戽流消能水力特性数值模拟

采用RNGκ-ε紊流模型,结合气液两相流VOF模型以及标准壁面函数法对干捞水电站戽流消能水力特性进行数值模拟。得到了在设计洪水位条件下溢流坝下游河床自由水面、压强、流场分布以及消能影响范围等水力特性的变化规律。通过模拟结果与电站实际运行情况进行对比分析可知,本方法能够准确模拟出戽流消能的各项水力特性,并且为消能工的设计和优化提供参考依据。     

冷却塔内冷却水特性三维数值模拟研究

采用三维数值模拟方法对自然通风逆流湿式冷却塔塔内的流场特性进行模拟,可为冷却塔设计改进提供参考。基于Fluent软件和传热传质学原理,应用欧拉-拉格朗日法及标准壁面函数法,采用标准k-ε湍流模型进行封闭,建立了逆流式自然通风冷却塔三维热态数学模型。以9 000 m²的自然通风逆流式冷却塔为例,对无侧风工况塔内空气动力场的三维流场进行数值仿真模拟。首先,对冷却塔出塔水温进行模拟,将计算值与实测数据进行对比,吻合良好,证明所建模型正确合理;继而对塔内冷却水的分布特性进行了三维数值模拟研究,得出水滴下降速度和水滴温度随时间和位置高度的变化及填料层、集水池液面水温分布情况,所得结果有助于塔内配水系统的优化设计。     

大型透平汽流激励特性研究

针对某大型透平的通流部分,通过数值方法计算了额定工况和20%负荷工况下密封系统的汽流激振力,在非定常计算结果的基础上研究了静叶和动叶的汽流激振力,同时也分析了动静叶不同轴向间距对通流部分非定常气流激振特性影响。结果表明:密封结构的汽流激振力很小;叶片受非定常汽流力的幅值也较小;非定常汽流激振力的波动周期不受动静叶轴向间距的影响,但动静轴向间距对非定常汽流激振力具有显著影响。     

过冷水滴撞击复合绝缘子表面的数值模拟

为合理设计和选择适用于覆冰地区复合绝缘子伞型结构,建立了求解覆冰气象下复合绝缘子外部三维两相粘性不可压缩湍流流场的基本控制方程组,得到覆冰过程中复合绝缘子外的水滴运动轨迹,分析了复合绝缘子的水滴碰撞系数等撞击特性和气体来流速度v、水滴平均有效直径MVD、绝缘子伞裙倾角和伞裙直径等对水滴撞击复合绝缘子特性的影响。结果表明:伞裙的水滴碰撞系数E随v或MVD的增大而增大,上倾角α=7～9°、下倾角β=0的伞裙和伞径为130～145mm的伞裙水滴E最小。根据计算结果,提出了应用于覆冰地区的复合绝缘子伞裙结构:大中小伞交错排列,大中伞间由两个小伞排列组成,α取5～9°,β取0,中伞伞径取130mm。     

船闸输水阀门后底突扩廊道流态特性分析

高水头船闸输水反弧门开启过程中，阀门后廊道内产生非恒定分离回流与旋涡运动，容易发生水流空化。本文通过二维数值计算，给出了反弧门后底突扩后廊道内流态随阀门开度的变化，分析了小开度平稳变化型、大开度剧烈振荡型与满开度准恒定型三种不同流态的特征与发生、发展机理，比较、分析了阀门后廊道底部突扩体型与顶部渐扩体型水动力特性的异同。     

大口径球阀内部流场的数值模拟与研究

在FLUENT环境下完成了大口径球阀内部流场的三维可视化数值模拟与研究,通过变工况获取相关计算结果,对大口径球阀两种典型形式（即全舱口球阀和特性化球阀）内部流场的涡流和压力分布情况、阀门前后压力降、阀门压头损失系数、阀门流量系数、阀门气穴指数等几个较为重要的阀门特性参数进行了比较与分析。最终以图表的形式对这些参数与阀门开度以及与雷诺数之间的变化规律做了说明并给出了相关结论,供工程实际应用作参考。     

高温两相流风洞收缩段和试验段的数值模拟研究

以Fluent软件为平台对高温多相流风洞的收缩段和水平试验段进行数值模拟。采用标准k-ε模型模拟气相流动,颗粒相为拉格朗日离散相模型。网格为非结构六面体网格且在速度及压力梯度变化较大的区域加密。模拟结果表明:收缩段壁面按照维氏曲线设计,气流稳定加速,壁面附近气流没有出现分离情况;收缩段出口速度均匀;试验段内沿程速度大小的均匀性降低但方向的均匀性增加。煤粉颗粒进入风洞试验段后,沿程两相速度差异逐渐减小,颗粒运动速度趋于稳定。模拟计算结果可供高温两相流风洞设计参考。     

撞击距离对撞击流吸收器湿法脱硫脱硝特性影响的三维数值模拟

针对撞击流吸收器尿素湿法同时脱硫脱硝实验中,撞击距离对吸收器内的流场和脱硫脱硝效率存在影响的问题,基于颗粒动理学理论,结合双流体模型建立了气液流动反应耦合的三维数学模型,对尿素湿法撞击流吸收器同时脱硫脱硝过程进行了三维数值模拟。模拟结果表明:随着无量纲撞击距离的增加,脱硫效率保持在94%以上,脱硝效率在40%~50%变化,当无量纲撞击距离为2.4~3.1时,脱硝效率最高。     

轴向型粗粉分离器特性的数值模拟研究

采用Fluent软件对轴向型粗粉分离器内气—固两相流体进行了数值模拟研究,并讨论了在不同挡板开度,不同通风量工况下粗粉分离器的分离特性。结合现场实验结果表明:改造后的粗粉分离器的效率有了明显提高,制粉系统出力增加,分离器阻力大大降低,分离后的煤粉细度达到设定标准,很好的满足了锅炉炉膛燃烧的高效、稳定性要求。     

鳍片管气固两相绕流特性PDA测试及数值模拟

运用三维粒子动态分析仪（３Ｄ－ＰＤＡ）对用于循环床的鳍片管束撞击式分离器气固两相流动特性进行了冷态试验研究。在对速度场、湍流强度等参数进行分析的同时，利用ＳＩＭＰＬＥ网络和ｋ－ε双方程并结合ＦＳＲＴ模型（随机频谱轨道模型），进行了两相流动的数值计算。两者基本符合，结果对作为强化换热的惯性分离元件——鳍片管及其分离器的设计及结构优化有重要的指导意义     

基于数值模拟的导线覆冰类型临界条件分析

准确判断覆冰类型是覆冰量增长准确预测的基础。基于Fluent离散相模型计算了圆柱形导线外部气流流场分布和水滴运动轨迹,得出了不同环境下的水滴碰撞系数,根据覆冰雨、雾凇增长的定义,结合导线覆冰热平衡模型,提出了一种基于数值模拟推断出雨、雾凇类型对应的外界条件的方法。通过导线覆冰数值仿真与分析,得出了导线覆冰类型与碰撞特性和冻结特性的关系,分析了影响覆冰类型的环境参数,根据碰撞特性和冻结特性曲线以及环境参数可以初步判断覆冰形成类型。     

模拟大气环境下电气化铁路接触网覆冰实验研究

频繁发生的覆冰事故对发展迅速的电气化铁路接触网的影响逐渐凸显.基于对线路覆冰形成条件和机理的分析,在人工环境室中模拟覆冰时的大气条件对接触线覆冰进行了实验研究,通过改变气温、风速以及空气中液态水含量等气象参数,得到不同气象参数对接触网覆冰增长的影响以及覆冰类型的转变规律,实验结果对于预防接触网覆冰及指导接触网融冰有着重要意义.     

基于GSM SMS的输电线路覆冰在线监测系统

研发基于通用移动通信系统/短信息服务(GSMSMS)的输电线路覆冰在线监测系统,整个系统主要由省监测中心主机、地市局中心主机、线路监测分机组成,给出了系统拓扑图。叙述了系统的技术特点,给出了监测分机的硬件原理框图和软件及INT0中断程序的流程图,监测分机供电系统采用太阳能电池对蓄电池浮冲电的方式。论述了专家软件的功能、导线覆冰模型计算和分析、覆冰预测模型研究等。设计的输电线路覆冰在线监测系统运行效果良好。     

贵州电网公司输电线路覆冰预警系统运行分析及应对措施

描述了贵州电网公司覆冰预警系统终端的分布情况以及线路覆盖率,发现在其运行中存在的终端可靠性低、设备故障率高,维修难度大等问题,并对导线拉力、地线拉力传、图像监测、等值覆冰计算等问题进行深入分析,从而提出相应的整改应对措施。     

基于图像处理的输电线路覆冰厚度测量

提出以安装在杆塔上的工业摄像机采集的输电线路覆冰前后的图像为研究对象,对其进行图像灰度化、图像增强、图像分割等处理,通过摄像机标定将图像坐标转换为世界坐标,比较覆冰前后图像的边界轮廓来计算输电线路实际覆冰厚度的方法.通过实例分析证明该方法操作方便,误差较小,能够实现输电线路导线和绝缘子覆冰厚度的定量描述.     

基于PCA-GA-LSSVM的输电线路覆冰负荷在线预测模型

针对目前输电线路覆冰负荷预测模型存在的预测精度不足、模型参数选择随意性强、预测效率低等问题,提出了一种基于现场监测数据的输电线路覆冰负荷在线预测模型。首先基于主成分分析法(PrincipalComponent Analysis, PCA)提取微气象数据中的有效信息,并采用遗传优化算法(Genetic Algorithm, GA)对惩罚系数等模型参数进行优化确定,建立离线最小二乘支持向量机(LeastSquaresSupportVectorMachines, LS-SVM)模型。然后基于KKT条件(Karush-Kuhn-Tucker conditions)和增量在线学习算法,实现了回归函数和预测模型的在线更新。最后通过云南电网相关输电线路覆冰灾害的实例进行仿真分析。实验结果表明所提模型可有效地对现场输电线路覆冰负荷进行在线预测,单步长及多步长的预测效果均优于传统的覆冰预测模型,应用该预测模型可更好地为输变电系统的除冰和维护决策服务。     

基于模拟导线的输电线路覆冰探测系统*

设计了一种输电线路覆冰探测系统,该系统主要由模拟导线、光纤覆冰传感器、信号处理及采集系统组成。其中,模拟导线的直径与输电线路基本一致,安装在输电线路安全距离外,用于模拟输电线路上的覆冰情况;光纤覆冰传感器是反射及散射式光强调制型传感器,安装在模拟导线的不同位置,用于检测模拟导线上多点的覆冰情况。通过模拟导线上的覆冰情况可以预测输电线路的覆冰情况。试验表明,该探测系统具有量程大、灵敏度高、结构一体化、安装方便等优点,具有良好的应用前景。     

氮气稀释富氢合成气高压燃烧特性数值模拟

为研究高压下氮气稀释富氢合成气的微混合燃烧规律,利用常压燃烧试验校正模型对不同压力、功率和当量比下的温度场、火焰形态以及污染物排放进行了计算分析。结果表明,随着压力的升高,燃烧器火焰温度和出口温度先升高后略微下降,火焰宽度逐渐变小,火焰高度有增大趋势,NOx排放指数升高,但在压力14 MPa时,趋势变缓。     

基于PSpice仿真的SLD控制电路降额设计

降额设计是电路可靠性设计中的一种常用方法,通过降额设计可以达到降低器件基本失效率、提高产品使用可靠性的目的.传统的降额设计存在计算量大、耗时长、是一种"静态"分析方法、无法估计器件瞬态应力的缺点,基于PSpice仿真的降额设计可以准确分析电路中各个器件的瞬态电应力和器件结温,同时在仿真软件中设置器件的Smoke参数、降额因子,可以直接输出所有器件的应力分析和降额情况,从而大大提高了降额设计的准确性和效率.本文采用OrCAD公司PSpice软件中的Smoke高级分析模块,对光纤陀螺光源(SLD)的驱动电路和温控电路的降额设计进行了仿真,验证了该方案的可行性,从而为电路的降额设计提供了一种新的手段,说明在Smoke分析基础上进行降额设计的研究具有重要的实用意义.