交叉气流对安全壳水膜作用的试验装置设计

简要介绍了非能动安全壳冷却系统在事故情况下的工作原理。针对交叉气流对安全壳表面水膜的影响,设计了平板试验台架装置和相应的测量系统。结合试验特征和流体力学理论及经验关联式,分析计算了空气流道间距和测量系统的中探针布置位置对试验结果的影响。研究结果表明,试验设计方案合理可行,空气流道间距设为150 mm、第一排探针放置在距离试验板上边1 m处较为合理。     

加压辅助闪烧工艺制备四方相氧化锆

研究了加压辅助闪烧烧结工艺参数(温度、电压、电流、压力)对钇稳氧化锆致密度、微观组织结构和成分组成的影响,该工艺在热压烧结基础上叠加闪烧效应,利用高电场强度使高温导电氧化锆瞬间发生密实化烧结。结果表明:钇稳氧化锆的闪烧临界温度为880℃,在相同的电场强度条件下,闪烧临界温度处烧结可获得最大的闪烧收缩量。氧化锆在临界烧结温度下瞬时放电快速烧结符合焦耳热效应和接触点局部热效应,临界闪烧温度的高峰值功率闪烧易导致样品的组织结构和成分变化,峰值功率应进行控制,即电流强度应低于3 A。     

永磁体分块对永磁变速机涡流损耗的影响研究

考虑永磁变速机中永磁体的材料特性，计算了永磁体磁场透入深度，为永磁体尺寸设计提供了依据；其次，建立了永磁变速机有限元模型，基于相对速度计算了内磁环、外磁环永磁体及调磁环的涡流损耗，讨论了永磁体圆周分块和轴向分块对变速机涡流损耗的影响。结果表明：永磁体涡流损耗较调磁环硅钢涡流损耗大得多，且永磁体涡流损耗随转速增加迅速增加；轴向分块及圆周方向分块均可大幅度降低变速机永磁体涡流损耗，但轴向分块更便于永磁体安装。     

大功率压水堆PCS水分配试验系统设计与实现

针对大功率非能动安全壳基准事故下的水流特征,采用和原型安全壳相同尺寸比例及切片形式,设计了椭球扇面试验台架装置和相应的测量系统以研究安全壳穹顶水膜覆盖率和延迟时间等关键参数与冷却水流量之间的关系。同时开发了大空间曲率表面的视频测量系统,通过电容探针及其三维可调节支架系统实现了本体各处的水膜厚度非接触式测量,并对关键测量系统进行了标定。初步分析结果表明,试验本体及回路设计合理可行,获得了水膜覆盖率和相对延迟时间随雷诺数的变化关系。     

磁场调制型磁齿轮端部漏磁屏蔽及其试验验证

为降低磁场调制型磁齿轮涡流损耗提高其传动效率,本文提出了一种磁齿轮端部漏磁屏蔽方法,即在磁齿轮内、外磁环的轴向端部安装封闭的硅钢片磁屏蔽环,从而改变磁齿轮端部磁场分布,降低端部周围金属构件产生的涡流损耗。首先建立磁齿轮三维有限元模型,通过研究端部漏磁对磁齿轮转矩的影响确定轴向长度设计值。计算验证结果显示采用该磁屏蔽方法后磁齿轮端部漏磁明显减少。最后通过试验测试发现端部漏磁引起损耗占磁齿轮整体损耗主要部分,验证了该屏蔽方法可以有效减少端部漏磁,提高磁齿轮传动效率。为提高磁齿轮传动性能提供了一种新的思路。     

调磁环材料性能对永磁齿轮损耗的影响研究

磁场调制型永磁齿轮作为一种新型永磁变速装置,易产生较大磁场损耗,降低永磁齿轮工作效率,限制其传递能力的进一步提升。提出整体成型动力传动式调磁环提高了扭矩传动能力,建立调磁环三维模型开展了强度、刚度和损耗计算,并结合永磁齿轮性能测试分析了调磁环骨架材料和调磁极片材料的损耗,研究三种不同调磁环承载骨架材料参数对永磁齿轮损耗和效率的影响,对永磁齿轮参数进行优化并确定最优扭矩骨架承载材料。结果表明,特种工程塑料调磁环骨架材料能大幅降低永磁齿轮损耗,有效提升传动效率,永磁齿轮实测传动效率可达93.8%。     

大尺度试验体表面液膜物理特性的综合测量

测量对象为CAP1400非能动安全壳冷却系统水分配试验台架,其表面积超过200 m2。在水分配试验的测量系统中采用高精度电容探针的方式来测量试验体表面的液膜的厚度;通过设置多个收集水槽,以收集水槽的液位变化来表征局部区域的表面流量;采用工业电荷耦合元件(CCD)相机,通过拍摄试验体表面的图像,再以机器视觉处理的方式,计算得到大空间中试验体表面的液膜覆盖率。采用以上的方式,可以比较清楚全面地了解试验体表面的液膜的相关分布特性。     

掺氢天然气管道输送研究进展和挑战

风电、光电的波动性是其发展的重要制约因素之一。国际上普遍认为,可再生能源制氢结合在役天然气管网掺氢输送的技术是解决大规模风光电消纳问题的有效途径之一。本文介绍了掺氢天然气管道输送应用示范项目,综述了管材氢相容性、设备掺氢适应性、管道运行安全保障以及标准体系建设4个方面的研究进展,并指出了目前发展掺氢天然气管道输送面临的问题与挑战。结合我国掺氢天然气管道输送发展现状,本文建议统筹规划掺氢天然气管道输送网络,因地制宜有序推进掺氢天然气基础设施建设,加强管材氢相容性、管网设备和部件掺氢适应性以及管道运行安全保障技术研究,逐步开展掺氢天然气输送技术应用示范,加快制定掺氢天然气管道输送规范标准,促进氢能产业发展。     

海上风电塔架用超宽DH36钢板性能研究

随着海上风电建设的快速发展,如何降低基础建设成本,增加结构强度是海上风电建设关注的重点问题之一。以增加钢板规格从而减少焊缝、提高强度为目标,采用复合轧制工艺和TMCP工艺,在某5 500 mm轧机上成功试制出风电塔架用80 mm(厚)×4 500 mm(宽)×15 000 mm(长)DH36钢板。钢板拉伸性能、冲击韧性和弯曲性能均满足标准要求且不同方向性能差异较小;钢板1/2厚度与1/4厚度处晶粒度差异较小,均为9.5级;钢板界面复合良好,弯曲试验未见中心开裂,显微组织无可见界面。     

分块充磁永磁体对磁齿轮磁密及涡流损耗影响

在大功率大变速比磁齿轮中,整体充磁式大块永磁体空心化问题是提升永磁齿轮性能的主要障碍之一。分块充磁工艺能够有效解决这一问题,明显提升大块永磁体性能。通过构建3D模型,对采用分块充磁技术的永磁体的永磁齿轮完成了磁热仿真分析。结果表明,分块充磁技术能够有效抑制大尺寸永磁体的磁场空心化,显著提高其剩磁,改善永磁齿轮的磁密,进而提升永磁齿轮的最大输出转矩;分块充磁永磁体块间绝缘能够有效缩减永磁体圆周弧长和轴向长度与永磁体磁场透入深度的差距,大大降低永磁体的涡流损耗。