微波谐振腔蒸汽湿度测量系统不确定度分析

推导了微波谐振腔蒸汽湿度测量关系式的灵敏度系数;分析了压力和频率等直接测量参数的不确定度;以不同压力及湿度的湿蒸汽为例,分析湿度测量关系式中各计算参数的不确定度,合成了蒸汽湿度测量系统的标准不确定度,分析了蒸汽压力和湿度变化对系统不确定度的影响;确定了考虑参数测量、腔体热膨胀、取样误差、腔体内壁沉积水膜等因素时系统的综合不确定度.结果表明:系统综合不确定度uz≤0.764%;随着蒸汽湿度和压力值的增大,蒸汽湿度测量系统的合成标准不确定度变大;系统压力测量引入的不确定度较小,可以忽略,而频率测量引入的不确定度较大,谐振频率的准确测量是确保系统测量精度的关键.     

加热法测量湿度探针取样过程的数值模拟与分析

建立了加热法测量湿度探针进口附近区域流场的数学模型,并通过对其进行数值模拟来分析由于非等动能取样及汽流方向偏离轴线所造成的测量误差,从而为加热法测湿探针的设计及其在工程中的运用提供依据。     

谐振腔内沉积水膜对蒸汽湿度微波谐振腔法测量精度的影响

微波谐振腔法测量蒸汽湿度时，由于液滴的沉积在谐振腔内壁会形成一层水膜。分析了沉积水膜在腔内的分布及水膜对测量结果的影响。结果表明：在水膜较薄时，其对测量结果的影响非常小，随着水膜厚度的增大其影响明显增加。用于汽轮机排汽湿度测量时，谐振腔内壁水膜厚度不到10μm，忽略水膜影响引起的测量误差只有0.1％。图4表1参8     

基于红外测温的内部缺陷尺寸、方位的计算方法研究

对具有内部缺陷的平板试件的传热建立了三维物理和数学模型,提出了通过表面红外测温确定内部缺陷尺寸、方位的计算方法。同时,分析了测量误差和缺陷导热系数对计算结果的影响。通过计算分析可以得到结论：本方法可以精确地确定内部缺陷的尺寸和方位,测量误差对内部缺陷估计的影响较小;在试件的导热系数远大于缺陷的导热系数时,缺陷导热系数的微小变化对缺陷尺寸和位置的计算没有明显的影响;适用于任何尺寸、方位可用有限个参数描述的内部缺陷的检测。     

流固耦合传热对蒸汽湿度测量传感器的影响

采用流固耦合法,分析计算了不同蒸汽参数及流速条件下谐振腔内的温度分布;加载温度载荷,计算了不同条件下谐振腔体的热变形量;根据谐振腔体有效部分内表面节点热变形量的平均值,分析了谐振腔体节点热变形对谐振频率的影响.结果表明:随着蒸汽温度升高和流速增大,谐振腔体温度升高,热变形量增大,谐振频率偏移量增大.应从谐振腔的材料、结构设计及蒸汽湿度测量方案等方面进行改进,以降低谐振腔体节点热变形对蒸汽湿度测量的影响.     

新型测量流动湿蒸汽湿度装置中取样结构的研究

主要对热法测量湿度探针的取样装置进行研究,分析了由于非等动能取样所带来的湿度测量误差,给出确定取样结构重要参数的理论计算,不仅为探针在工程中的应用提供依据,一对 两相流测量的取样问题具有重要的意义。     

蒸汽取样装置的设计改进

蒸汽中含有过多的杂质,会引起过热器受热面、汽轮机流通部分和蒸汽管道沉积盐垢,对锅炉、汽机和阀门造成严重影响。蒸汽取样装置是蒸汽取样的主要设备之一,在锅炉运行中,通过取样可对蒸汽进行严格化学监督起到重要作用。介绍几种蒸汽取样装置及设计改进,为蒸汽取样装置的优化设计提供参考。     

扇贝阻尼密封阻塞流动特性研究

为探明扇贝阻尼密封在不同阻塞状态下的静态稳定性,应用计算流体力学方法研究阻塞、非阻塞工况对扇贝阻尼密封静态刚度与气流力的影响规律。研究表明：阻塞工况下,不同错开角及中高长径比下密封气流力、静态刚度均随偏心率增加而降低,低长径比密封气流力在高偏心下较大;非阻塞工况下,不同错开角、长径比的密封气流力随偏心率增加而增大,高偏心率下静态刚度较小,非阻塞工况密封静态稳定性高于阻塞工况;由于进出口压差存在,使得扇贝阻尼密封马赫数在进出口两端增长较大,非阻塞状态进出口段马赫数变化幅度小于阻塞状态。     

装配应力对输电塔结构极限承载力的影响研究

针对输电塔装配误差引起的装配应力对输电塔承载力影响的问题,构建了输电塔桁梁混合有限元模型对装配应力进行计算及模拟,并施加外荷载计算分析存在装配应力时输电塔的极限承载力。计算结果表明,在90°大风工况下,单根杆件存在尺寸误差时对输电塔承载力影响较小,误差不宜超出杆长的1‰;多根杆件存在尺寸误差时,塔腿部位的误差杆件对承载力影响最大,极限承载力比正常情况低14.2%。     

直接空冷汽轮机末级蒸汽异质／均质成核凝结过程的在线测量

采用新研制的改进型联合探针测量了某300 MW直接空冷机组低压汽轮机末级后部分区域变背压过程中的汽流参数,包括马赫数、攻角、偏转角、静压、流速和蒸汽湿度及水滴尺寸等参数.结果表明:空冷低压汽轮机末级在较高背压时并不处于湿蒸汽状态,随背压降低先出现异质成核凝结,而后才出现均质自发成核凝结.2种凝结状态之间存在着2种凝结机理共存的阶段,在此阶段凝结会出现很大波动.异质成核凝结产生的水滴尺寸大于均质自发成核凝结的水滴.     

Correction of Non-Isokinetic Sampling of Wetness Measurement for Wet Steam Flow

IntroductionThe final stages of large steam turbines in fossilpower plant and all stages of turbines in nuclear powerp1ants operate in the wet steam region. It is important todevelop a simple direct method for measuring thewetness of flowing wet steam. The heating method hasmany advantages. First, compared with optical method,the measured wetness results of this method consist ofevery size of water droplets in wet steam flow. Second, itis not restricted to the measurement environment, it canb…     

谐振腔微扰法测量汽轮机排汽湿度技术的关键问题

在微波谐振腔微扰测量流动湿蒸汽湿度的方法中,谐振式湿度测量传感器是测量装置的关键部件之一。建立了传感器的高频结构仿真模型和汽液两相流场数值模型,并对谐振式传感器进行了电磁特性和气动特性分析,仿真表明:保证测量精度的关键因素是传感器两端网结构和气流入口处结构形状。对取样误差进行了分析,给出了修正公式。通过仿真,本文优化设计的谐振式湿度测量传感器具有良好的高频电磁性能和气动性能。实际应用取得了良好的效果。图5参12     

汽轮机内湿蒸汽实验测量技术现状

为了研究汽轮机内湿蒸汽两相流的湿度、水滴的粒径和分布,以及水滴的带电特性,近年来国内外发展了一些新的测量技术,包括光散射法、微波法、电容法、图像法等。本文对这些新的测量技术作了较为全面的概述和介绍,对不同的测量方法进行了比较和分析,并对测量技术的发展进行了展望。     

汽轮机速关阀不同开度下的流动特性数值研究

本文应用商业CFD软件Fluent对某型汽轮机速关阀不同阀开度下的二维流场特征进行了数值模拟,给出了通流部分流场的总压、流线及马赫数的分布情况.数值模拟结果表明,在大开度情况下,阀体内部马赫数较低,损失较小;开度较小时阀座与阀碟之间的喉部将出现激波和超音流动,从而带来较大的损失.     

Numerical investigation on mixing behavior of fuels inreacting and non-reacting flow condition of a cavity-strut based scramjet combustor

The present study discusses the effects of reacting and non-reacting flow conditions on the flow physics of a scramjet combustor. A cavity based supersonic combustor with a triangular strut is used to analyze the mixing behavior of fuels namely, hydrogen and ethylene, numerically. In this context, the influence of Mach number on static pressure distribution, mixing efficiency and the mole fraction of hydrogen and ethylene is analyzed. Our study reveals that there is a strong interplay between flow conditions viz., reacting and non-reacting and Mach number on flow field characteristics. It has been observed that the ignition delay time is very less for hydrogen fuel as compared to ethylene fuel. Further, the mixing efficiency is found to be maximum at Mach 2.5 and Mach 3.5 for hydrogen and ethylene, respectively for reacting flow conditions. Moreover, it was observed that additional igniters are required to enhance the rate of mixing in case of ethylene since the complete mixing of ethylene and air occurs at higher Mach number. It is seen that the deviation in the static pressure and mixing efficiency for reacting and non-reacting flow increases with the increase in Mach number. Further, this deviation is found relatively higher for hydrogen as compared to ethylene.     

汽轮机低压缸进汽结构变流量工况气动性能的研究

为了探究传统轴向分流和新型环形空腔两种出口导流形式对一型进汽结构变流量工况下气动性能的影响,采用全三维数值模拟的方法对分别带有两种出口导流形式的进汽结构进行研究,并通过分析出口气动参数变化规律,获得二者的变流量性能特性.结果表明:二者在流动损失方面无明显差别,但带有环形空腔出口导流形式的进汽结构在出口气流角均匀度和马赫...     

激光散射理论在汽轮机蒸汽湿度及水滴直径测量中的应用

蒸汽湿度的存在不但降低汽轮机组的运行效率,而且会引起严重的叶片水蚀,给汽轮机组的经济性和安全性带来很大的危害.根据激光散射理论和Mie散射理论,利用半导体激光器发射出三个不同波长的光能够在线测出汽轮机末级蒸汽湿度及水滴颗粒大小和分布,为监控和减少湿蒸汽对汽轮机的危害提供最直接的数据.图5表1参11     

汽轮机超临界级变工况热力计算方法的改进

针对汽轮机超临界级变工况计算过程中存在的马赫数＞M与M＜1交替发生而使计算不收敛的问题，分析了其产生的原因，提出了有效的改进办法。