半密闭腔室内冲击闪络电弧观测及弧后气体逸散过程研究

多腔室灭弧装置可保护绝缘子、抑制故障电弧存续,具有成为配电网线路防护增补措施的潜力。半密闭腔室作为多腔室灭弧装置的基本单元,腔室内冲击闪络电弧演变进程尚缺乏完备的观测手段和针对不同电极结构的直观对比,以及弧后气体状态的量化分析。为进一步完善半密闭腔室内电弧演变过程观测方法,优化结构设计,该文搭建了用于观测半密闭腔室电弧及弧后气体演变的高速纹影系统,对比分析了开放气隙与半密闭腔室气隙、U型电极和球形电极下半密闭腔室内冲击闪络电弧演变过程,根据纹影图像数据定义密度恢复率,并采用光流法探讨了弧后气体逸散过程中气体密度恢复和速度场分布。电弧演变过程的纹影图像表明,半密闭腔室较开放气隙具有主动“吹弧”作用,由于自感应磁场的分布差异,U型电极较球形电极加速腔室内电弧运动;弧后气体演变为近似涡环结构,促使腔室出口邻近区域气体密度率先恢复,空气自恢复能力得到提升。

盆底超声测量前腔室结构参数在初产妇产后压力性尿失禁诊断及预防中的应用价值

目的探讨盆底超声测量前腔室结构参数在初产妇产后压力性尿失禁(SUI)诊断及预防中的应用价值。方法选取2020年3—7月于新疆医科大学第二附属医院进行分娩的160例初产妇,根据产后盆底超声复查结果,将检出SUI者作为观察组(62例),无SUI者作为对照组(98例)。所有产妇均接受盆底超声检查,记录两组产妇静息状态下的前腔室结构参数,在最大瓦尔萨尔瓦动作下的尿道旋转角、膀胱下降位置及膀胱颈移动度,以及训练前尿道内口漏斗形成情况和膀胱膨出情况。观察组产妇开展为期6周的盆底肌康复训练,比较训练前后膀胱颈移动度、膀胱尿道后角的变化。结果静息状态下观察组的逼尿肌厚度、尿道倾斜角、膀胱尿道后角大于对照组,而膀胱位置、膀胱颈位置低于对照组,差异均有统计学意义(P<0.001)。在最大瓦尔萨尔瓦动作下,观察组产妇尿道旋转角、膀胱下降位置及膀胱颈移动度均大于对照组,差异有统计学意义(P<0.001)。观察组产妇康复训练前的膀胱膨出率、尿道内口漏斗形成率高于对照组(P<0.05),康复训练后的膀胱尿道后角和膀胱颈移动度明显低于训练前,差异有统计学意义(P<0.001)。结论初产妇盆底超声测量前腔室结构参数能较好地反映产后盆腔结构的变化,可作为产后SUI诊断的客观依据,并可为盆底肌康复训练方案的制订和预后评估提供参考。

气动扇形腔室软体弯曲驱动器的设计及分析

为了设计结构简单、制作方便、易于建模的大角度弯曲驱动器,提出了一种扇形腔室结构的软体多腔室弯曲驱动器。该驱动器由超弹性材料制作而成,并在Yeoh本构模型的基础上,建立了输入空气压力与弯曲角的函数关系。利用Abaqus有限元分析软件对驱动器在不同驱动气压下的弯曲变形进行了仿真,分析了腔室端面半径、腔室壁厚、腔室端面夹角、凹槽深度、底层厚度等结构参数对驱动器弯曲角度的影响。制作了软体驱动器,搭建了气动控制实验平台,测试了驱动器的弯曲性能,输入气压为0~65 kPa,弯曲角度为0~218°,仿真结果与实验结果基本吻合。基于弯曲驱动器设计了一种夹爪长度可调的软体夹持器,测试了其对不同尺寸、形状、质量的物体的夹持效果,实验结果验证了所设计驱动器和夹持器的实用性,表明驱动器具有良好的弯曲性能。研究结果可以为软体驱动器的进一步研究提供参考。

具有高浓度氨腔室的立式热再生氨电池性能特性

热再生电池(thermally regenerative ammonia-based battery,TRAB)可有效地将低温热能转化为电能,但其较为严重的氨渗透现象严重影响电池的产电稳定性。本文通过可视化证明了TRAB阳极氨与电解液的自分层现象,基于此构建了一种具有高浓度氨腔室的立式热再生氨电池,通过构建高浓度氨腔室和阳极氨传输阻挡层来调控氨分布,从而缓解电池中氨渗透过程。研究结果表明,与常规结构的热再生氨电池相比,具有氨腔室的热再生电池通过调控阳极氨分布解决了氨渗透的问题,在较高氨浓度(6mol/L)条件下获得了更高的输出功率、产电量以及更稳定的产电性能。此外,多孔泡沫铜阳极可以阻挡氨向下传输,进一步缓解氨渗透。具有合适孔隙密度(80PPI)的多孔电极在获得较大反应面积的同时保证了其内部良好的物质传输,使电池获得最佳的输出功率(10.8mW)。

腔室清洗的单臂组合设备初始暂态调度

为了提升腔室洁净度,晶圆厂需对组合设备腔室进行清洗操作,从而提高晶圆的加工质量.考虑腔室清洗时间和晶圆驻留时间的约束条件下,本文研究了单臂组合设备的初始暂态调度问题.首先,提出了机械手的初始暂态活动规则,并对机械手活动序列进行描述,实现了系统的初始暂态可调度性;其次,对机械手在初始暂态和稳态的活动时间进行了建模;然后,根据系统的时间特性,建立了初始暂态调度的线性规划模型;最后,通过实例验证了该方法的有效性.与已有的虚拟晶圆方法相比,该调度方法能有效减少初始暂态的完工时间,提高了组合设备的晶圆生产效率.

自然通风条件下的两连接腔室中氢气泄漏试验研究

通过理论模型预测氢在自然通风条件的两连接腔室中缓慢泄漏而产生的氢-空气浮力射流。假设氢-空气混合物是线性混合类型,即密度仅是浓度的函数,通过三大守恒和伯努利方程得到并转化为非线性方程组,并进行了数值求解和试验验证。结果表明:两连接腔室中的一个腔室发生氢气泄漏时,连通口与泄漏区域区外侧通风口的相对位置对氢气分布的影响较大。增大中间连通口与泄漏区外侧通风口之间的距离和通风口面积都可以降低空间中的密度并提升高浓度出现的位置。分层高度与泄漏源高度呈正相关。本研究预测了氢气在自然通风的连通空间中的分散机制,从氢气风险控制的角度确定高浓度出现的位置,更好地为储氢设备的安全运行提供理论支持。

影响半密闭腔室弧后气体绝缘恢复的涡环现象观测与分析

多腔室灭弧间隙在配网防雷中受瞩目,其工作时电弧喷出与空气对流换热成气体射流,射流与周围流体速度差形成剪切层,进而可能演变为涡环结构,促进弧后气体冷却与绝缘恢复。涡环形成受腔室结构影响,优化结构可提高涡环形成概率,增强灭弧效果。因此,通过搭建纹影观测平台观测弧后气体的逸散过程,研究了不同腔室结构参数对弧后气体涡环形成以及气体密度恢复的影响,分析了涡环对于促进弧后气体冷却的效果。基于纹影观测结果,采用有限元仿真分析软件,仿真分析了弧后气体涡环的形成过程。仿真结果证明了合理设置腔室出口直径可增大弧后气体涡环的形成概率,涡环夹带环境冷空气进入弧后气体热核,促进弧后气体的冷却与绝缘强度恢复。

通风因子和火源功率协同作用下腔室火灾演化

针对腔室火灾演化特点,开展了腔室火灾演化过程研究,分析了不同火源功率和通风因子协同作用对热释放速率曲线的影响规律,探明了腔室温升、轰燃/弱轰燃等火灾演化规律和机理。结果表明:腔室火灾分燃料和通风控制两类,前者为单一火灾发展,常发生轰燃,室内温升600~800℃,受通风因子和火源功率协同作用影响明显,体现在热释放速率和腔室温升的改变,火源功率和通风因子越大,协同作用对火灾演化的影响程度越大,但通风因子主要影响室内火灾,而火源功率则倾向于外立面火灾。后者经历多阶段变化,会在短时间内发生弱轰燃,形成500℃左右高温环境,主要受火源功率影响,但通风因子若表现出降温作用,也受火源功率和通风因子的协同作用。

半密闭灭弧腔室内电弧运动特性的三维仿真和实验

在配网线路防雷中,利用多个半密闭灭弧腔室串联将长空气间隙电弧分段淬灭的多腔室灭弧结构因其优异的灭弧性能,受到学者的广泛关注。在应用于配网线路雷电防护时,多腔室灭弧结构中的气体间隙被击穿后,冲击电弧在半密闭灭弧腔室内的运动特性直接影响该结构的灭弧性能。为了研究冲击电弧在灭弧腔室内的运动特性,该文将气流场、流体传热场、电磁场多场全耦合,建立单个半密闭灭弧腔室内冲击电弧的三维数值仿真模型,分析电弧从腔室内运动到腔室外的动态演变过程;搭建冲击电流试验平台,利用高速摄像机拍摄了电弧从腔室内运动到腔室外的图像,分析电弧运动图像的特征。结果表明,仿真得到的电弧完全运动到腔室外的时刻和电弧完全熄灭的时刻与试验图像特征吻合,验证了仿真模型的准确性;得到了腔室内电弧温度、腔室内压强和气流速度随时间整体呈现先急剧增加后缓慢减小的趋势;当电弧电流为波形8/20μs、幅值2kA时,腔室内的电弧温度最高可达41000K,压强最大达2MPa,气流速度最大达3000m/s。

用于架空线路的多腔室吹弧式防雷装置结构与应用研究

近年来,随着新能源技术的不断普及,风能、太阳能、生物能等新能源成为传统能源的有力补充,而如何能将其通过架空输电线路可靠地传输到升压站、变电站以及用户端,特别是克服雨季雷击的影响,成为新能源行业一个重要的关注点。本文以35kV多腔室吹弧式防雷装置,在华能新能源蒙西分公司李汉梁风光电站35KV集电线路上的安装为例,阐述了35kV多腔室吹弧式防雷装置的结构、特点、性能以及适用范围,以供业内人士参考。

掺混腔室对透平性能影响的多工况对比研究

基于某变转速透平小机,采用数值模拟方法,研究了阀门全开和额定工况下,掺混腔室轴向长度对机组性能的影响,结果表明:随着掺混腔室轴向长度增加,级段效率逐渐提高,且额定工况效率增加的速度更快。掺混腔室轴向长度主要影响调节级(包含进汽室和掺混腔室)和第2级的性能。阀门全开工况下,随着掺混腔室轴向长度增加,调节级动叶域损失逐渐增大,但掺混腔室出口汽流均匀性得到改善,因此调节级效率逐渐降低,第2级效率逐渐提高。额定工况下,随着掺混腔室轴向长度增加,调节级动叶域损失逐渐减小,掺混腔室出口汽流均匀性得到改善,因此调节级和第2级效率均逐渐提高。

双腔室隔板控制后喷减后坐武器内弹道性能研究

针对某新型榴弹发射器高初速发射时后坐力过大的问题,采用双腔室隔板控制后喷减后坐技术,运用两相流内弹道理论对武器发射过程进行理论建模和数值模拟。与试验结果对比,验证了模型和算法的正确性;与普通武器内弹道性能对比,证实了双腔室隔板控制后喷减后坐技术能够降低武器的后坐力。研制样机并进行试验,结果表明双腔室隔板控制后喷减后坐武器的后坐冲量由114.798 N·s下降到28.47 N·s,减后坐效率为75.199%。

两种上腔室芯部结构的流体力学研究

In this paper experiments with two upper plenum core structures, the upper plenum corestructure of Qinshan Nuclear Power Station No.1 Project and its improved core structure,respectively, are carried out in a 1/4 scale transparent model of the PWR upper plenum ofQinshan Nuclear Power Station No.1 Project. Water is chosen as the fluid. The experimentalresults are compared and analyzed carefully. The complex flow velocity distribution is ob-tained in the experiment with each core structure. The conclusion that the improved upperplenum core structure can reduce the hydraulic load on the drop of cootrol rods is drawn.

生物腔室构造与生物进化关系的研究——从生物腔室特征与其生命功能相适应的现象论证达尔文的生物进化论的科学观点

从生物的腔室的主要特征以及腔室的定义和基本特征着手,对腔室结构中的封闭性、牢固性、保护性和腔室之间的统一性进行分析,论证了腔室与其生命功能相适应是生物进化的结果这一观点,补证了达尔文生物进化论的观点,为探索物种起源和生命中的未知世界开辟了新途径。

分娩方式对产后近期前腔室结构影响的超声观察

目的 利用经会阴实时三维盆底超声检查,观察不同分娩方式对产后近期前腔室结构的影响。方法 随机选取产后6~8周接受产后复查的初产妇169例进行盆底超声检查,其中经阴道自然分娩95例（阴道分娩组）,选择性剖宫产74例（剖宫产组）,观察静息状态下及最大Valsalva动作时前腔室结构的超声改变。超声观察及测量的参数包括：静息状态下膀胱颈位置、膀胱后角、尿道倾斜角、裂孔面积以及最大Valsalva动作时膀胱颈移动度、尿道旋转角、裂孔面积、有无尿道内口漏斗形成、有无膀胱膨出。结果 两组静息状态下膀胱颈位置、膀胱后角及尿道倾斜角差异均无统计学意义（P〉0.05）,但静息状态下的裂孔面积以及最大Valsalva动作时膀胱颈移动度、尿道旋转角、裂孔面积比较,阴道分娩组均较剖宫产组增大,尿道内口漏斗形成率、膀胱膨出率阴道分娩组亦增高,差异均有统计学意义（P〈0.05）。结论 经阴道分娩对产后近期前腔室结构的影响较选择性剖宫产大。经会阴实时三维超声可用于观察产后前腔室结构变化,可为女性前腔室功能障碍性疾病的早期诊断与防治提供更多有价值的信息。

芯片级原子器件MEMS碱金属蒸气腔室制作

提出了基于两步低温阳极键合工艺的碱金属蒸气腔室制作方法,用于实现原子钟、原子磁力计及原子陀螺仪等器件的芯片级集成。由微机电系统(MEMS)体硅工艺制备了腔室结构。首先采用标准工艺将刻蚀有腔室的硅圆片与Py-rex玻璃阳极键合成预成型腔室,然后引入氮缓冲气体和由惰性石蜡包覆的微量碱金属铷或铯。通过两步阳极键合来密封腔室,键合温度低于石蜡燃点198℃。第一步键合预封装腔室,键合电压小于缓冲气体的击穿电压。第二步键合在大气氛围中进行,电压增至1 200V来增强封装质量。通过高功率激光器局部加热释放碱金属,同时在腔壁上形成均匀的石蜡镀层以延长极化原子寿命。本文实现了160℃的低温阳极键合封装,键合率达到95%以上。封装的碱金属铷释放后仍具有金属光泽,实现的最小双腔室体积为6.5mm×4.5mm×2mm。铷的吸收光谱表明铷有效地封装在腔室中,证明两步低温阳极键合工艺制作碱金属蒸气腔室是可行的。

腔室耗能型高速铁路风障的减载抗风性能

高速铁路挡风风障在减小列车在大风环境中运行的气动荷载的同时,自身具备良好的抗风能力和结构稳定性亦十分重要。为此,提出和设计出一种新型的由双层带孔薄板构成的透风式腔室耗能型挡风风障,并采用数值模拟方法对无挡风风障单层结构和腔室结构挡风风障的挡风作用及自身抗风性能进行计算和分析。结果表明,单层、腔室型挡风风障均可明显减少横风作用于列车的气动荷载,但它们的流场结构存在较明显的差异,且腔室结构风障所受的气动力较小;与单层风障相比,腔室型风障对列车气动荷载具有更好的减载效果以及更强的自身抗风能力和结构稳定性。通过改变腔室结构的两层薄板上透风孔的孔径比,可调节两层薄板的受力分配。腔室耗能型挡风风障的提出,为挡风风障的研究提供新的思路和方法,也可为高速列车的防风设计提供参考与依据。

顶部不同开口尺寸腔室中油池火灾的发展过程

在顶部开口腔室内开展庚烷油池火的燃烧实验,研究了开口尺寸对火灾发展过程的影响.实验使用了2种直径的油池和6种大小的水平开口,并测量了燃料质量损失速率、腔室内的气体温度分布以及火源根部附近的气体浓度变化过程.结果表明,根据火焰熄灭的原因,燃烧可分为缺氧熄灭模式和燃料耗尽熄灭模式.在缺氧熄灭模式下,顶部开口尺寸对燃料消耗率、质量损失速率和气体温度分布的影响较小;火灾进入燃料耗尽熄灭模式后,质量损失速率以及气体温度均随开口尺寸增大而增大.同时,随着开口的增大,火焰熄灭时的氧气浓度变大.在顶部开口腔室火灾中,燃烧开始后,烟气在腔室内迅速沉降并充满整个腔室,"双区模型"不再适用.

双腔室自激振荡喷嘴频率特性研究

作为对双腔室自激振荡喷嘴这一新型喷嘴的探索,基于流体网络理论建立了双腔室自激振荡脉冲射流喷嘴的相似网络模型,理论分析了双腔室自激振荡喷嘴频率特性。模型计算结果表明:双腔室自激振荡喷嘴结构参数对系统的固有频率有重要的影响,系统结构参数间存在最优匹配关系,并与文献中介绍的单腔室结构参数的最佳配比关系有较大的不同,双腔室自激振荡喷嘴较单腔室自激振荡喷嘴可以提高脉冲射流峰值压力。分析结果对双腔室自激振荡喷嘴结构设计具有一定的借鉴价值。

混合型限流熔断器爆炸活塞式高速开断装置炸药腔室结构分析及优化

爆炸活塞式高速开断装置的炸药腔室结构直接影响混合型限流熔断器的动力、电气性能,不合理的结构会使动子获得的动能降低,导致分断能力下降甚至分断失败。针对此问题,以LS-DYNA为仿真平台建立了非线性动力学模型,对炸药腔室的结构进行了研究,得到了冲击波在炸药腔室内的传播规律,并分别分析了炸药与活塞距离、活塞半径、药腔半径对开断性能的影响,结果表明炸药腔室结构参数存在最优值。最后设计了额定900 V/1 000 A的装置样机进行了分断特性和短路开断试验,试验中开断器动子位移与仿真一致,样机成功分断了预期峰值40 k A、电流上升率12 A/μs的短路电流,机械刚分时间为84μs,短路电流峰值被限制在22.7 k A,表明仿真模型与相关研究结论可用于指导爆炸活塞式高速开断器的结构优化设计。