基于压力信号互相关方法的烟气三维流速测量

介绍了将互相关方法用于三维烟气流速测量的实验研究。采用专门研制的压力传器空间４点分布的测速的探头,对管道内柴油燃烧高温烟气的流动速度进行测量。试验中首先对烟气流动所产生的压力脉动信号和温度脉动信号进行分析,研究烟气流速和温度对压力脉动主频的影响,以选用合适的传感器。实验结果表明,该测速方法具有测量精度高,稳定性好及抗干扰性强等特点,适宜于工业现场应用。     

绝缘材料介电谱测量的接触法和非接触法误差分析

理论分析了几何尺寸测量误差和复电容测量误差对接触法和非接触法介电谱测量误差的影响,并对二者的误差进行了比较,然后对电极间隙距离、试样介电常数对介电谱测量误差的影响进行了仿真分析.基于介电谱仪测量得到高温硫化硅橡胶的介电谱,分析了几何尺寸(试样厚度)测量误差对接触法和非接触法测量结果准确性的影响.结果表明:非接触法受几何尺寸和复电容测量准确性的影响比接触法要大,对仪器测量的准确性要求较高,容易产生比接触法更大的误差.非接触法的相对介电常数测量误差随试样相对介电常数的增加先快速增大然后逐渐稳定;试样相对介电常数不大于5时,随着电极间隙距离的增加,相对介电常数的测量误差快速增大.非接触法适用于几何尺寸和介电常数测量准确性足够高的场合.     

绝缘介质介电频谱测量方法的研究

绝缘介质的介电频谱是绝缘聚合物研究中非常重要的参数。由于测量原理、测量方法和测量技术的不同,对相同材料的实际测量结果常常有偏差,这给绝缘聚合物的研究带来许多困难。为了得到一个准确的测量结果,利用Agilent 16451B电极夹具配合Agilent 4294A精密阻抗分析仪,采用接触法和非接触法分别对线性低密度聚乙烯(LLDPE)、有机玻璃(PMMA)和聚酰亚胺(PI)薄膜进行介电频谱测试。实验结果表明,非接触法是测量绝缘介质介电频谱较合适的方法,可以获得一个准确的结果。对于工频下的电桥测量,采用专门设计的柔性联接精密接触电极也能得到精确的测量结果。     

粉末介质介电常数的测量

本文提出用填充法、不接触法和接触法测量与空气混合的粉末介质介电常数的三种方法,并建立了测试枝术。经过实洲聚氯乙烯粉末和环氧粉末检验,证明这些方法是可行的,特别是对有机粉末的测量十分有效,避免了在测量有机粉末时选择液体媒质遇到的困难,为科学研究和生产应用提供了可行的测试枝术。本文的研究结果也可运用到复合材料的研究中。     

采用5孔毕托柱测量模型水轮机转轮：进出口断面流速分布的技术探讨

为了研究水轮机内部流动特性,达到改进设计,改善水轮机能量、气蚀特性的目的,目前,对模型转轮流速分布的测量已日益为国内外水轮机技术部门所重视。本文介绍了一种采用5孔毕托柱对反击式模型水轮机转轮进、出口断面进行流速分布测量及流量计算的方法;提出了根据上述计算流量与流量计所测流量之比,按线性对被测流速分布进行修正,使测量准确度得到提高,对测量的数据采集、实时处理程序也做了简要介绍。     

远红外测温仪在设备巡视中的应用

远红外测温技术在发电厂和变电站主要是用在测量电气设备温度，即测量电气设备电流发热过载情况；但对测量旋转设备的轴承温度；密封容器是否泄露；管道或其它设备的温度是否正常分布等使用较少。以下介绍几例通过测量设备非载流部分温度，发现设备故障的情况，供参考。     

温敏荧光粉的光学测温

本文叙述了用温敏荧光粉显示与测量表面温度的方法,并对宇航飞行器模型表面的瞬时连续二维温度分布状况进行了测量,效果较好,使得难于用普通方法测定的温度,例如表面积很大、温度场不均匀、处于空间运动的物体和处于特殊环境干扰的物体的温度测量成为可能,因此,可以说这是一种直观而有价值的温度测量方法.     

质子交换膜燃料电池低温启动特性研究

提出了一种冷却介质辅热的燃料电池系统低温自启动设计方案,并基于二维非稳态模型研究了单电池与电池堆在低温启动过程中温度的动态分布特性。研究结果表明,电池堆端板的热容效应与冷却液流速分布是影响电池堆温度分布的主要因素。降低燃料电池端板的热容及电堆的轻量化设计将有助于提高电池的低温启动能量效率与工作寿命。     

液态金属局部流速测量技术对比研究

流场分布会影响能源系统关键设备内的流量、温度、氧浓度及应力分布,获取准确流场分布可提升结构设计能力及系统运行的可靠性。为选择先进核能系统金属冷却反应堆内合适的液态金属流场测量方式,分析适用于液态金属的局部流速测量技术,对比不同测量技术的研究进展及优劣。结果表明,当前尚未有适用于工程的成熟商业化金属流场测量仪器,介入式方法中,皮托管、电磁探针及电涡流探针的技术成熟度较高;非介入式方法中,超声多普勒技术成熟度最高,电磁感应成像应用前景较好。在此基础上,针对典型反应堆内运行环境推荐测量技术,其中电磁感应法因无需添加粒子、时间分辨率高而具有更广适用性。     

高压直流海底电缆电–热–流多物理场耦合仿真

高压直流电缆运行时径向温度和电场分布是反映其运行状态的重要参数,考虑流场的海底电缆电热耦合规律研究具有重要意义。依据南澳直流工程±160 kV高压直流海底电缆,利用COMSOL Multiphysics有限元分析软件,建立了海缆本体及其敷设环境的3维电–热–流耦合模型,以控制变量法研究了铺设和埋设2种敷设方式下海缆载流量、海水温度和海水流速对海缆径向温度和电场分布的影响。结果表明:载流量是海缆径向温度和电场分布的主要影响因素;在该模型下海缆导体温度和绝缘层温差与海水温度存在线性关系;很小的海水流速能显著降低海缆温度,因此提出静止海水散热的流速修正系数;海水流动有利于海缆散热,导致海缆温度分布发生变化,同时影响海缆绝缘材料电导率而导致电场分布发生改变。     

体视粒子图像测速技术研究进展

体视粒子图像测速（stereoscopic particle image velocimetry,SPIV）是一种可以无干扰测量平面三维瞬态流场的流速测量技术,它克服了平面二维PIV技术无法解析垂直于测量平面的速度分量及平面内速度分量易受透视误差影响的不足。文章对研发和应用SPIV技术过程中涉及的成像系统构造、成像系统标定、标定平面与激光片光不重合引起的测量误差及修正、三维流场重构等区别于PIV的主要技术特征进行了介绍,总结了上述关键技术的主要研究进展。在此基础上,从测量精度和空间分辨率两个方面,总结了现有SPIV系统的主要技术指标及其影响因素。最后,介绍了SPIV在复杂物体绕流及湍流相干结构研究两个方面的典型应用实例,总结了将SPIV扩展为三维体测量方法的主要途径和方法,揭示了SPIV在水动力学研究领域具有的极大应用潜力。     

储能锂离子电池包强制风冷系统热仿真分析与优化

基于电化学-热耦合模型借助ANSYS Fluent平台对储能系统中的锂离子电池包进行仿真分析与结构优化。首先建立电池的热仿真模型,基于该模型利用ANSYSFluent仿真软件得到电池单体温度分布,并通过与实验测量的结果对比验证所建立的仿真模型的准确性。接着进行了电池包风冷系统的仿真分析,完成了对电池包温度分布和风道流速分布的求解。最后通过改变出风孔数量和风扇挡板形状改善了冷却系统的冷却效果。研究结果表明,基于电化学-热耦合模型对储能电池包的温度与内部流速分布的分析是可行的,对强制风冷系统的结构优化能够大幅度提高系统的散热性能,实现更低的最高温度与更均匀的温度分布。     

分布式光纤温度传感技术及其应用

分布式光纤温度传感技术是一种用于实时测量空间温度场分布的传感技术。该技术利用光时域反射原理、激光喇曼光谱原理,经波分复用器、光电检测器等对采集的温度信息进行放大并将温度信息实时地计算出来,它能对光纤测线的温度场进行分布式的连续检测,是实现实时测量空间分布温度的一种新技术。本文介绍了该技术的测温原理以及其在南昌电网110 kV高压电缆隧道在线监测中的应用。     

测量大管径流量的设想

测量大型发电厂循环水管的流量的方法一般有电磁流量计、超声波流量计、流速-面积等方法。电磁流量计受成本高、标定困难等限制,采用的不多。超声波流量计成本也高,此仪器实际上就是流速计,会受流速分布的影响,采用的也不多。流速-面积法采用的较多,一般用皮托管测量截面的流速分布,流量用平均流速和被测截面积之积或辛卜生公式求得,此法测量点多,时间长,太费力。     

TDLAS测量电站锅炉炉内温度与气体组分浓度的应用研究

电站锅炉炉内温度和气体浓度分布在线测量对于控制优化炉内燃烧过程,提高燃烧效率和减少污染物排放具有重要意义。可调谐二极管激光吸收光谱（tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS）技术在炉内温度与气体浓度在线测量上具有很大的应用潜力。从市场需求、市场阻碍因素、技术难点及投资回报4个方面对TDLAS在炉内温度与气体浓度测量上的应用进行分析,探讨了其工业应用需要解决的关键问题。总体来看,TDLAS技术的投资成本和维护成本相对较高,国内成功应用案例不多,但仍有较大的发展空间。     

光源与灯具光色空间分布的高精度测量方法

用积分球和光谱仪测量光源和灯具的颜色,用分布光度计测量光源和灯具的光强分布,已沿用数十年,技术已相当成熟。但是,近年来新光源的快速发展,其光电性能比传统光源更为复杂,简单的积分球和光谱仪相结合的测量方法已不能满足新型光源颜色特性的测量需要。同样,由于新型光源发光颜色存在空间分布不均匀性,简单的分布光度计因不能测量颜色分布,也已不能满足颜色空间分布特性测量要求,给光源和灯具的精确测量带来了新的挑战,光源和灯具光色空间分布测量最近在国际上受到了高度关注。本文介绍了光源和灯具的光色空间分布的高精度测量方法,同时介绍了由高精度快速光谱辐射计和双镜双探分布光度计构成的高精度分布光谱辐射计,给出具体灯具的实测结果与分析。本文介绍的光色空间分布测量方法以及测量设备不仅能够全面评价光源和灯具的光度和色度性能,而且还可以为光源和灯具光色性能精确物理描述提供最为详尽的客观数据,对于新光源和灯具的评价、研发和推广应用有重要意义。     

基于电场有限元分析的非接触法相对介电常数测量结果的修正方法

为了提高基于非接触法的相对介电常数测量的准确性,利用电场有限元分析建立对应的模型并获得了电极及其附近的电场和电位分布.分析了电极系统存在的边缘效应,给出了其对相对介电常数测量结果的影响.分析了潜在因素对非接触法测量误差的影响,确定了修正时需要考虑的因素为电极间隙距离、试样厚度与电极间隙距离之比和试样的相对介电常数.根据电极间隙距离、距离比、相对介电常数测量值到相对介电常数真实值的关系,采用三维插值法和匹配法修正测得的相对介电常数.采用仿真对修正方法进行了验证并针对实测高温硫化硅橡胶相对介电常数使用了该方法,结果验证了该方法的有效性.结果 表明:随着电极间隙距离和试样相对介电常数的增加误差幅值增大,随距离比的增加误差存在减小的趋势.对电极间隙距离、距离比和相对介电常数分别在0.2～5 mm、0.5～1和1～20内建模获得2 380组相对介电常数的真实值和计算值,发现相对误差在-0.37％～-41.72％内变化.     

亥电站蒸汽发生器下降通道流速测量

核电站蒸汽发生器的的性能直接关系到核电站的可靠性,下降通道的流速可以很好地用于监控蒸汽发生器的热工水力性能．可以通过循环倍率和下降通道流量为蒸汽发生器安全、有效地运行提供监测数据。如果下降通道流速减小,则意味着支撑板结垢或清洗不充分。本文介绍了用来测量下降通道流速的常规技术和超声技术。常规技术属插入式测量。超声技术属非插入式测量（无损检测）,通过安装在蒸汽发生器筒壁上的超声探头进行测量。本文还介绍了加拿大达林顿核电站从零功率到满功率时采用超声技术进行的测量,并与热工水力程序计算结果作比较。     

淹没的水平热射流在横流中扩散特性的实验研究

本文报导了对淹没的水平热水射流在横流中扩散特性的系统实验研究工作。 实验量测了在不同参数条件下,热射流在横流中的射流轴线轨迹、扩散范围、沿轴线断面的温度分布和流速分布资料,并用量纲分析方法,通过回归计算得出相应的经验公式。成果表明:其初始段的长度是流速比的函数;弯曲段加速了射流掺混扩散作用;贯穿段各断面的温度、速度分布趋于均匀;温度、流速分布不存在如静水中淹没射流那样的对称性和相似性。沿射流轴线温度、速度呈指数规律迅速衰减;射流半宽度呈非线性扩展规律。     

非开挖通信工程管线空间轨迹测量技术

非开挖敷设管线技术具有不破坏环境、不影响交通、施工周期短等优点,广泛应用于通信管线工程中,其管线空间轨迹测量对非开挖工程施工具有重要的作用。分析了通信工程非开挖管线空间轨迹测量技术,讨论了管线空间轨迹测量参数的计算;得出了由测量参数计算管线空间轨迹坐标的方法,编制程序实现了管线空间轨迹坐标计算和成图;给出了实际测量的工程实例。工程测量表明:测量结果算法准确、成图直观、测量结果与实际相符,提出的空间轨迹测量方法具有很好的实用性。