一种基于、V—_s－ψ模型的三维涡流场数值算法及其在远场涡流三维缺损检测中的应用

本文提出了一种改进的三维涡流场算法，即Ａ、Ｖ－Ａｓ－ψ算法，它避免了现有涡流算法中因在源区内使用双标量位所带来的磁位跃变等不利因素，具有通用、方便和精度高、实现简单等优点。文中还对旋度－旋度算子（××）下的有限元方程作了较详细的分析，并给出数值算例。结果表明，该方法对于提高精度、简化三维涡流场计算具有一定的帮助。将本文方法用于远场涡流三维缺损的有限元分析，得到了满意的结果。     

远场涡流似波特性的现象与本质研究

远场涡流效应在数学上遵守扩散方程，但是其电磁特性又呈现某些似波动特性。本文从电磁场基本理论出发，以电磁场有限元分析为工具，首次较完整、系统地研究了远场涡流的似波特性，主要集中在电磁场量的相速特征和瞬时扩散能量流特征这两个方面。研究结果表明，远场涡流的电磁场量在远场区具有稳定的相速度，但其值远小于光速；瞬时扩散能量流的变化可以用能流分界线来表示，滞后于激励电流源的变化，呈现出似波动特性。似波特性的实质是管壁中涡流的影响。     

采用复式激励的新型远场涡流探头

传统的远场涡流探头其信号幅度低。长度长、检测扫描速度低和激励功率大等突出弱点限制了它的开发应用。远场涡流现象机理研究的新发展，给新型探头的设计与改进提供了理论依据。在激励线圈和检测线圈之间增加一个辅助激励线圈，改变了激励线圈附近的能量流分布规律，是实现向激励线圈移近“二次穿透”区的有效方法。计算和实验都表明复式激励远场涡流探头极大地改善了探头特性。     

远场涡流检测技术在高压加热器检验中的应用

远场涡流探伤是一门新的无损检测技术。为此，对远场涡流检测技术的理论作了研究分析，归纳总结了其与普通涡流检测技术相比所具有的优势该技术被应用在高压加热器钢管的质量检验中，取得了良好的效果，为钢管质量监督提供了可行有效的手段。     

高压给水加热器换热管束的涡流检验对策

针对高加管束出现损坏的原因，介绍高加钢管束的远场涡流检测原理及所使用的远场涡流检测用仪器及探头，探讨远场涡流检测的质量评定标准及现场应用。     

远场多频涡流技术在金属探伤中的应用

介绍涡流、远场涡流，多频涡流等探伤方法的基本原理及三者之间的关系，并在此基础上着重介绍了远场涡流在电厂冷凝器铜管、不锈钢管探伤工作中的优点，根据现场检验的经验总结出一套相应的检测方法，并对此方法的工作流程作了详细介绍。     

基于脉冲远场涡流的管道缺陷外检测与定量评估

远场涡流技术用于金属管道检测时,由于对内、外壁缺陷具有相同的灵敏度,而难以有效区分缺陷位置。针对压力管线在役检测需求,提出了一种基于脉冲远场涡流的管道外检测方法,并实现了内、外管壁缺陷的深度定量和位置区分。首先根据远场涡流效应的磁场传播特点,对比分析了将传感器置于管内和管外时的检测原理;随后采用有限元仿真方法,优选了激励脉冲的重复频率和占空比等参数;然后,研究了内、外壁缺陷对磁场的扰动作用及其响应信号特征,分析了信号的峰值和过零时间与缺陷深度及位置的对应关系;最后,在实验室构建了脉冲远场涡流系统,对预制有内、外壁缺陷的碳钢管道进行了检测验证。结果表明,检测信号的峰值随管壁缺陷深度的增加单调增大,可用于缺陷的深度定量;内壁缺陷的过零时间总是大于相同深度外壁缺陷的过零时间,这一特征可用于管壁缺陷位置的识别。     

开域涡流场A-Φ位的微积分方程耦合边界条件

在Ａ─Φ位和库仑规范的前提下，导出了涡流区域微分方程和自由空间积分方程在涡流区边界上的耦合条件。该边界条件只包含Ａ的梯变项，没有旋度运算。边界可直接划在媒质与空气的交界处，不必划在空气中。这一耦合条件的导出为在Ａ─Φ位下建立有限元与边界元耦合算法提供了理论依据。     

三维开域涡流场A—V位有限元与边界元耦合分析方法

在Ａ－Ｖ位和库仑规范的前提下,导出了三维涡流区域微分方程和自由空间积分方程在涡流区边界上的耦合条件。在此基础上,提出了Ａ－Ｖ位的三涡流场ＦＥ－ＢＥ耦合分析方法。对国际ＴＥＡＭ２１号问题Ｂ模型进行了计算,靠近线的钢板表面磁感应强度法向分量计算值与实测值基本一致,钢板内涡流分布趋势合理。     

矢量渐近边界条件在三维开域涡流场计算中的应用

根据低频涡流场的特点，本文导出了能直接应用于直角坐标系的矢量渐近边界条件，它有利于有限元模拟具有较大纵横比的导体在外场激励下的涡流问题。在算例中，本文将Ｅ表述（Ｅ－ｆｏｒｍｕ－ｌａｔｉｏｎ）的棱边有限元法计算的结果与其他方法得出的结果进行了比较。     

有限公式电磁场数值计算理论与性能

为了探讨有限公式电磁场数值计算方法的理论框架,研究工程应用中性能指标的准确性和计算效率,围绕有限公式方法使用全局物理变量和与电磁学实验定律直接相联系的特点,论证了有限公式方法的创新性思维.在系统地阐述有限公式方法理论体系的基础上,结合高频场的计算公式,说明了有限公式方法的计算思路,并通过与现有电磁场数值计算方法相对比,分析了有限公式方法的特性与优势.结合散射问题中的高频场与电机内的静态场实例,验证了有限公式方法的主要技术指标.该方法的计算精确度、计算效率则明显优于现有的电磁场数值计算方法,对该方法的深入研究,必将推动电磁场数值计算理论的进一步发展.     

物理场在燃煤烟气脱硫脱硝工艺中的应用

综述了高、中、低能量物理场在燃煤烟气脱硫脱硝工艺中的应用。高能量物理场(如高能辐射化学法、微波诱导等离子体法、微波放电法、微波加热法等)通常直接改变脱硫脱硝反应机理;中、低能量物理场包括静电喷射器法、荷电干式喷射器法、磁固定床法、磁流化床法、低温磁性铁基SCR脱硝技术、微波诱导催化还原脱硫脱硝技术等通常改变脱硫脱硝反应的物理过程。烟气脱硫、脱硝效率随物理过程的改进而提高。     

混合绝缘液浸电力变压器的热-流耦合场分析及绝缘和散热器结构的改进

由于传统的变压器温升计算公式不再适用于混合绝缘结构的液浸式新型电力变压器设计,为此笔者采用传热学和流体动力学原理建立了变压器热流耦合场的有限元模型,模型中考虑了变压器油热力学参数的非线性和绕组结构中垫快、纸筒对散热的影响,并根据不同的绕组形式进行单元离散。通过对混合绝缘结构的液浸式变压器热-流耦合问题的求解,得到了变压器内部各点的温度和流场分布状况,高低压绕组平均温升与试验结果吻合。结合计算和试验结果对变压器的绝缘材料进行了改进,充分发挥了材料的耐温特性和经济性。最后,提出了通过升高散热器进出口的高度差来达到降低变压器热点温升的有效方法。     

屏蔽套材料对屏蔽式永磁同步电机电磁场和温度场的影响研究

针对单向耦合法分析屏蔽式永磁同步电机电磁场和温度场时计算精度低的问题,提出了一种磁热双向耦合法。首先,建立了磁热耦合计算模型。其次,采用双向耦合法分析了屏蔽套材料对电机性能的影响,并与单向耦合计算结果进行了比较。最后,建立了电机三维模型,利用有限元软件进行了电磁场和三维温度场分析。研究结果表明所提的磁热双向耦合计算方法可以有效提高电磁场和温度场的计算精度,此外屏蔽套采用不导电不导磁材料可有效提高屏蔽式永磁同步电机效率,降低电机温升。这不仅为屏蔽式永磁同步电机的设计提供了参考,同时对于保证电机高效和可靠运行具有重要意义。     

共箱封闭母线多物理场耦合分析

共箱封闭母线由于拥有较为复杂的发热与散热结构,故其温升的计算一直是研究与设计的重点。借助有限元法,通过建立有限元模型首先分析得到了双层导体共箱封闭母线在稳态中的工频电磁场及焦耳热分布。随后利用间接耦合法,将焦耳热作为热源带入到流场-热场耦合模型,计算得到了热场与流场,进而得出共箱封闭母线中导体与外壳的主要散热方式为辐射散热,为控制母线温升应加强母线的辐射散热能力。     

互补变分方法在大型变压器油箱局部损耗计算中的应用

本文介绍了计算大型变压器大电流引线漏磁场的互补变分方法，通过各种方案的实际计算和比较，得到几点防止变压器油箱局部过热的措施。     

空冷汽轮发电机冷却气流风量 对定子内流体的影响

根据大型空冷汽轮发电机多风路通风系统内流体流动与传热的特点,建立定子多风路通风系统三维流动与传热耦合计算的物理模型与数学模型,并给出求解域相应的边界条件及假设条件,采用有限体积法对三维流体场和温度场控制方程进行耦合计算;在保证总风量不变的情况下,分析改变定子、气隙风量对定子各个径向通风沟内的流体速度、温度及电机各部分温度空间分布特性的影响。结果表明,适当增加气隙风量,会降低电机定子最高温度,还会降低电机定子最高温度与最低温度的温差。最后,以200 MW两级大容量空冷汽轮发电机为例进行计算,将计算结果与实测结果进行比较分析,证明该方法的准确性。     

利用光电电场传感器测量合成绝缘子的沿面场强

利用光电电场传感器对复合绝缘子表面场强的分布进行了测量,采用平行金属板对研制的电场传感器进行了工频标定实验,并测量了绝缘子棒身表面附近的轴向电场和伞裙下方的径向电场分布。对绝缘子和连接金属导体进行了建模,并利用边界元法计算了绝缘子表面场强的分布,计算结果和测量值基本符合。     

自适应模拟退火法在电磁场逆问题中的应用

本文以真空组合电器三维静电场有限元分析为基础，建立三维静电场逆问题的数学模型。通过采用坐标化换法优化，发现所求最优化问题具有多极值特点，基于对现有模拟退火法收敛速度慢的局限性分析，提出一种有效改进方法－自适应模拟退火法。按照优化几何尺寸制做的试验模型，通过了规定的工频耐压试验。     

具有旋转对称结构三维电场的新型等效源法

将轴对称静态场中的新型等效源法推广到具有旋转对称结构的三维电场中，得出具有旋转对称结构三维电场的新型等效源法。该法中等效源的位置和个数可以确定，由它产生的场分布可用级数表示。用该法计算这类三维场，编程简单、精度高，所求的未知数少、能节省大量计算机资源。用这种方法首次计算了具有浮动电极的三维电场，为计算类似问题提供了一种新方法。