基于GaN器件的直流配电网用户侧DC/DC变换器设计

隔离型DC/DC变换器连接低压直流配电网和用户侧直流负荷,在低压直流配电系统中起着重要作用, 对其效率和功率密度提出更高的要求。本文采用具有原边开关管零电压开通和副边整流管零电流关断特性的LLC谐振变换器,首先分析变换器的工作原理,对其谐振参数进行选择。使用具有更低的导通电阻和等效输出电容的氮化镓器件作为原边开关管,进一步提高变换器工作频率和效率,降低磁性元件体积。在此基础上,对GaN器件驱动、同步整流和磁性元件进行优化和设计。最后搭建了一台375V/48V/500W的LLC谐振变换器样机,最高效率为97.6%,验证了设计的正确性。     

挡板倾斜角度对热高压分离器内颗粒漂移影响的数值模拟

以煤直接液化工艺过程中热高压分离器(简称"热高分")内的颗粒漂移为研究对象,建立带静态分离挡板的热高分物理模型,并采用VOF(Volume of Fluid)模型和DPM(Discrete Phase Model)模型,数值分析静态分离挡板5种倾斜角度下热高分罐内部速度场、不同液位高度颗粒平均浓度及气相出口煤粉漂移率的分布规律。研究结果表明:静态分离挡板的倾斜角度对速度场的影响明显,在挡板附近区域形成小回流涡旋效应,产生对颗粒随气流夹带提升的抑制作用;颗粒平均浓度在气-液交界面区域最高,随着热高分罐内高度的增加而逐渐降低;与其余倾斜角度相比,α=45°时气相出口的颗粒漂移率达到最小,较未设置分离挡板时,颗粒漂移率降低50%以上。研究有望为热高压分离压力容器的设计和运行优化提供参考。     

基于FLNN的空冷器系统氯化铵结晶温度预测

空冷器是炼油工业的核心设备,氯化铵(NH4Cl)沉积腐蚀是空冷器系统的主要失效形式之一。本文通过深层机理和实验分析,选择铵盐结晶温度作为沉积腐蚀的关键决策变量。由于函数链神经网络适合处理非线性问题,且迭代速度快,采用函数链神经网络作为模型的基本算法。为了提高模型的泛化性能,建立了一个带小规范权重的混合函数链神经网络。利用训练得到的模型对酸水汽提塔空冷器NH4Cl结晶温度进行了预测。实验结果表明,与PLS模型,BPNN模型和传统FLNN模型相比,改进的FLNN算法具有更好的泛化性能。     

基于Aspen Plus技术的流动腐蚀实时专家诊断监管系统开发

针对石化企业炼油系统流动腐蚀失效频繁发生的现状、结合现场系统可靠性和安全性的需求,在企业现有信息化管理系统基础上,设计并开发了基于Aspen Plus技术的流动腐蚀实时专家诊断监管系统.该系统采用面向对象的设计原则,以.NET为开发平台和MySQL为数据后台,采用Visual Basic（VB）的ActiveX技术与Aspen Plus工艺仿真模型连接,结合Windows Communication Foundation（WCF）与.Net Remoting通信技术进行数据通讯.该系统框架可应用于多种炼油系统腐蚀监控平台的开发,以此框架开发了常压塔顶实时流动腐蚀监控平台,该监管平台能够实现装置数据的动态监测、历史数据查询、超限报警和措施指导等功能,具有有效的腐蚀防控作用.     

基于相似理论的REAC出口弯管冲蚀瞬态特性

针对加氢REAC系统的频繁失效问题,研究流动与腐蚀耦合作用下REAC出口弯管的冲蚀破坏机理;在确定相似准则的基础上,结合具体的工艺特性运行数据,设计模型弯管,确定实验常数,并运用环道式多相流冲蚀实验装置,进行冲蚀瞬态特性测试,结合实验过程的CFD数值模拟获取模型弯管冲蚀瞬态特性参数。实验和仿真结果表明,模型弯管出现冲蚀瞬态特性时速度为7.93 m·s^-1,最大剪切应力为2.21 Pa;运用量纲分析法建立原型与模型冲蚀临界特性之间的数理方程,实现相似理论的求解,修正实验结果形成实际弯管的冲蚀瞬态特性参数,冲蚀剪切应力为1.79 Pa,结合工程测厚验证冲蚀瞬态特性测试实验和相似理论修正结果的可靠性和准确性;研究成果可为压力管道的多相流冲蚀预测提供科学的理论依据和实验方法。     

加氢装置空冷器出口管道多元水-盐体系的冲刷腐蚀特性

基于工艺关联过程及流体仿真模拟,分析了某石化企业加氢反应产物空冷器(REAC)系统出口管道中多元腐蚀流分布规律,建立了包含铵盐结晶温度、NH4HS质量分数、最大壁面剪切应力、水相体积分数等参数的流动腐蚀表征预测体系,并通过测量腐蚀产物及腐蚀余量等来验证预测模型的准确性.结果表明:正常工况下,空冷器出口管道内无铵盐结晶风...     

以实践能力提升为导向的能源与动力装备 CAD课程教学改革探索

能源与动力装备CAD课程是能源与动力工程专业的核心课程之一。针对该课程教学资源不丰 富、课堂研讨不深入、教学方法不得当等问题,文章提出基于产业需求设置教学内容、建立工程实践与科 研训练融合的教学方法、建立提升学生实践创新能力的保障制度、构建多元化的教学评价体系等教学改 革举措,以充分激发学生的学习积极性,提升学生的实践创新能力。     

煤液化多相流输送管道冲蚀磨损分布预测及分析

针对煤化工中多相流管道系统的冲蚀磨损问题,运用Fluent软件构建流体动力学模型,获得磨损速率与管道位置的关系,用来预测磨损减薄的主要区域。数值计算结果表明:随着管道直径的增加,其最大磨损速率降低;曲率半径为3倍公称直径时,弯头的磨损率较小且均匀;颗粒形状越接近于球形,磨损率越低;当磨损颗粒粒径小于200μm时,磨损率随着粒径的增大而增大,当粒径超过200μm,磨损率几乎不再变化。对原管道系统进行设计改造,提出了一种结构优化改进方案,计算模拟结果显示优化方案可使其磨损率减小为约原来的1/2。     

基于铁丝磁化的车模越界检测

在智能车竞赛中,人工判断高速运行车模是否瞬间越过边界线比较困难,容易产生误判。本文提出了一种基于铁丝磁化原理的车模越界检测方案,可以替代人工裁判。方案中采用带有偏置磁铁的霍尔器件检测铁丝磁化时所产生的磁场变化,经过放大后由单片机判断是否车模越界。通过实验验证了模块可以满足精确检测的要求。     

热高分加氢裂化REAC实时诊断监管系统设计与实现

以某炼油厂加氢裂化反应流出物空冷器的流动腐蚀失效案例为研究对象,设计完成一套适用于该装置的安全诊断与监管系统软件.首先构建了基于流动腐蚀预测的失效参数控制体系,结合工艺仿真软件Aspen对控制体系参数进行建模仿真计算,进而完成数据采集、状态监测和诊断监管等任务.该系统的实施运行表明,能有效促进装置的安全稳定长周期运行.