炉内双排换热器管阵列声传播特性的数值研究

根据炉内单排换热器管阵列声传播特性的研究,利用Twersky声散射理论和光学法布里-珀罗干涉原理,研究双排换热器管阵列的声传播特性,分析了双排管阵列对声波的反射、透射和衍射机制,给出了计算炉内双排管阵列声透射与反射系数的数学模型,计算了炉内双排管阵列的声反射与透射系数随声波频率、管阵列横向与纵向节距等参数变化的关系曲线,以及传输泄漏声辐射信号时的聋带和聪带的分布特征,指出双排管阵列对声波的截止带和导通带的位置与管阵列结构参数和炉内温度有关,并在炉内实际环境参数下对声传播特性进行了数值计算,为研究多排管阵列的声传播特性提供了方法,也为利用管阵列透射声谱判断管道泄漏口发生在管排阵列中的位置提供了依据。     

声波在锅炉换热器管阵列中的传播特性研究

基于对炉内单排和双排换热器管阵列声传播特性的研究基础,分析多排管阵列对声波的反射、透射和衍射机理;利用数学推理方法和迭代过程给出计算炉内多排管阵列声透射与反射系数的数学模型,研究多排换热器管阵列的声透射特性,揭示炉内多排管阵列的声反射与透射系数随声波频率、管排数和管阵列结构参数的变化关系;并在炉内实际温度下对声透射系数进行数值计算,为锅炉管道泄漏检测技术提供理论依据.     

炉内多排换热器管阵列声传播特性数值研究

基于对炉内单排和双排换热器管阵列声传播特性的研究，分析多排管阵列对声波的反射、透射和衍射机理，利用数学推理方法和迭代过程给出了计算炉内多排管阵列声透射与反射系数的数学模型，研究多排换热器管阵列的声透射特性，揭示了炉内多排管阵列的声反射与透射系数随声波频率、管排数和管阵列结构参数的变化关系，并在炉内实际温度下对声透射系数进行数值计算，为锅炉管道泄漏检测技术和声波除灰技术提供了理论依据。     

炉内单排换热器管阵列声传播特性数值研究

基于Twersky声波散射理论和光栅衍射理论,对炉内单排换热器管阵列的声传输特性进行了研究,分析了管排阵列对入射声波的反射、透射和衍射的物理机制,给出了计算管排阵列声透射与反射系数的数学模型,数值研究了管排阵列对声波的反射与透射系数随管间距、声波频率等参数变化的关系曲线,揭示了单排管阵列对声波传播具有截止和导通作用,并且其截止带和导通带的位置与管阵列结构参数和炉内温度有关。为研究多排管阵列的声传输特性、促进换热器管阵列泄漏声检测与定位技术和锅炉管束深处的声波除灰选频技术发展提供了理论基础。     

锅炉“四管”泄露监测系统的声导管研究

电站锅炉“四管”泄漏是影响机组安全运行的主要原因,目前锅炉“四管”泄漏检测的3种方法为传统法、滤波法和声谱分析法,其中声谱法最为常用,但此法灵敏度低,且声音传感器容易损坏。对此,设计了专门的声学谐振腔式声导管,通过试验证实,这种声学谐振腔式声导管可增强泄漏声音,能准确有效地提取泄漏信号,灵敏度较高,并可避免锅炉在正压情况下炉内火焰和热气对传感器的影响,降低了锅炉“四管”泄漏监测系统安装维修成本。     

锅炉"四管"泄漏监测系统的声导管研究

电站锅炉"四管"泄漏是影响机组安全运行的主要原因,目前锅炉"四管"泄漏检测的3种方法为传统法、滤波法和声谱分析法,其中声谱法最为常用,但此法灵敏度低,且声音传感器容易损坏.对此,设计了专门的声学谐振腔式声导管,通过试验证实,这种声学谐振腔式声导管可增强泄漏声音,能准确有效地提取泄漏信号,灵敏度较高,并可避免锅炉在正压情况下炉内火焰和热气对传感器的影响,降低了锅炉"四管"泄漏监测系统安装维修成本.     

整体型螺旋翅片管束流动换热特性数值研究

整体型螺旋翅片管相比传统类型翅片管(高频焊螺旋翅片管和H型翅片管)具有显著优势,在锅炉低压省煤器上具有广阔的应用前景,但其流动换热特性尚不明晰。本文采用数值模拟的方法研究了翅片高度、翅片节距、横向管距和纵向管距对整体型螺旋翅片管束传热和阻力特性的影响。综合考虑流动性能、对流换热性能和固体导热性能,提出以η_0j/f~(1/3)表征翅片管综合性能。研究结果表明:Realizable k-ε模型的预测适用性最佳;横向管距减小,综合性能显著提升;翅片节距对综合性能影响不大;相对翅片高度h_f/d_0=0.32或相对纵向管距S_L/d_0=2.89时,综合性能最优。同时,拟合了错列整体型螺旋翅片管束(纵向4排)Eu和Nu的关联式,可为工程应用提供参考。     

横向节距对锯齿螺旋翅片换热管特性影响的实验研究

为获得管束布置结构对锯齿螺旋翅片换热管特性的影响,在分析其影响机制的基础上对9个锯齿螺旋翅片管错列管束进行了实验研究,获得了横向节距对锯齿螺旋翅片管束换热与阻力特性的影响规律,并提出相应的关联式.结果表明:在横向相对节距范围2.31～3.15,相同雷诺数Re和纵向节距下随横向节距增大,翅侧努谢尔数Nu变化在±3%内;欧拉数Eu减小约20%;综合传热性能j/f(科尔伯恩传热因子与范宁摩擦因子比值)增大约25%.通过与错列光管管束的比较,表明锯齿螺旋翅片管束强化换热性能较优,在大型气体换热设备中具有广泛的应用前景.     

SCR反应器入口增设槽型惯性分离器数值模拟及设计优化

为避免选择性催化还原法(SCR)所用催化剂中毒,以及蜂窝状催化剂堵塞,在国电哈尔滨平南热电有限公司2×350 MW机组锅炉尾部水平段烟道加装槽型惯性分离器,并采用计算流体力学方法研究了槽型惯性分离器内两相流场和分离性能;讨论了纵向排数、粒径和烟气流速对槽型惯性分离器性能的影响;结合典型超临界350 MW燃煤机组BMCR工况下的实际运行数据,分析了增设槽型惯性分离器后最上层催化剂的飞灰含量、最高流速及气流均匀度。结果表明:飞灰进入槽型惯性分离器内部,受到气流干扰较小,容易捕集;分离器性能受其形状、节距等结构因素影响,且纵向相对节距存在最佳值;通过多指标正交实验优化得到分离器结构最佳参数为深宽比为0.5,横向相对节距为2.5,纵向相对节距为2.5,纵向排数3,在压力损失为360.21Pa时,分离效率可达55.285%。     

炉管泄漏口喷流噪声的辐射特性

研究了管道泄漏喷流的流动特征及其噪声产生的物理机制,指出泄漏喷流的混合区域是产生噪声的主要区域,湍流射流的速度扰动是产生辐射声能量的根本原因。根据泄漏声辐射的声功率和频谱,分析给出了泄漏喷流噪声的峰值频率与喷流速度和喷口直径,以及辐射声功率与喷流速度之间的关系。对泄漏声辐射的频谱规律和指向性特征进行了实验研究,得出管道泄漏口径大小、管内气体压力(喷流速度)等参数与喷流噪声辐射的频谱分布、声压级大小和指向性等声学参量之间的关系,为炉内管道泄漏声检测技术的进一步发展提供了实验数据和声学依据。     

基于超声波散射分析的富余水深检测系统

为了防止升船机船厢搁浅事故的发生,开发了一套基于超声波散射分析的富余水深检测系统.该系统基于水下超声波传输时遇到障碍物发生散射的特性,通过FPGA控制超声波发射阵列在升船机船厢内构建多个横向的超声波相对路径,并通过接收阵列采集声压数据,将数据发送给富裕水深检测软件进行数据的线性回归分析及富余水深的计算.该系统已应用于向家坝升船机船厢内,具有稳定性强、安装方便、实时性高等优点.     

基于暂态信号相频特性的小电流接地选线研究

通过对10 kV小电流接地系统电缆—架空线混合传输线路模型零序网络故障暂态特性的频域分析,论证了在特征频段(SFB) 内,小电流接地系统中健全线路与故障线路的零序电流极性及幅值关系,提出了配电网单相故障检测方法。仿真结果表明运用暂态故障特征量进行接地选线判别,能够准确可靠地对架空线、电缆及混合传输线路的小电流接地故障进行选线,该方法灵敏度高、对传输线路模型及故障状态的适应面广。     

换热器管排表面多极子声散射场模态研究

利用Helmholtz积分方程,研究了锅炉换热器管壁表面对声波的多极子散射行为,给出了计算换热器管壁表面声场分布的数学模型,数值计算了入射声波频率和炉内管道间距对管壁表面散射声场的模态影响特征,得出了管道壁面散射声场的频率响应存在尖锐的峰值特征,分析了声场峰值特征是由于管道的多极子声散射波发生相互干涉的物理机理,讨论了壁面声场出现干涉加强时的声波频率和管排几何结构的关系,为锅炉换热器管道声学无损检测技术(ANDT)和声波节能技术(SSCT)提供参考。     

一种新型缺陷接地结构及其滤波特性研究

本文提出了一种新型缺陷接地结构（DGS）,即非周期C型结构,采用仿真分析和实验测试相结合的方法分析了其滤波特性,并对哑铃型和C型两种结构的周期性DGS与非周期性DGS的滤波特性进行了分析比较,结果表明,新型结构在实现双频禁带抑制技术中具有广泛的应用前景。     

基于声波除灰的单排管阵列声场特性分析

基于边界元法,以单排管阵列为模型,运用ANSYS软件建立边界元模型.用振动一噪声分析软件SYSNOISE模拟计算了在不同位置的点声源激励作用下,管壁表面声场分布特性及指向性;通过计算场点,得出管阵列周围和远场的声场分布特性图.     

Sound isolation by piezoelectric polymer films connected to negative capacitance circuits

Sound isolation has been achieved using a piezoelectric polymer film connected to a negative capacitance feedback circuit. A curved PVDF film was located in the middle of an acoustic tube and the transmission loss of sound through the film was determined in the audio frequency range. At any chosen frequency, the complete isolation of sound was achieved by adjusting the feedback, i.e. the complex capacitance of the circuit was matched precisely to that of the film.