井下水力涡轮的研究现状及发展

石油开采过程中,井下水力涡轮作为动力单元在各种先进钻采设备、仪器、工具中得到了广泛应用并迅速发展。介绍了井下水力涡轮的常见型式与特征,总结了常用的设计方法及特点,重点介绍了水力涡轮在井下动力钻具和井下泥浆涡轮发电机的应用现状,并对水力涡轮的制造作了概述。最后指出,努力实现技术自主创新,打破国外技术垄断,对于我国井下设备和仪器的发展具有非常重要的意义。     

离散场的一种快速体绘制方法

针对大规模离散数据场的特点,首先给出了三维直线的两种体素化表示方法,然后建立了三维离散直线的基路径,并提出了基于基路径的直接体绘制方法。该方法由于充分利用了射线之间的相关性,所以可明显加速体绘制过程,且对高分辨率离散数据场有普遍的应用价值。     

基于GPRS的风光互补发电无线远程监测系统

采用ATmega128单片机以及SIM300模块设计了基于通用分组无线业务(GPRS)的无线数据采集系统,对风光互补发电系统进行远程数据监测,并将数据传送到计算机网络服务器。文章介绍了无线GPRS监测系统的硬件和软件原理及设计方案。     

一个交互实时的多分辨率地形绘制系统

本文设计并实现了一个交互实时的多分辨率地形绘制系统，介绍了系统的组成、实时优化方法的以及地形几何和纹理数据表示和管理方法，并通过一实例对地形绘制系统的性能进行了评价。从绘制结果看，系统对地形进行实时优化时折衷考虑了国象绘制质量和绘制速率，在图象质量没有有明显退化的情况下极大地改善了地形绘制的性能。     

基于锁相环的并网VSC暂态失稳机理与控制方法

针对基于锁相环（phase locked loop, PLL）的电压源变流器（voltage source converter, VSC）面临的暂态失稳问题,考虑功率环的影响,对跟网控制型VSC的暂态失稳机理与控制方法进行了全面研究。首先,通过对PLL和功率环进行建模,推导VSC的暂态失稳边界;其次,以电网电压跌落为例,揭示同时考虑功率环和PLL影响时VSC并网系统的暂态失稳机理;然后,提出一种基于d轴重定向的自适应无功控制方法,该方法同时改善VSC功率外环和PLL同步环的暂态稳定运行边界,有效提高基于PLL的VSC并网系统的暂态稳定性;最后,通过硬件在环实验对所提出的暂态失稳机理和控制方法进行实验验证。研究结果表明,功率外环存在时VSC失稳的本质原因是功率环失稳,而非PLL同步失稳。     

一种轴流式涡轮的优化设计

利用CFD方法对一种轴流式涡轮的内流场作了详细的三维紊流数值模拟.分析不同叶片结构对流场的影响情况.试验表明改进后的扭曲叶片涡轮比直叶片涡轮的水力性能高,从而验证了CFD软件是一种很有效的流体模拟软件,对改进涡轮的机械性能指明了途径.     

井下发电机涡轮设计、动力模拟与性能试验

为了缩短涡轮研制周期,降低研制费用,在涡轮机械一元流理论基础上进行叶栅叶型设计,借助计算机辅助叶片造型,运用CFD软件对井下涡轮进行了全三维模型数值模拟和力学性能预测。模拟结果与试验结果对比表明,在涡轮转速低于1 000 r/min时相同转速下实测扭矩小于模拟扭矩,而高于1 000 r/min后相同转速下实测扭矩大于模拟扭矩,但两者相差不大;压降变化趋势基本相同,低转速下模拟压降稍小于实测压降;涡轮空转转速实测值稍高于模拟值。最后指出,一元流理论同计算辅助叶片造型相结合,通过合理调整相关参数满足流道、叶片型线和喉部折转角的检验要求,可以达到理论设计的预期结果。     

分布式能源微网电压质量的控制策略研究

为了稳定分布式能源微网电压,文章改进了分布式能源微网的拓扑结构,设计了三相独立可控的双向变流器,使其成为影响微网电压稳定的唯一主要因素。根据分布式能源微网电压和功率关系,应用低压线路的下垂特性,提出基于电压环、电流环、功率环等的多反馈控制器,同时也研究了控制器参数的设定方法。与传统控制方法比较结果以及多工况下的实验结果验证了双向变流器能稳定地控制微网电压,具有良好的稳态和动态性能。理论分析和实验结果证明了多反馈控制策略有效、可行,能稳定控制微网电压。     

基于三电平变流器的光伏微电网及其控制策略研究

孤岛运行的微电网常常具有可再生能源发电量时变、负载时变、三相不平衡等特点,为解决微电网的电能质量﹑稳定性等问题,本文提出适用于光伏微电网的三电平变流器结构及其电压内环,有功功率和无功功率调节为外环的控制策略。多机并联运行时,采用公共同步脉冲与均流解耦控制策略实现微电网全网范围内的变流器单机虚拟磁链的旋转同步。仿真和实验都证明了控制策略简单可行,电能性能指标比传统变流器优越,为四桥臂三电平双向变流器的开发提供理论基础、实验依据。     

真空式除气器除气效率分析

目前对除气器的性能测试和效率评估都是在现场进行,现场试验条件局限性比较大,很难依据试验结果分析影响除气器性能的因素,运用传统的理论分析也无法较为准确地预测其除气性能。为此,应用CFD技术研究立式真空除气器内部流场、分析影响除气性能因素、评估除气效率。结果认为,分离伞的倾角和面积对除气器的影响较大,合理设计倾角和面积既能得到高的除气效率,又能减小除气器的体积;采用多相流混合模型,定量化预测了除气器的除气效率,合理设计可以使立式真空除气器的效率达到90%以上。