压缩空气储能系统膨胀机末级叶片特殊边界处理与失效分析

以压缩空气储能(CAES)系统中膨胀机末级叶片为研究对象,针对末级叶片的离心力工况,提出了一种高效的等效叶冠约束模型,并对比了循环对称约束模型和多叶片模型的仿真结果。同时,还开发了一种能够模拟弹塑性和失效行为的本构程序。结果表明:与其他模型相比,等效叶冠约束模型的仿真结果与全尺寸模型结果最接近,兼具精度和效率优势;所编写的本构子程序可有效模拟17-4ph钢的应力-应变响应曲线;针对所研究的叶片构型,当失效发生在叶片径向约1/4位置处时,失效区域快速扩大。

基于时频分析的裂纹转子碰摩故障特征研究

为研究转子系统耦合故障特性,采用有限元方法建立了含有横向裂纹、转静碰摩的非线性转子动力学模型。首先研究了不同转速下裂纹、碰摩单一故障下转子系统的振动响应,其次研究了两种故障耦合情况下系统的振动响应特征。采用波形图、FFT谱图、瞬时频率和Hilbert-Huang时频谱(HHS)相结合的方法对故障转子振动信号进行了分析。分析结果表明:运用多种时频分析相结合的方法可以较为全面地了解转子的故障特征,裂纹转子在1/5、1/3临界转速时会发生较为明显的5X、3X谐波,且裂纹的产生会导致响应幅值增大,从而引起更为严重的碰摩。

具有弹性静子的碰摩转子轴承系统非线性动力特性研究

建立了非线性油膜力作用下具有弹性静子的转子-轴承系统碰摩故障模型。采用Runge-Kutta数值积分方法对碰摩故障进行动力学求解,得到系统响应的分岔图。对比研究了有、无碰摩故障情况下系统动力特性,分析了静子质量及碰摩刚度对转子响应的影响。分析结果表明:静子质量越大、碰摩刚度越大,转静子的耦合作用越明显;碰摩刚度较小时,产生的碰摩力较小,即使发生碰摩,对系统的动力特性影响也很小。

基于气热固耦合的涡轮模态分析

主要研究了气热固耦合场对涡轮模态参数的影响。采用基于k-ε湍流模型理论建立了涡轮的流场模型,进行网格划分和边界条件的加载。通过气热固耦合分析计算获得了流场内部温度和压力的分布,把气动力及温度载荷映射到涡轮结构上,并在此基础上进行了涡轮模态的计算。计算结果表明,气热固耦合场主要影响涡轮结构的模态固有频率,对模态振型的影响较小。

滚动轴承-转子系统非线性动力响应分析

采用有限元法建立了含转子不平衡-碰摩耦合故障的滚动轴承-转子系统的连续模型,考虑了转子的剪切效应、回转效应、转子几何参数等影响因素,对滚动轴承模型考虑了非线性赫兹接触及由滚动轴承支承刚度变化而产生的VC(Varying Compliance)振动。运用Newmark-β法获得了连续转子的系统响应,利用时域波形、分岔图、Poincare映射图和频谱图分析了该转子系统的非线性动力学行为。结果表明:由于不同参数的影响,转子碰摩系统具有丰富的非线性现象。本模型考虑了更多的影响因素,可为复杂转子的非线性设计、故障诊断提供更为准确合理的理论参考。

多协议多用户GPS/GSM监控系统网关的设计与实现

在多协议、多用户GPS(GlobalPositionSystem) GSM(GlobalSystemforMobilecommunications)监控系统中 ,网关的设计对系统的性能、可用性和可扩展性有重要作用 .讨论了在网关设计中需要注意的几个关键问题 :通过分析不同短消息服务器的接口协议 ,提出使用协议管理器实现多协议接入 ;给出了与用户系统的通信指令格式 ,并分析了地址的转换流程 .最后剖析了用多线程方式和消息驱动实现这种系统的优点 ,并给出了一个具体实现的消息循环流程 .实践证明这种设计是可靠高效的 .

高空低Re数下低压涡轮气动特性

低压涡轮是航空发动机的重要部件,其效率变化对发动机推(功)重比、耗油率有显著的影响,因此,为提高航空发动机性能的研发,有必要对低压涡轮内部流动及换热特性进行全面细致地研究。采用气热耦合计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)计算方法,对某航空发动机低压涡轮高空低雷诺数下的流动特性进行深入研究,分析雷诺数对低压涡轮效率、流动特性的影响。结果表明随着雷诺数(Re<2×105)的增加,附面层分离损失不断降低使得低压涡轮效率单调增加。

闭式叶轮轮盖空腔流场的数值研究

为研究轮盖空腔内部流场结构,分析轮盖空腔及泄漏流对叶轮的影响,对闭式离心叶轮及其空腔进行了数值模拟计算。结果表明,在设计流量下,与只计算主流道的常规方案相比,加入空腔无泄漏的方案压比基本不变,效率降低了0.82%,加入空腔存在泄漏的方案压比及效率分别降低了3.7%和2.4%。空腔内压力径向平衡,温度高于主流道。轮盖空腔中存在环流,同时空腔中气流和叶轮主流之间又存在环流现象,二者形成独特的双层环流结构。泄漏流会增加叶轮所受总轴向推力,设计流量下存在泄漏时总轴向推力为无泄漏时的3.17倍。

开采影响下砂壤土裂缝发育特征研究——以汝河侯村段为例

作为一种开采引起的地表非连续破坏形式,裂缝受到井下开采强度、地层结构、表土性质等多种因素影响。以汝河侯村段为例,开展开采影响下砂壤土裂缝发育特征实测研究。土体物理力学性质测试和理论计算表明,砂壤土结构较为松散,黏聚力小,节理性强,较黏土更易产生开采裂缝,裂缝极限发育深度大于黏土区域裂缝深度。同时对研究区域裂缝平面方向呈串珠状,深度方向呈束口状的原因进行了分析。研究成果可为类似地质采矿条件下煤炭资源开采和地面建筑物保护提供技术支持。

光伏电池的仿真及其模型的应用研究

不论是太阳能发电系统还是风光互补发电系统,熟悉光伏电池的输出特性是设计新能源发电系统的基础和前提。根据光伏电池输出特性关系式,利用MATLAB的Simulink模块搭建了参数和工况可调的光伏电池模型,并运用该模型建立了具有最大功率跟踪(MPPT)功能的光伏发电系统的仿真模型,通过仿真结果可以更好地把握光伏电池的特性,为发电系统的设计和优化打好基础。

开采影响下电厂储灰场灰坝损害机理及治理对策

针对电厂储灰场灰坝保护与灰坝下压煤开采之间的矛盾,文中综合采用理论分析,数值模拟及现场实测验证多种方法,研究确定了开采影响下灰坝产生裂缝的临界变形值。基于随机介质理论得到开采影响下灰坝损害的预测预报模型,并以某电厂储灰场灰坝的实际工程为例,通过模型预计与现场实测验证证明该预测方法可靠,为储灰场下压煤开采及灰坝的治理提供了技术基础。针对由开采影响引起的灰坝破坏,提出了科学有效的治理措施,并在实际工程中得到应用,保证了灰坝的安全运行。

回热器性能变化对燃气轮机影响的数值仿真

以某回热循环燃气轮机为研究对象,考察回热器总压恢复系数及换热系数变化对燃气轮机整机性能和稳定工作的影响。研究得到以下主要结论:回热器两侧总压恢复系数降低都使燃气轮机输出功率、效率以及压气机喘振裕度降低。冷侧总压恢复系数直接影响到涡轮通流能力,因此会严重影响到压气机喘振裕度。回热器两侧传热系数仅对燃气轮机效率有影响。传热系数降低时燃气轮机效率降低,且冷侧、热侧传热系数对其有同等程度的影响。

某型燃气轮机枞树形榫接结构多齿形参数优化分析

在某型燃气轮机改型设计中发现,涡轮采用的3齿枞树形榫接结构应力集中严重,为避免榫齿出现裂纹、榫头断裂等故障,并降低峰值应力,延长使用寿命,对其形状进行优化设计。分析发现,相同的齿形参数无法获得满意的优化结果,因此,对每对榫齿采用不同的齿形参数进行2维参数化建模。通过试验设计方法,选取对最大当量应力影响较大的参数作为设计变量并进行优化。在满足约束的条件下,获得优化设计结果。结果表明:优化使最大当量应力降低19.93%,各齿应力分布更加均匀。该设计方法确实能提升榫接结构的优化潜力,对其设计与优化具有一定参考价值。

卓越工程师人才培养计划的探索与实践

卓越工程师人才培养计划目的是培养行业中具有专业性和领导性的工程师人才。网络平台、特色课程等新兴热点元素在卓越工程师人才培养过程中担当着新的"角色"。进一步完善实践体系是更成功地实现卓越工程师人才培养的有效途径。

风电机组电控系统防雷有效保护电压水平计算

随着风电场向山地、高原、近海等更容易遭受雷击的区域发展,使得风电机组的雷击风险越来越高,机组的防雷也越来越重要.风电机组电气与控制系统是风电机组重要构成部分,也是最容易遭受雷击破坏的部分.文章分析了防雷系统中有效保护电压水平的构成,特别计算了SPD两端连接导线的感应电压降,通过对SPD连接导线电感的计算,得出了有效保护电压水平与连接导线的关系,发现连接导线的长度对有效保护电压水平有着很大的影响,过长的连接导线,将使得SPD的保护作用大大降低,甚至失去对后端设备的保护作用.文末对系统的防雷提出了一些建议,以便SPD对系统起到更好的保护.

汝河堤下采煤影响评价及河堤治理

为了安全地开采汝河下煤层,根据平煤集团十三矿己一采区的地质采矿条件,采用概率积分法对11071工作面进行了开采沉陷预计,并根据预计结果分析了开采对汝河堤造成的影响,阐明了开采引起地表和堤防裂缝的发育规律及此区域地表裂缝的极限发育深度确定了裂缝治理范围,并提出了汝河堤治理方案,对汝河下安全开采具有重要意义。

海上风电机组偏航驱动系统及其控制策略的设计

根据海上风电机组偏航驱动系统及其控制的特点,针对台风工况下机组的运行特性进行分析,确定了偏航驱动系统的性能要求,根据要求设计了基于整流器和逆变器一拖一的偏航驱动系统及其控制策略,包括偏航驱动系统的硬件选型和控制流程设计。最后通过偏航试验平台对该方案进行性能试验,试验数据及波形表明,该套偏航驱动系统及其控制策略能够满足台风工况下海上风电机组偏航动作的需求。

浅议初中物理探究性实验教学

物理学是一门以实验为基础的自然科学，许多物理概念、物理规律是在实验的基础上抽象、概括出来的，实验是物理教学的基础。物理新课程标准则明确提出“注重学生发展”、“注重科学探究”，“从生活走向物理，从物理走向社会”等许多新的教育理念。对于探究实验的教学，是新课程改革物理实验教学的重点和新点，同时也是培养学生创新精神和实践能力、进行素质教育的重要手段之一。

综采工作面过大落差断层的技术措施

探讨过断层的途径,减少搬家跳眼次数,采用在断层带弱变区内托顶煤回采技术,使该综采面成功地通过了断层,并取得显著的经济效益和社会效益。

直驱风机基础接地电阻对安全的影响分析

文章基于直驱型风力发电机组的电气结构特点,介绍了风机内电气设备实现等电位连接的主要措施。根据风机接地相关技术规范的要求本文分别分析了风机高低压侧发生单相接地故障和风机遭受雷击时工频接地电阻和冲击接地电阻对人身及电气设备安全的影响。根据分析得出了电气设备可靠接地及等电位连接对人身及设备安全的重要性,同时给出了对机组和人身具有针对性、经济性的防护措施,最后通过工程实践证明了本文提出的防护措施的可行性和有效性。