水灰比、砂率及纳米碳纤维对混凝土微波加热性能的影响

通过调整水灰比和砂率,研究了混凝土基本参数对其微波加热性能的影响,并对比分析了水灰比和砂率对混凝土力学性能及微波加热性能的影响程度。为提高混凝土的微波加热性能,以纳米碳纤维为吸波剂,研究了其对混凝土升温速率、温度分布、除冰效率等的影响。并通过介电常数试验和电阻率试验,分析了纳米碳纤维的影响机理。结果表明:随着水灰比和砂率的增大,混凝土的微波加热性能不断增强。与水灰比相比,砂率的改变对混凝土微波加热性能的影响程度更大。改变砂率对于混凝土微波加热性能的影响比对力学性能的影响更为显著。纳米碳纤维通过增大混凝土的介电常数、降低混凝土的电阻率,从而增强混凝土的介电损耗能力和电阻损耗能力,进而提高混凝土的微波加热性能。纳米碳纤掺量越大,混凝土的微波加热性能越佳。

电力电缆暂态导体温度计算及过负荷能力预测

为解决无法直接测量导体温度的问题,在电缆内置光纤温度监测的基础上,建立了单芯电缆暂态热路模型,同时编制了由光纤温度推算导体温度的计算程序,并根据实时负荷和光纤的温度计算导体温度。在实验室对单芯电力电缆进行了恒定负荷和周期负荷的暂态温升试验,结果表明,基于实时负荷电流和电缆光纤温度推算电缆导体温度具有较高的精度,同时,基于光纤温度和实时负荷对电缆进行过负荷能力预测,可满足工程需要。

直埋电力电缆动态增容和双线增容策略研究

为充分挖掘电力电缆裕量,可根据需要对现行电缆实施动态增容。电缆导体温度是动态增容的重要依据,基于有限元法计算电缆导体温度,根据电缆导体允许工作温度(90℃)确定允许增容时间。计算单线增容允许增容时间,绘制应急负荷-允许增容时间曲线,供电力调度参考。双线增容时有双线同时增容、单线轮流增容两种方案可供选择,计算两种方案所能提供的增容时间,确定最优增容方案。结果表明,双线同时增容能提供更长的增容时间,为最优增容方案。

基于有限元法对分布式光纤电力电缆载流量的分析计算

电缆载流量是电缆设计和运行中的一个重要参数,IEC标准给出了均匀土壤中电缆群载流量的计算方法。采用有限元法,提出了非均匀土壤中电缆群载流量的数值算法。建立地下直埋分布式光纤电缆温度场模型,分析了测温光纤对稳态载流量的影响。计算不同土壤热阻系数、回填土热阻系数、电缆回数、电缆截面积下的周期性载流量,并与IEC标准计算结果进行对比后给出电缆运行和敷设的有益建议。

掺早强剂改性赤泥-水泥膏体复合材料性能研究

为实现赤泥等大宗固废的资源化利用,解决某金矿充填料浆凝结时间长、充填体质量差、早期强度低的应用瓶颈,以甲酸钙作为外加剂改良赤泥胶凝材料凝结硬化性能。首先,开展原材料基本物理化学性质研究;然后,设计不同掺量甲酸钙影响料浆塌落度、扩展度、稠度、分层度、凝结时间和抗压强度的试验;最后,通过扫描电镜探讨复合材料水化产物的类型及水化机理。研究结果表明:随着甲酸钙掺量的增加,料浆凝结性能表现为“增稠促凝”,且掺量越大,增益效果越显著,但仍能保证料浆管道正常输送;甲酸钙掺量从0%增加至3%的过程中,充填体抗压强度均呈先上升后降低的趋势,当甲酸钙掺量为1.5%时,7 d和28 d抗压强度最大,当甲酸钙掺量为2%时,3 d抗压强度最大。在甲酸钙的调控作用下,HCOO^(-)渗透至硅酸三钙和硅酸二钙的水化膜层,缩短水泥水化诱导期,提高水化反应速率,生成更多发育良好的短棒状钙矾石和团聚状C-S-H凝胶,充填体结构致密度和结晶度更高,宏观强度随之增大。

纤维网格复合超高性能混凝土加固RC梁抗剪性能试验研究

为研究纤维网格复合超高性能混凝土(UHPC)加固钢筋混凝土梁的抗剪性能,对2根UHPC加固梁、4根纤维网格复合UHPC加固梁及2根未加固梁进行静力试验,研究剪跨比、UHPC厚度和纤维网格层数对钢筋混凝土梁破坏形态、荷载-挠度曲线、受剪承载力以及延性的影响。结果表明:采用UHPC对钢筋混凝土梁进行抗剪加固,可以明显改善梁的破坏形态,提高梁的受剪承载力;采用UHPC对钢筋混凝土梁进行抗剪加固,可以显著提高梁的开裂荷载,提升幅度为150%~216%;采用纤维网格复合UHPC加固的梁,延性系数大幅增加。最后,利用桁架-拱模型,推导了纤维网格复合UHPC加固钢筋混凝土梁的受剪承载力计算公式,计算值与试验值吻合较好。

基于内嵌式光纤电力电缆温度场试验研究

为充分发挥电力电缆的裕量,同时确保电缆安全运行,讨论了内嵌式光纤电力电缆原理,并进行了66 k V1×1 200 mm2XLPE电缆试验研究。试验结果表明,缆芯、光纤误差均在2.5℃以内。同时也证明了有限元模型的正确性,以及内嵌式光纤测温技术具有误差小、精度高、运行可靠等特点。