叶片尾缘形状对离心风机气动性能影响的研究

采用CFD方法对某离心风机流场进行计算,首先将计算所得的风机总压升和效率与试验数据进行对比,验证了计算方法的准确性和可靠性。再对比计算不同叶片尾缘形状对风机气动性能的影响,通过叶轮流场速度矢量和相对马赫数的分布,对比各计算模型之间的差别,得出结论：椭圆型尾缘有助于改善叶片出口流动,提高叶轮效率,但也会导致叶轮总压升的降低。     

Y掺杂对(Cu56Zr44)1-xYx合金非晶形成能力及摩擦学性能的影响

为开发远离Cu_(56)Zr_(44)共晶点的新型非晶合金,探索生物质燃油新能源汽车活塞新材料,采用单辊旋淬法制备了(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x (x=0, 1, 3, 5, 7, 9, at%)试样,表征了试样物相、热力学参数、纳米硬度,测试了试样在乙醇汽油稀释机油润滑下的摩擦学性能。结果表明:(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x试样为完全非晶结构。随着Y含量从1at%增至9at%,(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶试样的ΔT_x和T_(rg)分别从61K降至51K和从0.670降至0.658,但高于Cu_(56)Zr_(44)非晶试样的49K和0.644,即Y掺杂有效地增强了Cu_(56)Zr_(44)-基合金的非晶形成能力(glassformingability,GFA)和热稳定性。随着Y含量从1at%增至9at%,(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶试样纳米硬度从8.83 GPa降至7.33 GPa (但仍高于Cu_(56)Zr_(44)的6.82 GPa),在10和20 N 2种载荷下的摩擦系数和磨损率随之增加(但仍低于Cu_(56)Zr_(44)),即Y掺杂明显地提升了Cu_(56)Zr_(44)-基合金的力学和摩擦学性能,且掺杂1at%Y的试样具有最强的GFA和热稳定性,同时展现出最优的减摩抗磨性能。相同实验条件下,(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶试样的摩擦系数和磨损率均低于ZL109铝合金,2种载荷下磨损率最高降幅分别高达98.62%和97.79%,即(Cu_(56)Zr_(44))_(1-x)Y_x非晶合金在乙醇汽油稀释机油下比ZL109铝合金展现出更优异的减摩抗磨性能,这也为生物质燃油新能源汽车活塞材料的研发提供了一定的理论与实验参考。     

基于声学可视化的GIS击穿定位系统研制及应用

针对传统GIS耐压击穿定位方法精度不高、测点布置工作繁杂等问题,开展了基于声学可视化技术的GIS击穿定位方法研究。通过对声学可视化击穿定位原理的深入分析,确定了声学可视化击穿定位系统的总体设计方案,研制了高度一体式的声学可视化定位装置,并基于定位分析流程开发了流程化的定位监控软件,整个定位系统通过无线方式组网,并采用非接触式布置方案,极大提高了现场测试效率。通过试验现场应用,验证了该定位系统能够有效实现GIS耐压击穿定位,可视化的定位结果具有较高的定位精度。     

输水建筑物表面淡水壳菜防护涂层研发及适用性分析

淡水壳菜附着在输水建筑物壁面会导致输水结构混凝土性能劣化、糙率增加等诸多严重问题,然而当前尚缺乏切实有效的防治对策。针对输水建筑物中淡水壳菜防治难题,研发了一种无毒新型淡水壳菜防护涂层,通过试验手段表征了涂层微结构、表面能、力学性能等;研究了淡水壳菜活体在涂层表面的行为特性,对比了研发涂层与6种现存涂层表面淡水壳菜的平均附着率和平均垂向分离力,深入分析了淡水壳菜在现存涂层表面的附着机理及研发涂层的防附着机理。结果表明：与6类无毒现存涂层中防附着效果较好的硅橡胶涂层相比,本文所研发涂层淡水壳菜平均附着率、平均垂向分离力分别下降58.33%,46.67%;与混凝土表面相比,涂层表面淡水壳菜平均附着率、平均垂向分离力分别下降80.26%,91.11%。研发涂层同时具备“低表面能”“微结构”“弹性”“低污损脱除参量”特点,污损脱除参数优于同类涂层。本研究可为输水建筑物中淡水壳菜防护涂层选择与性能分析提供参考,对淡水壳菜防治提供一种新路径。     

电力系统停电影响评价指标体系及其应用

为提升停电事故处理效率和事故分析准确率,从停电范围,停电用户,停电时间,停电损失等方面建立停电影响评价指标体系及其支撑系统.使用层次分析法确定各指标权重,然后使用模糊综合评价的方法分层次量化各指标进行综合评价,提出了用来评价一次停电事故大小的停电影响因子的概念.通过对某市级电网实例进行停电影响评价体系的构建,并针对一次具体的停电事件的影响进行评价,提出了后续抢修及避免影响扩大的具体措施,说明了该指标体系及其评价方法的实用性和有效性.     

基于声纹的GIS断路器机械故障诊断

针对气体绝缘开关设备（gas insulated switchgear，简称GIS）断路器声信号易受强背景噪声干扰且特征提取困难的问题，提出一种可以有效诊断其机械故障的方法。首先，使用多通道声传感器阵列采集断路器原始观测信号，利用独立成分分析（independent component analysis，简称ICA）方法将观测信号分离为多维源信号，并选取源信号中模糊熵最小的分量作为特征信号；其次，计算特征信号的多尺度模糊熵（multi-scale fuzzy entropy，简称MFE）生成断路器的声纹特征；最后，利用极限学习机（extreme learning machine，简称ELM）算法识别断路器的故障。实验结果表明，基于声信号的检测方法为GIS断路器的机械故障诊断提供了一种新的解决方案，所提出的算法能够有效提取声纹特征，故障诊断准确率较传统方法有明显提高。     

基于水溶性PEG/PMMA黏结剂的316L不锈钢注射成形研究

目的 针对316L不锈钢注射成形,研究一种环境友好型的水溶性黏结剂,并探究水脱脂温度对PEG脱除率的影响。方法 配置不同PEG/PMMA比例的黏结剂,通过成形后的形貌及SEM确定黏结剂的比例,对成形完整的生坯进行流变性能测试,最后将生坯放入水浴锅中脱脂,通过SEM观察形貌。结果 通过注射成形得出76%（质量分数,下同）PEG、79%PEG和82%PEG 3种喂料能够注出完整的生坯,同时根据SEM观察发现316L不锈钢粉末被黏结剂均匀包裹。在160℃、剪切速率102～105 s-1条件下,3种喂料黏度均低于1 000 Pa·s,符合注射成形的要求。在生坯脱脂过程中,PEG脱除率随着脱脂温度的升高而升高。PEG的脱除使生坯内部形成大量孔隙,有利于后续热脱脂与预烧结的进行。结论 与其他成分相比,成分为79%PEG+19%PMMA+5%SA的黏结剂喂料具有较好的流动性,适合注射成形,成形出的生坯形貌完整,内部孔洞较少,并且经过脱脂后仍能保持原始形状,无外部缺陷。生坯在60℃水温下脱脂,PEG脱除率最大,经过10 h脱脂后PEG脱除率达到80%。     

基于极端天气情况的风-储系统平抑控制策略

提出了一种储能系统的功率控制方法,实现了极端天气情况下风电场出力波动的快速平抑。该控制框架融合了机器学习算法与模型预测控制方法,由基于在线序贯极限学习机的神经网络模型预测优化时域范围的风电功率,储能的充放电功率指令通过MPC进行滚动优化,保证储能系统的运行约束得到满足。仿真实验表明该方法能够实现储能系统的快速充、放电管理,利用准确的风电功率预测,降低了极端天气下风电场功率陡降对电网的不利影响,使得风-储联合系统注入电网的功率更接近给定值。     

生物消光材料的扩散特性

生物材料具有形态丰富、粒径分布广、培养周期短、质量密度低等特点,研究其性能特点对发展新型消光材料具有重要意义。针对生物消光材料在实际应用中的扩散特性,根据莱赫特曼扩散理论,建立了生物消光材料扩散模型,然后对典型自然环境下的生物材料扩散进行了模拟仿真,并定量讨论了风速、地面粗糙度等因素对生物材料扩散的影响。结果表明,受风速以及地面粗糙度等原因的影响,参考点高度的生物材料浓度的最大值不断减小,其空间位置也随着时间的变化不断移动。风速越大,地面粗糙度越高,生物消光材料扩散速率越大。