选相元件在电力系统振荡时可能发生的误选相问题.通过对不对称故障开放条件的改进,大大提高了单相接地故障的选相速度.该选相元件具有很强的耐过渡电阻能力,并且完全不受分支系数和系统运行方式的影响.RTDS试验验证了新选相元件的准确性和有效性.     

基于遗传算法的大容量输油泵模糊控制器的优化设计

由于大容量输油泵系统存在严重的非线性和时变性 ,输油泵入口压力、出口压力及管道流量三个参数之间又存在耦合关系 ,采用传统的PID控制器难以对它们实现协调控制。针对大容量输油泵系统的特点 ,本文提出了一种由两个模糊控制器组成的大容量输油泵控制策略 ,并应用改进的遗传算法对模糊控制器的隶属函数和融合因子进行了优化。仿真和现场运行结果表明 ,该控制器能够对入口压力、出口压力及管道流量进行协调优化控制。     

开关磁阻电动机微步控制策略研究

开关磁阻电动机调速系统是一种很有发展的新型调速系统,但其最大不足就是转矩脉动大。分析了单相和双相激磁时产生的转矩,单、双相混合激磁产生的转矩。运用微步控制理论,在单、双相混合激磁时改变相电流的大小和导通时间,就可以实现32步、64步等更多步数控制。每转步数越多,其对应的相电流波形越接近正弦波。从理论上讲,便可以实现开关磁阻电动机的连续控制。这样就可以大大减小转矩脉动。把这一理论运用到实际系统的控制中,就可以提高开关磁阻电动机系统的控制性能。