喷管热环境对碳基材料喉衬烧蚀率的影响

采用装有羟基聚丁二烯(HTPB)与高能推进剂的多种规格固体火箭发动机,对工程应用的5种炭/炭(C/C)复合材料和2种石墨喉衬进行地面点火试验。揭示碳基材料喉衬烧蚀率与喷管热环境的燃气特性、燃烧室压强,以及材料本体特性等三要素的关联度,并与其他国家同类型材料进行了对比。结果表明,喷管热环境的燃气氧化性组分浓度和燃烧室压强对碳基材料喉衬烧蚀率有较大影响。压强是影响烧蚀率的第一要素,压强增加1倍,烧蚀率增大1. 8～2. 6倍;燃气氧化性组分浓度是影响烧蚀率的第二要素,HTPB H_2O的摩尔浓度比高能推进剂高1. 26倍,因而烧蚀率增大51. 6%～65. 1%。在碳基材料喉衬中烧蚀率最低的是热解石墨;其次是整体毡C/C、针刺炭纤维C/C、轴编4D C/C、绕纱(穿刺) 3D C/C及T705石墨等处于同一水平;而径编4D C/C喉衬烧蚀率偏高。整体而言,中国碳基喉衬材料与其他国家同类材料相比,其烧蚀率基本相当或略优。     

密度对C/C复合材料热力学性能的影响

采用针刺预制体经化学气相沉积与沥青浸渍-高压碳化致密工艺制备C/C复合材料,通过控制沥青浸渍-高压碳化致密次数,获得了密度分别为1.70 g/cm3、1.82 g/cm3、1.89 g/cm3的三种C/C材料,测试材料的力学、热学性能.结果表明材料拉伸强度随密度升高而降低.当密度较低时,纤维/基体界面结合强度相对较低,可以延缓纤维断裂的发生;拉伸断口显示出假塑性断裂特征,有利于材料拉伸强度的提高.材料的压缩强度与剪切性能密切相关,且均随密度升高表现出先升后降的趋势.材料的热膨胀系数随密度升高而增大,材料中微晶之间的空隙在受热过程中可以吸收一部分膨胀量,因此对于C/C材料,降低密度有利于降低热膨胀系数.材料导热系数随密度升高而明显增大,且随密度升高,微晶尺寸增大,有利于晶格振动的传递,从而使得导热系数增大.热应力因子随密度升高而先升后降,作为热结构件使用时,采用密度为1.82 g/cm3的C/C材料可以获得相对较高的抗热震能力.在C/C材料研究开发中,可以综合对材料力学、热学性能的要求来对C/C材料密度指标进行设计.     

纤维分布对C/C复合材料烧蚀性能的影响

采用电弧驻点烧蚀试验研究纤维分布对C/C复合材料烧蚀性能的影响,表征非均匀编织体结构C/C复合材料中不同大小结构单元、不同方向材料的烧蚀性能。结果表明,细化预制体结构单元,可以提高C/C复合材料的抗烧蚀性能;垂直燃气流方向的纤维与平行燃气流方向的纤维相比,纤维含量提高有利于材料抗烧蚀性能的提高。该结果可用于烧蚀C/C复合材料预制体结构的设计中。     

高校燃气锅炉供暖系统节能技术应用分析

针对以燃气锅炉为主的间接供暖系统运行中存在的问题,中国农业大学通过采用计算机集中优化管理节能技术、环境气候补偿综合节能技术、烟气余热利用技术、循环水泵节电技术、管网水力平衡调节技术、管网分时分温节能技术、用户温度采集无线传输技术等节能新技术,实现供用能源的供需平衡、按需供能,达到节约能耗、减少排放的目的,综合节能率达到19.4%。     

Characterization and comprehension of corona partial discharge in air under power frequency to very low frequency voltage

For the partial discharge test of electrical equipment with large capacitance, the use of lowfrequency voltage instead of power frequency voltage can effectively reduce the capacity requirements of test power supply. However, the validity of PD test under low frequency voltage needs to be evaluated. In order to investigate the influence of voltage frequency on corona discharge in the air, the discharge test of the tip-plate electrode under the frequency from 50 to 0.1 Hz is carried out based on the impulse current method. The results show that some of the main features of corona under low frequency do not change. The magnitude of discharge in a positive half cycle is obviously larger than that in a negative cycle. The magnitude of discharge and interval in positive cycle are random, while that in negative cycle are regular. With the decrease of frequency, the inception voltage increases. The variation trend of maximum and average magnitude and repetition rate of the discharge in positive and negative half cycle with the variation of voltage frequency and magnitude is demonstrated, with discussion and interpretation from the aspects of space charge transportation, effective discharge time and transition of discharge modes. There is an obvious difference in the phase resolved pattern of partial discharge and characteristic parameters of discharge patterns between power and low frequency. The experimental results can be the reference for mode identification of partial discharge under low frequency tests. The trend of the measured parameters with the variation of frequency provides more information about the insulation defect than traditional measurements under a single frequency (usually 50 Hz). Also it helps to understand the mechanism of corona discharge with an explanation of the characteristics under different frequencies.     

基于灰度图像分解的局部放电特征提取与优化

提取有效的局部放电(PD)特征是输变电设备缺陷识别的前提。以局部放电灰度图像为分析对象,提出了基于二维主成分分析(2DPCA)的局部放电图像特征提取策略。算法通过2DPCA将PD灰度图像分解为多个一维向量,并对每个向量提取了9个特征参量,组成了PD图像分解特征集。同时,建立了基于粒子群优化(PSO)算法的PD特征选择算法,以优化PD图像分解特征,提升局部放电缺陷类型识别结果。对实验室考虑多因素影响的PD样本识别结果表明,2DPCA图像分解特征可以取得93%的PD缺陷识别率,经过PSO优化后的2DPCA特征可以将PD识别率提高至96%,并且特征维数由72降至28,充分说明方法的有效性。另外,对添加不同随机干扰的PD样本平均识别率均大于85%,表明2DPCA图像特征具有较好的抗随机干扰能力。     

复杂螺旋面加工中刀具干涉检查算法研究

针对复杂螺旋面数控加工中的刀具干涉问题进行了研究，利用最小有向距离理论，将刀具干涉检查问题转化为求取目标函数的全局最优值问题，利用遗传算法实现问题的全局寻优．通过对螺杆钻具加工实验，验证该算法的可行性与有效性。     

特高压变压器高压出线装置长时工频耐压下绝缘性能试验研究

根据油纸绝缘的V-t特性,制定了特高压出线装置长时工频耐压试验方案,提出以出线装置在10h,m1.5U/3工频电压下的绝缘特性衡量出线装置的绝缘裕度。设计了特高压出线装置绝缘裕度试验系统,实现了出线装置脱离变压器或电抗器实体进行电气试验的目的。试验以局部放电为特征量,研究特高压出线装置在长时工频电压作用下的电气性能。结合两种局放测量的接线方式检测局放信号,并对局放回路进行分析,提出了区分局放产生的部位的方法,排除套管局放对系统局放结果判断的干扰。试验结果表明国产特高压出线装置在长时工频电压作用下无局放,绝缘性能良好。     

特高压换流变压器网侧绕组电流检测系统设计及谐波特性分析

为分析特高压换流变压器绕组电流谐波对变压器损耗、内部温升及振动噪声等问题造成的影响,基于现场换流变压器绕组电流信号的检测要求和换流站内谐波电流产生机理,研究了换流变网侧绕组谐波电流检测方案.将电流信号提取、信号同步采集、光纤传输、谐波群集频率算法等技术相结合,构建了一套换流变压器网侧绕组谐波电流检测系统.在双极平衡定功...     

非对称H桥五电平逆变器及其通用调制策略

非对称H桥五电平逆变器所用功率开关较少,具有较高的性价比。对该类拓扑的结构进行分析,提出一种通用的调制策略,对三种五电平非对称H桥均适用。最后通过电容箝位型五电平非对称H桥实验平台,验证了所提调制方法的正确性与有效性。