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。     

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。     

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.     

周期性管阵列的声传播特性实验研究

研究周期性管排阵列的声传播特性对于检测发生在炉内换热器管阵列中的泄漏故障具有重要意义。该文阐述了周期性管排阵列声传播物理机制。实验研究了周期性管排阵列的声传播特性。得出管阵列的纵向节距、横向节距和管径大小等几何参数对泄漏声辐射透射声谱的影响规律,揭示管阵列纵向节距影响透射声谱的“阻带”位置,横向节距影响透射声谱主极大的位置,以及管径大小影响透射声谱总能量的基本关系。指出充水管阵列与管内为空气的管阵列声透射特性的相同与差异,以及“通带”的位置。为炉内管阵列中的管道泄漏检测技术提供了实验依据。     

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。     

锅炉换热器管壁声共振的模态分析

利用Helmholtz积分方程，研究了锅炉换热器一维管阵列壁面的声共振问题，给出了管壁振动与声波频率、管间距和管壁内、外流体载荷等参数之间关系的数学模型，数值计算了换热器管阵列在声波作用下激发管壁振动的模态共振频率分布特征及其速度振幅分布图案。结果表明多管之间多极子声散射的相互作用将对管壁运动的幅值产生影响，但对共振频率影响较小。管壁共振频率主要受到管外介质耦合质量的影响，因此置于水中的换热器(核电机组)管壁共振频率低于空气中换热器管壁(火电机组)的共振频率。     

直接空冷单排管换热器试验研究

通过试验研究掌握单排管换热器流动和传热规律,对于空冷技术的国产化具有重要的意义。详细介绍了试验台架系统和测量方案。在深入分析了单排管换热器流动和传热过程的基础上,利用传热风洞对单排管换热器进行了热工水力试验研究。采用保持空气入口温度不变,同时固定初始温差的方法,综合考察了单排管换热器的流动阻力和空气侧传热系数等关键参数,得到了在不同空气迎面风速下流动阻力和传热的关联方程式,为工程优化设计提供依据。另外,还分析了不凝结气体对单排管换热器传热性能的影响。     

基于多载波调制技术的钻杆声传输实验系统研究

借助于油井钻杆的声波传输是一种提高随钻数据传输数据率的有效方法,但钻杆的周期性的机械管结构使得其声传输呈现出梳状滤波和色散的特性,严重影响了声传输的可靠性,需要一种有效抗信道时间色散的技术方案。对采用多载波调制的声传输方案进行了研究,利用多载波并行传输的方案来抗信道的多径效应。基于DSP系统构建了钻杆声传输实验平台。实验结果表明采用多载波调制技术的声传输方案具有较高的数据传输率和可靠性。     

锅炉过热器泄漏声波声谱特性的实验研究

通过搭建管阵列实验平台,对过热器的泄露声波进行实验研究。以通过管阵列的泄漏声波信号为对象,分析其经过管阵列传播后的频谱特性,得到声波的变化规律:泄露压力越大,声压衰减的越快;泄露孔越大,声波禁带宽度越大,声波禁带中心频率越低。     

单排管直接空冷换热元件性能试验

为了探究结构参数对空冷元件流动传热特性的影响规律,为空冷凝汽器优化选型提供参考,通过实验室性能试验,研究不同结构尺寸的单排管直接空冷换热元件的热动力性能。结果表明:迎面风速增加,单排管空冷元件传热系数增大,空气阻力亦随之增大;在元件结构参数基本相同的前提下,迎面风速一定,随着翅片厚度减小,空气阻力降低,换热效果增强。据此,将单排管空冷元件与双排管空冷元件的流动换热特性进行技术对比,发现在工程设计常用的迎面风速下,单排管空冷元件与双排管空冷元件的换热系数相当,而单排管空冷元件的阻力明显小于双排管。     

水冷壁管道泄漏声场分布特征数值研究

根据Bloch理论研究了锅炉水冷壁周期表面的声反射行为，指出了水冷壁表面将使入射声波沿多个方向发生散射，其行为类似于反射光栅，其中镜面反射方向的零级衍射波，具有较高的能量份额。炉内水冷壁管道泄漏声场，主要包括泄漏直达声和所在水冷壁面的反射声两部分组成。根据叠加原理和镜像原理，近似计算了水冷壁管道泄漏声辐射的远场空间分布特征。结果表明较高频泄漏声波具有明显的空间指向性特征．在泄漏口正前方声压级(SPL)较高。较低频泄漏声波由于空间干涉效应明显，指向性特征被干涉效应掩蔽，泄漏口正前方的声压级(SPL)甚至有时很低。因此，利用泄漏声强度特征在较低频段不宜对泄漏源进行有效定位，强度定位技术益在较高频段进行，其特征频段与水冷壁管道几何尺寸有关。     

输电线路统一行波理论分析

从统一行波理论出发,针对线路末端含集中参数储能元件的输电线路模型,推导出从初始行波到稳态行波过渡过程的数学公式,得出反射系数是时变函数的结论,并给出了反射系数随时间变化的表达式和其在行波不同阶段的变化范围.传统认为行波反射系数绝对值总是小于1,经推导得出末端有储能元件时行波存在绝对值大于1的反射系数.针对故障分量,从物理和数学2方面剖析了初始行波阶段末端系统的功率极性,得出正方向故障时无论末端系统的结构如何,系统必然吸收能量的结论,并得出初始行波阶段反射系数绝对值小于1的结论,同时明确给出了初始行波阶段的物理概念及其持续时间.大量的仿真试验证明了理论分析的正确性.     

分布式电力系统中多脉宽调制电源激励下的波反射问题

简介了分布式电力系统,指出了对多脉宽调制(PWM)激励源下的波反射问题进行分析的必要性。采用Bergeron方法对波反射进行了分析,并利用Matlab/Simulink仿真程序对分析结果进行了验证,得出了多PWM激励源下系统波反射振荡加剧的结论,并发现其反射振荡程度受网络拓扑结构及线路参数条件的影响。指出对于多PWM激励源系统,应根据系统的具体情况对波反射振荡进行具体分析以防止过电压对系统造成损害。     

弱电系统雷电过电压波过程

针对雷电过电压通过电源线路入侵弱电系统,建立三级防雷保护模型,给出各级保护元件的等效电路分析和数学模型,应用均匀传输线理论进行波过程分析;根据各节点处波的反射与折射,推导出流过各级保护器的电流表达式.Matlab仿真分析结果表明:到达弱电系统时雷电过电压已被箝制在安全水平.     

一种基于三端直流输电系统的架空线路谐波电流计算方法

针对三端直流输电系统可能出现的架空输电线路谐波电流放大问题,对不同运行方式下的双极线路谐波电流开展研究。基于波阻抗理论,将对称运行的直流线路简化为对称分量回路,并求取单位长度参数;分析了均一线路谐波电流的计算方法;在此基础上结合波的折反射原理,提出了一种计算混合线路谐波电流的方法。通过在PSCAD/EMTDC平台上搭建相应的直流线路模型进行仿真,并与理论计算结果对比,表明该计算方法在求取三端直流输电系统不同运行方式下的线路谐波电流方面具有较高的准确性。