从实测资料探讨拱坝温度荷载的计算

本文在平板一维热传导理论解答的基础上建立了统计模型,采用国内已建四个拱坝的实测资料作为样本,求得一组计算拱坝最大均匀温升、温降的经验公式。这些公式计算简单,使用方便,计算误差比长期沿用的美国垦务局公式小。 为了确定统计模型中的水库水温因子,本文还对十九个水库水温实测资料进行计统分析,给出了计算水温年平均值,年变幅值的指数型经验公式,计算误差也比其它方法小。 上述经验公式有一定代表性,可供中小型工程设计采用,也可供大型工程在初步设计或方案比较阶段使用。     

西北寒旱区高坝水库的水温与冰情研究

为探究西部寒旱地区水库修建对水温、冰情的影响,采用垂向一维水温冰情模型及纵向一维水温模型,对黑河黄藏寺水库库区和坝下游河道水温、冰情进行了预测,并与建库前进行了对比和分析。研究结果表明:黄藏寺水库水温结构为分层型,冬季坝前水温呈逆温分布,水库的修建对库区及坝下河段冰情程度有一定的弱化,初冰时间较建库前推迟约1个月,冰情持续时间减少约20天,最大冰厚由建库前的0.76 m减小至0.49 m,坝下一定范围内不再有冰情出现;水库泄水出现了一定的春夏季低温水及秋冬季高温水现象,沿程水温在各时段均出现了不同程度的恢复效应。     

水库水温数学模型及其应用

对标准k-ε紊流模型进行浮力修正,建立了剖面二维及三维水库水温计算的浮力流模型并采用已建漫湾水库库区实测水温资料对模型进行了检验。将检验后的模型应用于瓯江滩坑水库的水温分布预测研究中,其中采用剖面二维模型进行全库水温分布预测,并为坝前三维模型提供进口边界;采用三维模型对近坝段水流结构以及水电站下泄水温进行精确模拟,从而实现下泄水温的精确模拟。根据计算结果,分析了水库建成后下泄水温与天然水温的差异,对比了各典型年不同电站开机组数和不同电站取水口高程条件下水库下泄水温的差别,为该电站取水口高程和机组运行方式的制定提供了一定的参考依据。     

水库水温的近似分析

根据大量实测水库水温资料分析可知,水库水温等温面基本上与水面平行,因而可由热传导原理足够近似地建立水库水温变化的一维数学模型。考虑对流、风掺和泥沙异重流的影响后,由所提出理论按隐式解法,可求解水库水温的分布以及与时间变化的影响。根据编制的计算程序,验算了梅山水库和乌江渡水库的水温变化,计算结果与实测值比较中分吻合。     

严寒地区办公建筑天然采光参数化模拟研究

本文旨在提出严寒地区办公建筑天然采光参数化模拟流程,研发天然采光参数化模拟模型,从而提高严寒地区办公建筑天然采光模拟精度与效率。以严寒地区某办公建筑为例展开天然采光参数化模拟与实测,通过模拟值与实测值回归拟合与误差分析,验证提出的天然采光参数化模拟流程与模型应用效果。结果表明,天然采光参数化模拟实现了几何信息和材料信息的自适应关联,以及建模工具与模拟工具的数据交互,提高了天然采光模拟建模效率;CIE全阴天条件下,修正Perez天空模型的模拟值与实测值相关系数为97.4%,决定系数为94.9%,均方根误差为119.8;CIE全晴天条件下,修正Perez天空模型的模拟值与实测值相关系数为95.9%,决定系数为91.9%,均方根误差为110.9,说明天然采光参数化模拟流程和模型能够准确模拟严寒地区办公建筑天然采光性能。     

多年调节水库坝前水位及库区淹没范围的随机模拟分析

本文用水文随机模拟的理论和方法,探求符合实测统计特性的全年径流过程的随机数学模型。以此作为多年调节水库系统的随机输入,得到了具有实用价值的坝前水位和库区各断面回水位的经验概率分布。本文以潘家口水库为分析计算实例。     

汽轮机转子表面换热系数计算公式修正

以某亚临界300MW机组汽轮机转子为例,将基于CFDFluent软件采用耦合数值计算的转子换热系数作为理论值,与采用西屋及前苏联经验公式的计算结果进行比较,提出了基于西屋公式的汽轮机转子表面换热系数修正公式。利用该公式对亚临界300MW机组和超临界600MW机组汽轮机转子表面换热系数进行修正。研究结果表明:西屋及前苏联经验公式的计算结果与理论值的相对误差较大,且前苏联公式计算结果偏差更明显;按照本文修正公式对西屋公式的计算结果进行修正后,与理论值的相对误差降至2.4%~27%;对于同一转子可采用相同的修正系数,且能保证较快的计算速度。     

基于改进经验公式的油浸式变压器热点温度计算

本文基于GB/T 1094.7-2008中推荐的变压器指数方程法瞬态热点温度计算经验公式,针对S13-M-100kVA/10kV油浸式变压器,对经验公式在负荷下降以及环境中有风速作用时变压器瞬态热点温度计算误差较大的情况提出了修正因子,并使用Levenberg-Marquardt (L-M)算法对变压器热特性参数和风速修正因子进行寻优,改进了经验公式瞬态热点温度计算方法。使用改进后的经验公式对S13-M-100kVA/10kV变压器的多阶段温升试验过程中的热点温度进行计算,计算结果与试验结果最大误差不超过5℃,验证了本文提出方法的有效性和可靠性。     

非正弦激励下中频变压器铁损计算方法对比分析

为了对非正弦激励下中频变压器(MFT)的铁芯损耗进行准确的计算,对比了几种基于原始Steinmetz公式(OSE)的铁损计算修正方法。首先,从修正原理上对上述修正方法进行了对比分析;其次,针对典型的中频变压器端口电压方波波形,并参考三角波电压激励,推导了上述修正方法在这两种波形下的铁损计算式;然后通过搭建铁芯磁滞回线测量系统,对一纳米晶磁环铁芯在中频范围内的原始Steinmetz经验公式系数进行了拟合,并对比了铁芯方波与三角波激励下铁损密度实测值和各修正方法解析计算值。结果表明:Steinmetz波形系数公式(Wc SE)的误差最小,对纳米晶铁芯在中频非正弦激励下进行损耗计算,应用Wc SE最为准确。研究结果可为中频变压器在设计与优化阶段铁芯损耗的准确计算提供参考。     

探讨用大气环境参数评估地区污秽的方法

绝缘子盐密值是划分污秽等级的一个重要参数.文章介绍了运用盐密值与大气质量指数之间的经验公式计算地区盐密值的方法,并将同一地区的盐密计算值与实测值进行了比较,结果显示这两种方法获得的盐密值所对应的污秽等级一致.因此,建议当缺少输变电设备外绝缘盐密实测值时,运用大气环境质量参数计算绝缘子盐密值;为确保污秽等级的正确划分,也可将盐密计算值与实测值进行相互验证.     

特约文章： 乌梁素海覆冰特征及其对营养盐分布的影响分析

Ulansuhai Lake is a typical shallow lake located in a cold and arid region. We have simulated its ice thickness in winter time using an empirical degree-day model based on its daily temperature data and nutrients concentration in the ice seasons from 2007 to 2014, focusing on ice cover impact on the trophic variation of shallow lakes. The results show that the growth in the lake’s ice cover is controlled mainly by thermal process and this degree-day model gave a satisfactory prediction of the maximum ice thickness for each year that is rather close to the measured values. For the period of 2007-2014 when the ice thickness took a decreasing trend, the simulations reveal the corresponding variations in nutrients concentration of this shallow lake in winter season. And using these results, we can explain why the longest ice cover in the years of 2008 and 2012 is possibly connected to the events of spring algal bloom in these two years. This study provides new ideas for water environmental protection and health warning of shallow lakes in cold and arid regions.     

用光谱法及激光干涉法测量SF_6、N_2中直流稳态电弧的温度分布

采用光谱法,测量了SF_6、N_2气体中电流为10A的直流电弧弧柱区的径向及轴向温度分布;同时采用Wollastone差分干涉法,对弧柱周围热边界区的温度场进行了测量并拍摄了热区的干涉照片。通过测量和分析计算获得了弧柱和热区的径向及轴向温度分布。两种方法的测量结果衔接较好。实验结果证明,在相同的试验条件下,与N_2气体相比SF_6介质中的电弧半径小、电弧平均温度低,由此说明作为熄弧介质,SF_6比N_2有较好的熄弧特性。     

大型汽轮发电机端部三维温度场研究

本文建立了汽轮发电机端部温度场数学模型，应用传热学理论就有关散热系数、等效热传导系数以及发电机压圈水管温度分布等问题作了研究。本文以ＱＦＳ－３００－２型发电机为例，计算了二台机组十多个工况的端部温度场分布，每一结果都与实测结果十分吻合。本文通过温度场的计算，首次给出含端部温升限制条件的发电机安全运行Ｐ－Ｑ容量图。本文最后还研究了不同冷却方案时的端部温度场分布，为进一步改进汽轮发电机端部结构设计提供     

基于结构方程模型的水库多目标互馈关系研究

梯级水库多目标问题涉及的因子集维度较高，目标间关系错综复杂，传统统计学方法难以同时考虑各目标所涉及的不同指标，对于互馈关系仅可给出定性分析。针对此问题，本文建立梯级水库发电-供水-生态多目标优化调度模型，采用快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）求解，并提出三者间互馈关系的初步假设，进而引入结构方程模型（SEM），以非劣解集内各指标值作为输入数据，进行高维验证性因子分析，针对目标间互馈关系给出可视化、定量化的计算结果。溪洛渡-向家坝梯级水库的研究结果表明，在丰、平、枯不同典型年中发电-供水的冲突最剧烈，其次为发电-生态，而供水-生态的互馈关系并不显著；另外，随着天然来流由丰变枯，发电-供水矛盾急剧锐化。     

DCS中凝结水密度的一种简化计算方法

DCS中凝结水流量计算中,通常需要进行凝结水密度的修正。由于水物理特性的复杂性,密度与温度及压力均直接相关。采用国际汽水性质IFC公式计算,由于其复杂性DCS中并不采用;采用查表方法需要输入大量数据,不便于DCS中采用。介绍了一种基于基准工况水密度,并对实际运行压力、温度分别进行修正的凝结水密度计算方法,并对其误差进行了计算。结果表明,计算精度及误差可以满足现场应用要求。     

不确定度分析原理在锅炉热效率测算中的应用

热效率是锅炉的主要评价指标，测量参数的质量，对其影响很大。文中介绍了不确定度的分析原理，包括建立不确定度分析模型，对不确定度分量进行A类或B类评定的方法，合成标准不确定度及扩展不确定度的计算方法等。在此基础上，给出了燃油低压热水锅炉的不确定度分析模型及评定实例。计算结果表明，影响锅炉正平衡效率测试结果的不确定度因素主要有锅炉出水温度、进水温度、给水流量、燃油流量、燃油密度和给水密度等，降低测试结果的不确定度应考虑降低这些参数的不确定度。     

用冷雾法研究复合绝缘子污秽闪络特性

针对绝缘子冬季雾闪的典型气象特征,提出了一种研究复合绝缘子污闪特性的冷雾试验方法。设计了冷雾试验的温度控制方法,即试验时环境温度在-2~2℃范围内循环。根据冷雾中随着温度循环次数的增加试样的闪络电压呈"U"形分布的特征,提出冷雾中复合绝缘子污闪特性的评价方法。最后,分别利用该冷雾试验方法和传统蒸汽雾法评价了一种复合绝缘子短串试样的污秽闪络特性。试验选择一种污秽度、两种初始憎水性状态。结果表明：对于2组具有不同初始憎水性状态的污秽复合绝缘子试样,冷雾法试验结果比蒸汽雾法的试验结果分别低12.8%和25.5%,从而证实了用冷雾法研究复合绝缘子污闪特性的必要性。     

基于热阻抗模型的三相逆变器功率器件结温监测方法

绝缘栅双极型晶体管IGBT(insulated gate bipolar transistor)模块结温的精确计算是开展功率器件主动热管理、寿命预测的前提和关键.IGBT模块的导通压降和开关损耗均受温度影响,在计算损耗时应根据温度对结果进行修正.基于空间矢量脉宽调制SVPWM(space vector pulse wi...     

300 MW汽轮机转子冷态启动在线温度场计算与分析

采用克兰克-尼科尔森差分法对亚临界300 MW汽轮机进行了冷态启动过程的转子温度场仿真计算,通过其结果分析,提出了运行建议。该方法可直接用于转子温度场的在线计算,具有数据处理实时、准确、稳定性好等优点。     

变压器绕组温升外推法的数学方法研究

本文中作者详细介绍了GB 1094.2-2013液浸式变压器温升试验绕组外推法计算电源切断瞬间的绕组温度的数学方法推导过程,并根据其计算原理提出了一种通过软件计算相关参数的方法和变压器绕组温度测量值的修正建议。