航空发动机燃烧室壁面“热斑”对热障涂层失效的影响

航空发动机燃烧室壁面热障涂层的脱落直接影响着相关部件使用寿命,其重要原因是“热斑”环境下涂层的局部烧结使得涂层内具有更复杂的应力状态,从而产生新的失效模式。采用ANSYS稳态流场与ABAQUS瞬态耦合对瓦片涂层系统进行分析,并借助断裂力学与实验方法对涂层的开裂规律进行表征,结果表明涂层具有升温350℃的“热斑”表面温度场与139 MPa的内部集中剪应力,并受此影响在“热斑”边缘区域优先发生以I型载荷为主导的面内复合型开裂失效。

水电站集控中心计算机监控系统设计与实施

随着工业自动化技术水平的不断提高,同时为了降低运维成本,水电站集控中心应运而生。计算机监控系统属于集控中心的核心系统,不仅担任下辖所有电站的数据采集和命令下发,还兼具数据统筹分析功能,可以极大地提高运行效率。不同于电站侧的系统建设,集控中心的计算机监控系统设计需要考虑:通信任务多、数据点多、冗余互备多等特性。在具体实施和集成过程中,需要遵守相关的组网方式、安全策略和调试流程。集控中心与电站侧的通信规约一般采用主流的IEC60870-05-104。

服役环境对涡轮导向叶片热障涂层失效模式的影响

目的 基于服役环境下热障涂层失效行为的复杂性,分析服役环境对涡轮导向叶片热障涂层的影响,并总结涡轮导向叶片热障涂层的失效模式。方法 针对服役环境下某型民用航空发动机涡轮导向叶片,使用UG软件建模,并且采用FLUENT软件对其进行三维共轭传热计算,结合热障涂层宏微观形貌、钙镁铝硅酸盐(CMAS)侵蚀行为、热生长氧化物(TGO)的生长情况,以及孔隙率和硬度的变化,通过引入涂层损伤系数,建立一种新的热障涂层区域失效评估模式,综合分析服役环境对涡轮导向叶片热障涂层区域化失效模式的影响。结果 在经历了8500h服役后,涡轮导向叶片表面热障涂层的失效模式因服役环境的局部差异而不同。叶片前缘区域最高温度达到1 501.69 K,发生了严重的低熔点氧化物侵蚀,导致陶瓷层的孔隙率降至11.909%,TGO等效厚度生长至1.870μm。后缘区域的最低温度为980.46 K,未见CMAS侵蚀,陶瓷层的孔隙率降至13.701%,TGO等效厚度生长至2.676μm。叶盆、叶背表面平均温度分别为1363.47K和1 264.14 K,发生了轻度低熔点氧化物侵蚀,陶瓷层的孔隙率分别降至12.176%和13.371%,TGO等效厚度生长至6.959μm和3.742μm。结论 叶片前缘涂层烧结损伤系数为1.021 2,TGO损伤系数为0.269 1,主要失效模式为陶瓷层烧结。叶片后缘涂层烧结损伤系数为0.599 8,TGO损伤系数为0.385 0,失效模式为以烧结为主、TGO增厚为辅的联合失效,叶盆、叶背涂层烧结损伤系数分别为0.958 6和0.677 4,TGO损伤系数分别为1.001 6和0.538 4,主要失效模式均为烧结与TGO增厚并行的联合失效。

计算机监控系统改造过程中过渡通信的实现方法

随着水电站计算机监控系统的升级改造,新旧系统之间如何完成过渡,是每次改造都会面临的问题,其中包括LCU数据采集、调度通信,AGC/AVC等等。改造过程中需要经历过渡期,这期间既要保证未改造机组的正常运行,又要保证全厂数据的整体性。计算机监控系统上位机需要实现新旧系统之间的过渡通信,以最优化的方式,降低集成工作量,并对现有系统的影响降到最低,从而顺利完成全厂计算机监控系统的升级。

JavaScript在iP9000智能一体化平台上的应用

随着水电站自动化控制方式的多样化,对人机界面的友好交互性要求越来越高,为满足执行复杂的交互式控制过程及图元交互的需求,iP9000智能一体化平台支持在图元上运行JavaScript脚本。通过脚本加载QT类型的UI界面,调用平台提供的操作函数完成人机交互。区别于传统的控制界面及集成方式,JavaScript更加灵活多样化。对于集成工程师可以实现复杂的命令功能,对于运行人员可以简化操作步骤,提高工作效率。

监控系统海外项目远程调试方案初探

随着信息化技术的发展,远程连接访问在各领域广泛应用。水电站计算机监控系统同样可以实现远程访问,厂站层可以通过VPN远程访问实时区服务器,LCU层(现地层)可以通过工业物联网或第三方系统远程连接PLC并进行调试。由于担心新冠疫情影响不能按时抵达现场调试,本文作者对在海外建设的监控系统进行了远程调试方案的初步尝试。但无论使用何种远程调试方案,监控系统的数据和网络安全永远是第一位的,部署安全有效的访问机制是重中之重。

iP9000平台动态光字牌功能的设计与实现

近年,随着水电厂接入的电气设备复杂性的增大,面对越来越多的监控信息,如何快速有效甄别并处理重要的告警信息是摆在电厂监视运行人员面前的一道难题。动态光字牌技术作为一种灵活、快速的界面监视控制手段应运而生。本文梳理了光字牌技术在自动化控制领域的应用,阐述了动态光字牌技术的设计思想及主要运用方式。对于一体化平台的监视运行人员来说,动态光字牌技术将减小监视难度,提高关键事件的应急处理响应速度。

卫星统一对时系统在巴西伊利亚水电站监控中的应用

水电厂要安全运行,各系统精确对时非常重要。一般小型水电站普遍采用各自授时方案,各系统配置自己的时钟,对于大型的水电站这种方案不能满足现场的对时要求。本文介绍了一种分层、分布式时钟系统方案,采用2台高性能的主时钟组成热备主站,通过光纤扩展子时钟,整个系统具有很好的可扩展性,时钟主站具有很高的可靠性,采用IRIG-B码^([1,4])作为时钟的扩展信号,有效解决了巴西夏令时时间切换的问题,该方案在伊利亚计算机监控系统中得到了成功应用,具有很好的对时效果。

保雨灌溉技术的研究与推广

保雨灌溉技术的核心是向天空要水,与蒸发夺水,充分利用自然降水和土壤水分,满足作物需要。在作物需水不足时,提取地下水补充灌溉。三年试验结果表明,保雨灌溉比常规井灌年均节水2091mm/hm^2,增产粮食2020kg/hm^2,促进了优质高效农业的发展。

铝锂合金压铆壁板残余应力与疲劳性能分析

作为新型轻质合金材料,铝锂合金已被广泛应用于飞机蒙皮、壁板等结构的制造。飞机蒙皮与壁板之间通过自动压铆的方式进行连接,压铆后孔周残余应力的分布形式与压铆结构的疲劳性能息息相关。本研究使用ABAQUS软件建立了2060-T8铝锂合金壁板压铆过程的有限元模型,通过有限元分析发现了压铆后铆孔壁面上的残余应力由靠近镦头处到靠近钉头处逐渐降低的分布规律。随着压铆力由28.5 k N增大至46 k N,铆钉材料为2117-T4的压铆壁板孔壁平均残余应力提高了0.33倍,残余应力沿壁板厚度上分布的均匀度提升1.8倍;铆钉材料为7050-T73的压铆壁板孔壁平均残余应力提高0.58倍,残余应力沿壁板厚度上分布的均匀度提升1.84倍。疲劳裂纹萌生于铆接下板孔壁附近,随着压铆力由32.5 k N增大至42 k N,铆钉材料为2117-T4的压铆壁板疲劳寿命提升了0.31~0.8倍,铆钉材料为7050-T73的压铆壁板疲劳寿命提升0.06~1.61倍。相比于铆钉材料为7050-T73的压铆壁板,相同工艺条件下铆钉材料为2117-T4的压铆壁板疲劳寿命提升0.12~0.44倍。