汽轮机中蒸汽湿度测量方法的研究现状

总结了汽轮机内流动湿蒸汽湿度测量的研究状况,分析比较了目前用于汽轮机内蒸汽湿度测量的两类方法——热力学法和光学法中的主要测量方法及装置。指出这两类方法用于汽轮机内流动蒸汽湿度在线测量都有其局限性。基于在相同温度压力下,水和蒸汽的介电系数不同,则其对微波的衰减程度也就不同这一特性,对采用微波进行蒸汽湿度测量的方法及原理进行了分析。     

汽轮机内湿蒸汽测量的控制系统研究

火电厂汽轮机内湿蒸汽的存在对汽轮机经济、安全、可靠的运行造成严重的影响。以汽轮机内蒸汽湿度的准确测量为目的,设计了以微处理器MSP430为系统的控制和处理核心的控制系统,经实验表明,自动频率跟踪系统的跟踪频率达到kHz数量级,能够适应现行的湿度测量方案;等精度频率测量系统在标准频率为10 MHz时,分辨率可达到10-7,也满足了系统设计要求。最后给出了频率偏移和蒸汽湿度的关系图,证明控制系统设计的重要性。     

利用低压蒸汽进行高炉鼓风脱湿的实践

采用低压蒸汽制冷进行高炉鼓风脱湿,不仅降低高炉冶炼的工序能耗,稳定高炉冶炼工况,还可以充分利用低品位的蒸汽热能,是企业节能降耗的重要途径。本文对蒸汽制冷脱湿原理和系统结构进行了详细的论述,并通过对实践结果进行分析,为采用蒸汽制冷技术进行高炉鼓风脱湿的推广提供了依据。     

硅橡胶介质中超声传播与衰减的研究

对室温硫化硅橡胶的品种、性能、分子量、超声传播等因素进行了分析和研究,该胶具有低声达特性的透声材料性能,其粘度在9Pa·s－14Pa·s最佳条件时,纵波声速达到100m／s以下,声衰减系数低于0．5dB／mm,为研制特种超声换能器奠定了基础。     

微带缝隙实现汽轮机蒸汽湿度测量的研究

汽轮机蒸汽湿度的在线测量,直接影响汽轮机工作的安全性和经济性。通过HFSS电磁仿真软件研究空气介电常数对微带缝隙等效电容产生影响,提出一种利用微带缝隙模型测量汽轮机蒸汽湿度的方法。由于蒸汽湿度变化导致微带线空气介电常数改变,设计微带缝隙谐振器,仿真得到不同空气介电常数下的谐振频率,并得到其变化关系曲线;加宽微带线并在信号输入端设计渐变线阻抗变换器,以对设计的加宽微带缝隙谐振器进行优化,得到约为原谐振器1.6倍的频偏值。研究及实验仿真结果表明:微带缝隙谐振器模型适用于汽轮机蒸汽湿度的在线测量;在微带缝隙宽度不变的条件下,增大微带线宽度可有效加大空气介电常数对微带缝隙谐振器的影响,有利于蒸汽湿度的准确测量。     

矩阵电导法测量湿饱和蒸汽干度的研究

在地下石油矿储中,除了较易开采的轻质油,还有许多不能直接开采的稠油,稠油油藏常用注汽热采的方式进行开采.蒸汽干度是稠油热采工艺中衡量湿饱和蒸汽品质的重要参数,对稠油热采效率有重要影响.提出了一种新的注汽管道内湿饱和蒸汽干度测量方法——矩阵电导法,并在此基础上结合水和蒸汽的热力学性质,建立了矩阵电导法测量湿饱和蒸汽干度的...     

超超临界汽轮机蒸汽冷却技术的数值研究

借助数值模拟技术研究了某汽轮机第一级叶轮蒸汽冷却问题,通过对计算结果的对比分析,确定了对应最佳冷却方式的气动参数,为超超临界汽轮机高、中压转子冷却方案的确定提供了理论依据．     

300MW汽轮机中低压缸连通管的改造与节能分析

对"单双单"双截止阀型汽轮机中低压缸连通管及阀门的节流消除进行了改造,将单双单双截止阀型中低压缸连通管改造为"倒U单管"单蝶阀型新式中低压缸连通管,并从流体力学和热力学的角度对改造系统进行分析.结果表明,改造后节流损失明显消除,机组TRL工况下发电煤耗降低了0.641 7 g/k Wh,发电能力提高了0.614 4 MW,该方案普遍适合上海汽轮机厂300 MW旧型机组的推广,具有广泛的经济效益与社会效益.     

汽轮机叶栅内蒸汽流动的数值模拟研究

蒸汽汽轮机叶栅内流动属于变截面管流问题.本文利用力学知识建立了叶栅机翼理论,利用Computational Fluid Dynamics （CFD）软件对蒸汽在汽轮机叶栅内的流动进行了数值模拟研究,包括稳态流动及非稳态流动,并对叶栅内部蒸汽流动的压力和马赫数进行了动态显示,分析研究验证了与流体力学有关机翼和叶栅边界层理论知识.     

碳纤维复合材料孔隙率的脉冲反射法超声衰减测试模型

根据碳纤维复合材料孔隙率的脉冲反射法超声检测原理，假设复合材料中除孔隙外没有其他缺陷，各衰减影响因素间相互独立，将超声传播系统看作线性系统，建立了超声测试能量衰减模型和孔隙率计算模型.利用脉冲发射式超声测量系统和显微照相分析系统获得超声衰减数据和孔隙率数据，给出了基于模型的孔隙率拟合公式.分析结果表明，基于模型的拟合公式可用于碳纤维复合材料孔隙率的超声衰减测试计算，其结果可达到一般实际工程测试的精度要求.     

膨胀率对湿蒸汽自发凝结流动影响的数值分析

结合液滴成核、生长理论,在无滑移假设下,导出了描述存在自发凝结湿蒸汽两相流动的方程组,对喷管中的湿蒸汽自发凝结不平衡稳定两相流动进行了数值模拟,得到了沿喷管轴向蒸汽两相参数的分布。分析了相同进口蒸汽参数和喷管形状下,膨胀率对蒸汽压力、过冷度、水滴半径、蒸汽湿度沿轴向分布和成核率大小的影响。汽轮机内湿汽损失的大小与蒸汽过冷度、水滴半径、湿度大小和由于凝结产生的“压力冲波”剧烈程度等因素有关,膨胀率是影响这些因素的主要参数。通过选择合适的膨胀率,对通流部分进行优化设计,控制蒸汽凝结的成核过程,可以预期减小级的湿汽损失。     

静叶内弧中部热蒸汽喷射的数值研究

为了使汽轮机更安全运行,在除湿级的静叶内弧中部开设宽度和喷射角度不同的缝隙除湿结构.对流体区域进行定常三维雷诺平均N-S方程的两相数值模拟,分析热蒸汽喷射对流场的影响.引入火用参数的方法进行能量转化过程的经济性评估.结果表明:同一喷射流量下,顺主流喷射且缝隙宽度越大,喷入热蒸汽的火用值越小且与主流的掺混强度越弱,其火用有效效率越高,即流动损失越小.在喷射流量比小于6%时,各方案的火用有效效率均比无热蒸汽喷射的原型要高.     

聚乳酸(PLA)纤维在湿处理条件下的强力衰减规律

采用不同pH值缓冲溶液、不同时间、不同温度对PLA纤维进行湿处理，然后测定强力。结果表明，PLA纤维的强力损伤是处理浴pH、处理温度和处理时间综合作用的结果。强力随处理时间的变化符合指数衰减规律，线性回归的相关性为极显著，其特点是在处理的初始阶段，强力损失的速率较大，但随着时间的延长，强力损失的速率趋缓。     

基于纹理分析的自适应超声影像衰减补偿

针对人体组织衰减超声波所引起的超声图像整体亮度不均匀、组织结构模糊、难以辨别问题,首次提出一种基于图像纹理分析的自适应超声衰减能量补偿技术.首先描述超声波在软组织传播时能量的衰减模型,并引入组织的声衰减系数以及深度方向衰减能量的补偿量等概念.在介绍2维共生矩阵以及1维和差直方图表示的图像纹理参数后,阐述了准确估计组织声衰减系数及合理补偿超声衰减能量的基本原理.最后,通过已知声衰减系数的仿组织超声体模和人体组织超声影像做试验验证.实验结果不仅估计出准确的组织声衰减系数,亦可得到灰度值一致的超声影像.     

二次水滴穿腔对蒸汽湿度测量的影响分析

汽轮机排汽中含有较大的二次水滴,且在空间和时间上的分布具有不均匀性。计算了不同水滴尺寸、不同水滴位置时,谐振腔的谐振频率和品质因数的变化,进而分析了对湿度测量的影响。结果表明:当谐振腔尺寸一定时,谐振腔的谐振频率和品质因数与腔内水滴的尺寸和位置有关;对于长度为40 mm,半径为30mm的圆柱形谐振腔,当水滴位于xoy平面半径为13.0 mm的圆环上时,水滴尺寸越大,谐振频率降低越多,对测量蒸汽湿度的影响也越大。     

湿蒸汽区排汽焓动态在线计算模型的研究

针对常规能量平衡法的不足,结合低压缸相对内效率、汽水分布通用矩阵方程和功率方程,提出湿蒸汽区排汽焓的动态在线计算新模型。对典型汽轮机组的计算结果表明:该模型计算过程简单、所需测点少、计算精度高、收敛速度快、适于工程实际应用。     

利用激光皮秒超声技术测量高压下钨的弹性性质

金属钨以高熔点和高硬度而闻名,但关于其在超高压加载下的弹性性质研究却十分有限。结合激光皮秒超声技术和金刚石压砧技术,测量了钨从常压至46 GPa压强范围内的纵波声速(V_L)。在实验压强范围内,V_L随压强的升高而稳定增加,其压强依赖性满足斜率为?V_L/?P≈(0.020±0.001) km/(s·GPa)的线性关系,当压强为46 GPa时,V_L=(6.21±0.08) km/s。利用已知的状态方程ρ(P),还获得了钨的剪切模量(G)和横波声速(V_T)随压强的关系。结果表明,G(P)和V_T(P)均随着压强的升高而持续增加,当压强为46 GPa时,G=(268±10) GPa,V_T=(3.51±0.07) km/s。     

功率超声对纯铝凝固过程的影响及衰减特性分析

研究了超声波对凝固过程的影响,探讨了不同超声功率对纯铝凝固过程冷却温度变化,声流和空化对细化晶粒的作用,实验结果表明:在不同超声功率下处理的铸锭,凝固时间缩短,温度分布更加均匀,温度梯度场变小,在不同功率超声振动下凝固组织平均晶粒尺寸从500 μm变成为90 μm,但随着超声功率的增加细化程度不再明显.超声的衰减作用使铸锭不同位置的晶核细化程度有很大的不同,由于空化效应和声流搅拌双重作用效应,使凝固组织细化程度提高.     

基于机器微视觉的超声辐射力测量技术

针对微构件在超声辐射力场中所受的辐射力,提出了一种基于机器微视觉的非接触式微力精密测量方法.在研究检测对象刚体平面运动特点和分析传统数字图像相关算法局限性的基础上,采用基于圆周窗口等分角采样的特征提取方法,将二维图像中刚体的相角位置信息表征为一维采样时序信号,并通过基于小波变换的广义相关算法来估计位移前后特征序列的时延,得到刚体的旋转角位移,从而利用力与运动量的相互关系确定出作用于微构件的超声辐射力.实验结果表明,该技术具有速度快、精度高的检测特点,并突破了传统方法仅适合于检测平稳信号在非相关干扰噪声环境下应用的限制,具有较宽的应用范围.     

变压器局放超声定位测量技术的研究与应用

阐述了超声波测量变压器局部放电的机理及定位系统的组成、局放超声波信号的频谱分析、定位算法的实现,最后指出超声定位的注意事项及局限性。