高温、高压管阀裂纹分析

通过对锅炉汽水系统高温，高压管阀裂纹产生的原因进行分析，提出了预防管阀裂纹的措施。     

高温缺水地区换流阀冷却系统的研究

基于传统的高压直流输电换流阀用密闭式循环水冷系统,结合高温缺水地区环境条件,研究采用冷水机组、蓄冷与空气冷却器组合的复合式冷却方式,并根据不同的环境温度给出了相应的冷却策略,对复合式冷却方式在不同环境条件下的应用进行分析,通过试验来验证分析结果,实现了根据进阀温度要求进行相对应的空冷器、制冷机组以及蓄冷罐放冷的逐级加载和反向卸载功能,使系统运行更加合理,逻辑控制更加直接,自动化程度更高,可靠性更强,提高了换流阀阀外冷设备对环境温度的适应性,保证了直流输电换流阀正常工作。     

新一代±800 kV/8 GW特高压直流换流阀用饱和电抗器温升试验及比对分析

为研究特高压直流输电工程换流阀用饱和电抗器的温升特性,掌握内部铁芯温度分布规律,分析了现有换流阀用饱和电抗器损耗及铁芯温升计算模型,提出了基于预埋光纤温度传感器的特高压直流换流阀用饱和电抗器温升试验方法,实现了对电抗器内部全部铁芯的直接温度测量。依托新一代±800 kV/8 GW特高压直流工程,设计了高频电源等效铁芯损耗加载以及合成回路阀组件运行试验加载2种试验条件,分别测量了4种型号的换流阀饱和电抗器关键点温度,比对分析了铁芯温度分布特性。试验结果表明,2种试验加载方式下,饱和电抗器内部靠近进出水口位置铁芯温度低于其他位置的铁芯温度,各型号饱和电抗器温升特性规律基本一致;在换流阀运行条件下,各电抗器铁芯最高温度均小于90℃,外壳表面温度均小于75℃,满足工程要求。     

汽轮机进汽阀U型密封高温强度与密封性能分析

U型密封因其优越的密封性能而被广泛应用在超超临界汽轮机进汽阀门中。随着运行参数(温度,压力)不断提升,U型密封承受的蠕变越发严重。为了研究U型密封在高参数运行条件下的蠕变强度与密封性能,引用经过时间硬化修正的Norton-Bailay蠕变本构方程和基于孔洞长大理论的多轴蠕变模型,分析计算了汽轮机进气阀U型密封2 105 h工作时域内接触面位置、接触应力和蠕变多轴度因子的变化规律。结果表明:随蠕变时间增加,U型密封的接触应力下降明显;U型密封的关键部位受到较大多轴应力影响,并产生较大的Cocks-Ashby蠕变等效应变,试验结果与预测结果一致。     

换流变阀侧套管水冷散热设计与优化分析EI北大核心CSCD

随着我国输电线路输送容量的提升,换流变阀侧套管的发热问题日益严重,为提升其长期运行可靠性,该文提出一种适用于换流变阀侧套管的强制水冷结构。采用三维电磁–热–流耦合方法对该结构套管温度分布进行仿真分析,并通过温升试验验证其冷却效果。仿真与试验结果表明,加入水冷结构后,套管内部温度下降明显,且当空气间隙为3mm、冷却水温为45℃时,温度对芯体电场影响最小。研究表明,强制水冷结构能有效解决套管发热问题,进而提高套管载流能力与运行可靠性。     

降低磁控电抗器温升的磁阀结构

磁阀式磁控电抗器铁心磁阀工作在半饱和或饱和状态时,会造成磁控电抗器局部温升较高,绝缘易老化,影响了它的使用寿命。为此研究出新型磁阀结构,通过经验公式和仿真,验证了新型结构能降低磁控电抗器铁心的温升。     

换流站阀厅金具载流能力试验方法探讨

由于中国尚没有制订换流站阀厅金具的行业标准或国家标准,阀厅金具的载流能力试验遇到了一定的困难。文中通过对温升试验的两种方法(相对温升试验和绝对温升试验)进行分析和对比,提出考核阀厅金具载流能力可以采用绝对温升的试验方法,同时增加测量电流分布的试验内容,期望能够为阀厅金具的载流能力试验以及标准的制订提供一些借鉴和参考。     

直流变压器功率阀组设计

直流变压器功率阀组是直流变压器在直流配电网中实现电压等级变换的关键设备。基于直流配电网示范工程要求,首先介绍了直流变压器拓扑结构及技术路线。然后在输入±10 kV、输出±375 V的实际工作电压等级下分析了直流变压器功率阀组的绝缘要求,在此绝缘要求下进行功率阀组结构设计及静力仿真,同时完成了功率柜阀组的散热设计及仿真。最后,通过直流耐压试验和功率试验验证了直流变压器功率阀组的绝缘水平和散热性能满足示范工程要求。     

高温高压根阀应力分析与评定

本文用有限元软件ANSYS中的三维梁单元建立了高温高压根阀的计算模型．对模型作模态分析后，用静态法计算了根阀在地震栽荷和自重载荷下的结构反应，并根据ASME规范采用压力面积法计算了根阀阀体在内压作用下的总体一次薄膜应力强度和弯曲应力强度，最后按规范要求对根阀进行了各使用限制条件下的应力组合与评定，评定结果表明根阀的设计满足ASME规范的要求。     

GH901高温合金主蒸汽阀阀杆断裂原因分析

为了解某300 MW机组汽轮机左、右侧2根GH901合金材质的高压主蒸汽阀阀杆在仅运行 100 h后发生断裂的原因,采用宏观形貌观察、化学分析、显微组织观察及力学性能试验等方法,对断裂阀杆进行研究及分析。结果表明:阀杆制造过程中未严格按照图纸加工,造成弹簧孔外壁过渡切削,后采用堆焊补救;堆焊区母材、熔合线存在的多处裂纹和未熔合等原始焊接缺陷是断裂的起源,阀杆与弹簧孔变径过渡区的应力集中,使焊接缺陷快速扩展,同时阀杆母材较差的塑韧性,也加快了裂纹的扩展速度,造成阀杆的快速断裂。     

干式变压器绕组三维温度场与温升的数值分析

建立了典型干式变压器三维磁热耦合计算模型,通过数值分析得到了绕组损耗及热点温升沿圆周方向和高度方向的分布规律。     

高海拔用风力发电机流体场与温度场的计算分析

以一台高海拔用双馈风力发电机为研究对象,在基本假设的基础上,建立了发电机内流体场以及温度场相耦合的求解模型,根据给定的边界条件及电机内传热的基本特性,采用有限体积元法对发电机内的多元温度场进行求解。通过数值计算分析了发电机内部的流体场流变特性以及传热特点,并以平原地区的实验数据为依据,验证了温度场数值计算的合理性和准确性。最后,将高海拔地区的电机温升计算结果与采用不同标准获得的温升结果进行对比,进一步佐证了温度场计算的精确性,并且有效缩减了标准范围,为发电机在高海拔地区安全运行和设计提供理论依据。     

无刷力矩电动机电磁场——温度场耦合仿真与分析

航天器用无刷力矩电动机具有力矩密度大、温升高等特点,且使用环境温差范围大.对该类电机进行精确的温度场仿真分析对提高电机的稳定性和可靠性具有十分重要的意义.根据电磁场有限元分析理论和传热学基本理论,建立了力矩电动机电磁场—温度场耦合模型,利用有限元分析软件ANSYS Maxwell/Workbench进行电磁场-温度场耦合分析,研究电机堵转运行时的发热分布及不同散热条件下的堵转特性.通过两种仿真结果对比,证明了电机电磁场-温度场耦合仿真模型的准确性,对无刷力矩电动机的设计具有一定的指导意义.     

基于Ansys的电磁阀三维温度场仿真系统

利用Ansys与VB.net,实现VB.net程序对Ansys前处理与后处理的交互使用。在友好的人机界面下,实现Ansys的各种操作。在此基础上开发了系列电磁阀三维温度场仿真系统,方便用户更改电磁阀各种电气参数、机械参数,精确计算出不同型号、不同尺寸、不同材料等情况下,交、直流电磁阀的三维温度分布情况。最后,试验验证了系统计算结果的准确性,为提高电磁阀的性能及优化奠定了基础。     

某内潜水式永磁电机三维流场与温度场仿真分析与优化

不同于常规自然散热或机壳水冷电机,内潜水式电机直接采用水对电机内部进行冷却,因此存在整机流固共轭传热的强耦合。为提高电机的可靠性与安全性,流场与温度场耦合传热分析十分必要。针对某船用气隙水冷方式的内潜水式永磁电机,基于计算流体动力学(CFD)原理,对该电机三维流场与温度场进行数值仿真分析与几何结构改进,消除了电机内部流场出现的逆流现象,提高了整机的散热效率,优化了电机的流场与温升。所得结果对该型内潜水式电机的几何结构设计具有一定的参考意义。     

小型直流电磁继电器温度场仿真分析

利用ANSYS软件建立了小型直流电磁继电器热电耦合分析模型。热源包括电磁线圈与触头回路,其中触头接触处按接触电阻相等的原则等效为小圆柱体,触头引出脚处外接导线的发热及散热按热通量相等进行当量折合,导电部件均考虑了电阻率随温升的变化。散热分析中计入了热传导、对流及辐射的影响,并考虑导热系数及对流传热系数随温度的变化。运用所建模型,对直流继电器带外壳和不带外壳时,在不同线圈电压下进行稳态热分析,得到了继电器各部分的温度场。根据有限元计算结果计算了各种情况下的线圈平均温升,并与实验数据进行了比较,结果表明两者能较好吻合。     

灯泡式水轮发电机通风冷却及温升计算研究

灯泡贯流式水轮发电机定子的直径比一般发电机小,对发电机的通风冷却不利,因此通风冷却方式选择是灯泡贯流式水轮发电机设计的关键.本文通过计算分析确定一种贴壁式灯泡式水轮发电机通风系统结构、冷却器的形式、鼓风机的工作点等,确保将发电机的温升控制在允许的范围内.     

采用有限体积法的特高压直流输电系统接地极稳态温度场仿真分析

在接地极计算中,需要计算的不仅仅是接地极附近的电流场,由电流场引发的温度场也需要同时计算。为此,介绍了采用有限体积法的特高压直流输电接地极稳态温度场计算方法。首先将场域在3维空间内划分为若干个互不重叠的单元,每个单元用中心点代替;然后根据热平衡方程,推导出描述温度场的离散方程组;最后求解方程,得到场域内所有节点的温度,从而获得稳态温度场中的最高温度。在对同1个模型的稳态温度场计算中,通过比较该算法以及MATLAB计算结果,验证了有限体积法的正确性。将该算法用于实际工程中接地极稳态温度场的计算,通过对比若干组计算结果,得到了土壤最高稳态温升与接地电阻的平方、入地电流的平方成正比,与土壤热导率成反相关的结论。最后对于实际工程的应用中,提出通过减小接地极的接地电阻来减小土壤最高稳态温升的合理建议。     

高压隔离开关电磁场与温度场仿真分析

利用ANSYS软件对GW5型高压隔离开关进行模拟仿真分析,针对高压隔离开关电磁场、温度场的特性进行研究,仿真分析结果对当前高压隔离开关的制造工艺、选材质量及结构设计具有一定参考。