用微量元素涂料改善球铁件热节组织的试验研究

对RE、Tc、Bi、Sb等微量元素以涂料形式对球铁件厚大热节部位进行微合金化,以改善其组织的可能性进行了试验研究,结果表明:多元微量元素涂料可有效地消除碎块状石墨,提高球化率,改善球铁组织,涂料层厚度影响微合金化程度而应严格控制,该工艺具有简便。无炉料污染、可代替冷铁以确保复杂铸件组织均一等优点。     

500kV单相变压器直流偏磁下损耗及绕组热点温度的计算分析

为了分析直流偏磁对电力变压器顶层油温度和绕组热点温度的影响,本文提出了基于场路耦合模型和热路模型的直流偏磁下顶层油温度和绕组热点温度的计算方法.利用该方法计算分析了某500 kV单相自耦变压器在直流偏磁下的损耗、顶层油温度和绕组热点温度等的变化规律.直流偏磁后,变压器绕组损耗略有下降,铁心、夹件等钢结构件的损耗随直流偏磁电流的增大而增大.由于地磁感应电流(GIC)波形的短时脉冲特性,GIC作用下的变压器顶层油温升和绕组热点温升均低于相同直流偏磁电流下的稳态温升.本文的研究方法和结论对变压器耐受直流偏磁能力的研究具有一定的参考价值.     

基于有限元的磁暴感应地电场区域分解中位函数多值性分析

在应用区域分解法求解多尺度磁暴感应地电场过程中,在求解得到的磁暴感应地电场中感应电流分布相同的前提下,基于有限元的区域分解法求解得到的位函数值与有限元直接求解得到的位函数值存在较大差异,这说明磁暴感应地电场求解过程中的位函数存在多值性。以基于有限元的区域分解法求解分解模型和有限元法直接求解整体模型两种算法,通过节点单元和棱边单元分别求解多尺度磁暴感应地电场,具体阐述位函数求解结果的多值性。通过对比发现,两种单元计算得到的矢量磁位不存在多值性,而电位存在多值性。针对电位计算结果的多值性,分析并验证了边界条件对电位多值性的影响,发现电位耦合是导致棱边单元电位多值性的原因,但节点单元电位的多值性没有因为取消电位耦合而消失。分析结果可为计算交变电磁场问题时的单元选择方面提供参考。     

CAE技术在阀体铸件铸造工艺设计中的应用

针对特殊的铸件材质,用数值模拟的方法,计算并对比分析了不同冒口数量下阀体铸件的凝固过程。根据FEEDING缺陷及NIYAMA缺陷比较了不同工艺方案铸件的质量,为该件的顺利生产奠定了基础。     

计及动态负荷时断续供电节能技术中电源快速软投入控制策略

游梁式抽油机电机系统断续供电节能控制技术中,要求断电运行结束时电源能够在不产生较大冲击电流前提下快速完成全波投入,这与常规软投入控制相比区别在于电源投入控制过程中需要考虑负载转矩和转速的动态变化。为了解决这一问题,提出一种可计及负载动态变化的快速软投入控制策略。首先依据不同转速进行电源投入时的冲击电流特点以及负载转矩动态特性确定最佳电源投入时刻;进一步在合理限制投入初始时刻电流前提下,以全波投入时产生可满足负载需求转矩为目的,制定电源软投入触发角选择方法及控制策略,最终实现在有效限制冲击电流的同时,电机产生与负载相匹配的转矩。将文中所提的控制策略应用于油田现场,并以一台37kW抽油机电机为例,实测不同投入方式时的冲击电流波形,验证其正确性及有效性。     

HVDC换流阀屏蔽系统表面电场边界元与场域元耦合计算

绝缘子是直流输电换流阀塔的重要组成部分,针对绝缘子的分析对于换流阀塔的设计具有重要意义。文中考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统的表面电场分布,提出了基于积分方程的场域元与边界元耦合的计算方法。将场域元法与边界元法耦合,共同模拟考虑支柱绝缘子的换流阀屏蔽系统。通过与二维有限元算法的对比,验证了算法的正确性。建立不同情况下的换流阀屏蔽系统模型,采用耦合算法对其进行分析,得出了考虑绝缘子前后屏蔽系统的电场分布以及绝缘子内部的电场分布,提高了计算精度,拓展了传统边界元算法的应用范围。     

基于圆环坐标系的三维静电场曲边三角形边界元方法

针对高压电力设备中常见的圆环电极表面电场强度的计算问题,提出了圆环面曲边三角形边界元方法。在该方法中,单元积分严格在圆环表面上进行,求解函数在圆环面曲边三角形单元上沿圆环坐标线性插值,边界单元的外法线方向严格取为圆环面的外法线方向。算例计算结果表明,与直边三角形边界元相比,在网格剖分节点分布相同的情况下,圆环面曲边三角形边界元计算精度显著提高;在计算精度要求相同的情况下,采用圆环面曲边三角形边界元计算,节点数可以大幅度减少,从而对计算机内存需求明显减少,总体计算时间也相应减少。     

基于球坐标的三维静电场曲边四边形边界元方法

为了精确计算三维静电场中球形电极表面的电场强度,基于球坐标变换提出了球面曲边四边形边界元方法.该方法中积分的区域为球面,求解函数采用球面上球坐标线性插值,单元的外法线方向取为严格的球面法线方向.计算结果表明,与平面直边单元相比,在网格剖分节点相同时,球面曲边四边形边界元方法的计算精度明显提高.在计算精度要求相同时,球面曲边四边形边界元方法节点数较少,因而具有计算速度快、占用计算机内存少等优点.     

基于拉氏反变换的传输线耦合电流半解析解

根据均匀平面波的特点，可将外场激励下传输线沿线激励的电源视为传输线首端等效电源的延迟，该延迟是空间电磁场相对于传输线入射参数的函数。基于Taylor传输线耦合模型，考虑均匀平面波激励下分布激励源的延迟性，推导了以理想大地为回线拉普拉斯域的传输线终端电流的半解析解公式，然后应用拉普拉斯反变换的性质推导出了时域电流的半解析解。终端耦合电流随着传输线参数和空间电磁场入射参数的变化而变化。仿真结果表明该半解析解公式收敛很快，对分析研究电磁场在传输线上的耦合机理和研究影响耦合电流大小的参数有特别意义。     

基于球坐标的三维静电场曲边三角形边界元法

为了精确计算三维静电场中球形电极表面的电场强度,提出了基于球坐标变换的球面曲边三角形边界元法。该方法中积分的区域为球面,求解函数采用球面上球坐标线性插值,单元的外法线方向为严格的球面法线方向。计算结果表明,与平面直边单元相比,在网格剖分节点相同时,球面曲边三角形边界元法的计算精度明显提高。在计算精度要求相同时,球面曲边三角形边界元法节点数较少,具有计算速度快,占用计算机内存少等优点。