更高速下轮轨瞬态“滚-滑-跳”接触行为及中/短波不平顺临界限值研究

简述轮轨滚动接触行为预测方法现状的基础上,选择最适于400 km/h及以上更高速和中/短波不平顺激励下轮轨“滚-滑-跳”接触行为分析的瞬态滚动接触显式有限元建模方法,建立更高速轮轨三维瞬态滚动接触时域分析模型,数值模拟了轮对在典型曲线轨道上的瞬态曲线通过行为。根据现营高速轮轨的中/短波不平顺调研,以波长30~210 mm钢轨波磨为典型不平顺,考虑波磨激励下左右两侧轮轨动力作用相互影响,分析波磨几何等因素对速度500 km/h及以下轮轨瞬态“滚-滑-跳”接触行为的影响。考虑低、中频动力减载等因素的前提下,仅从轮轨接触脱离角度,提出轮轨中/短波不平顺的临界管理限值建议,讨论其重要性、合理性和应用局限,并与《高速铁路钢轨打磨管理办法》规定的波磨整治限度进行对比。

深海无人航行器双向无线充电系统的涡流损耗分析与效率优化

无线电能传输(WPT)技术在深海无人航行器(AUUS)领域中应用逐渐广泛,相比于空气介质的无线充电而言,海水介质中无线充电产生的涡流损耗严重降低了能量传输效率。该文提出一种采用一次侧和二次侧移相策略的双边LCC水下WPT系统,降低海水介质中的涡流损耗,提高系统效率。通过研究两线圈电流相位差对海水介质的涡流损耗的影响,建立合成感生电场模型,计算合成感生电场的分布和涡流损耗。在其他条件不变时,增大两线圈电流的相位差,会使线圈间各点处的合成感生电场幅值下降,使涡流损耗在总损耗的占比中下降,提高能量传输效率。通过对比在空气介质和海水介质中的损耗与线圈间电流相位差之间的关系,可以得到海水介质中无线充电时的最大效率点的电流相位差。相比于空气介质而言,在海水介质中无线充电的最大效率点处,线圈间的电流相位差增大。在深海双向双边LCC无线充电系统中,仅需增大两侧逆变电压相位差,即可增大线圈间电流相位差,进而提高系统效率。实验中搭建了200 V/3.5 kW级水下无线充电样机,通过增大两侧逆变器之间相位差,实现了91.5%的最大效率传输,比不采用移相策略时的效率提升了0.8%,证实了理论分析结果的正确性与可行性。

基于等效媒质理论的高频变压器利兹线周期性结构均质化建模方法

高频变压器是电力电子变压器实现新能源交直流系统电气隔离、电压转换的核心部件,具有体积小、功率密度高的特点。受高频集肤效应及邻近效应影响,高频变压器的绕组损耗一般很大,加之其结构紧凑、散热能力不足,设备局部温升极易越限。准确高效地计算绕组损耗对高频变压器的优化设计和可靠运行具有重要意义。该文分析了利兹线的微观蜂巢结构,提取基本周期单元从而简化电磁场分析,基于等效媒质理论提出了绕组电磁场均质化仿真模型与损耗计算方法。结果表明:均质化仿真模型具有很高的准确性与计算效率,以精细化2维模型仿真结果为参考,磁通密度和电场强度的仿真误差小于0.5%,计算效率提升了约12000倍,运行内存需求减少了30.28倍;损耗计算方法在中低频段与主流模型的准确度近似,而在高频段的误差比Tourkhani模型降低了20%。该文提出的均质化模型显著降低了利兹线绕组电磁场仿真的建模难度和计算量,解决了高频涡流仿真难度大、损耗计算准确度低的问题,为高频变压器结构优化设计提供理论和模型支持。

汽轮机中压联合汽阀优化设计

针对某型汽轮机中压联合汽阀压损较高的问题,提出了一种基于多孔介质流动模型的计算方法,采用多孔介质模型模拟阀门中的滤网,对不同优化方案的汽阀进行了稳态计算流体力学模拟,对比分析了各优化方案对中压阀压损的影响。研究表明:相较于改变调节阀远端与阀杆中轴线距离的方案,对调节阀圆角处进行曲率优化可以有效降低汽阀压损,且对几何改动较小,效果更为理想。

损耗介质中电磁波折射规律分析

本文在研究各向同性介质的基础上,分别对复折射角和复波矢两种方法进行考察,并从折射角和菲涅耳系数方面证明了这两种方法的等价性.我们进一步利用时域有限差分法数值模拟了损耗介质中的电磁波传播过程,验证了理论分析结果的可靠性.更有趣的是,与无损耗介质折射不同,电磁波在斜入射到损耗介质后可能存在不改变传播方向的情况,即折射角可以等于入射角.这些分析不仅有利于理解电磁波在无损耗介质-损耗介质中的传播规律,也对电磁学知识的学习与应用有所帮助.

烟叶打叶后大片率调控关键技术研究

为解决当前烟叶打叶后大片率过高的问题,提出了对打叶后烟片采用振筛机大片叶筛选、图像监控打辊机可控再打叶的技术处理方案。设计实现了烟片分选再处理装置,并通过实验研究了不同控制参数对再打叶后烟叶的影响。结果表明:(1)提高振筛机筛孔孔径有助于大片叶分离;(2)再处理打辊机框栏开口尺寸与形状相比提高转速对再打叶效果的影响更为显著,使用圆形50.8 mm框栏开口的打辊机可实现再打叶后大片率低于30%、中片率高于45%、含末率低于0.3%的水平;(3)提高打辊机转动频率和增加再处理大片叶分料比例有助于降低大片率,但均会导致中片率降低和烟末增加。实验表明打辊机转动频率和分料比例分别控制在40 Hz和50%左右时表现较好。

中压输电线路1 kHz高频融冰优化分析

中压输电线路冬季覆冰范围广,由于线路长度较短,采用直流和工频交流融冰困难,导致断线、倒杆和冰闪跳闸事故频发。本文提出在中压输电线路采用1 kHz高频融冰的方法,分析了不同高频融冰接线方式、线路分布参数以及无功补偿对融冰效果的影响及其可行性。以LGJ-240/30导线为例,在频率1 kHz电流762 A作用下,融冰仿真实验结果表明,对于较短线路,在线路长度不超过36.3 km时,融冰时间受分布参数的影响产生的差值小于1%,可以忽略不计;结合10 kV线路绝缘耐压水平,采用频率1 kHz的交流融冰适合于供电半径小于5 km的短线路,且应采用三相短路的融冰接线方式和分段串联电容补偿措施,可满足线路绝缘水平,有效降低融冰电压和融冰电源的容量。

中频变压器铁心的磁-热耦合计算与实验

基于中频变压器磁耦合的电力电子变压器是新型电力系统中的关键装置。考虑频率对超薄硅钢磁化及损耗特性的影响,基于电磁场与温度场间接耦合的计算方法,对一台40 kV·A/400 Hz超薄硅钢中频变压器不同频率条件下铁心的电磁场与温度场分布进行求解,并开展变压器模型的空载实验,得到不同频率下的空载损耗和温升分布。通过仿真与实验数据的比较,误差均在允许范围内,验证了磁-热耦合分析的准确性,为中频变压器铁心散热和材料选择提供参考依据。

海底门声学计算及水下多孔介质材料降噪

分别建立船舶海底门的声场模型和声-固耦合模型,对海底门的声传递损失、结构湿模态进行计算,获取海底门降噪设计需避开的共振频率。建立海底门的流体模型,采用URANS和FW-H对流场及水动力噪声进行数值计算,云图显示格栅背面出现了显著的流动分离及压力脉动,且压力峰值条带沿着格栅对角线方向分布,频谱曲线显示海底门水动力噪声以低频为主。数值计算表明,当仅将海底门钢制格栅替换成水下多孔介质材料时降噪3.4 dB。共振频率计算及水下多孔介质材料应用为海底门声学设计提供了思路。

泵气损失对柴油机性能影响分析

基于某款船用中速柴油机,在当前配置状态的基础上,利用试验数据测试和GT-Power一维仿真计算手段,研究了不同配气凸轮型线、排气管直径、增压器配置对柴油机泵气损失和燃油消耗率的影响。选取部分优化方案来制作样件,并通过开发试验对比验证。结果表明,通过优化匹配可以分别将高转速高负荷工况、低转速低负荷工况的泵气损失和燃油消耗率降低到最佳水平。

基于大数据的中压配电网线损计算研究

由于中压配电网存在结构复杂、测量系统不全等问题,工作人员很难进行有效的减损工作。因此,文章提出一种基于广度优先的前推回代精准线损计算方法。该方法根据实际的馈线数据,将馈线拓扑进行分层,以层为单位利用前推回代法计算馈线损耗。通过实例分析得到:文章提出的计算方法具有精确的计算结果,通过指导完成对线路改造,合理利用资源,有效解决线损率偏高的问题,具有良好的应用价值。

改流体技术用于中厚急倾斜矿体开采实验研究

采用无底柱分段崩落法开采中厚急倾斜矿体现已在矿山中得到广泛应用,但仍普遍存在矿石损失贫化的问题,至今未得到根本解决。为实现资源与环境协调的绿色开采,以中厚急倾斜矿体开采为研究对象,基于料仓内改流体结构原理,提出了改流体放矿技术。考虑矿体倾角和厚度、分段高度因素的影响,设计了18组改流体放矿和常规截止品位放矿对比实验,研究了三因素对矿石损失贫化的影响。实验结果表明,不同厚度、不同倾角矿体开采中,改流体放矿技术矿石回收率均高于常规截止品位放矿回收率。在相同废石混入率条件下,改流体放矿矿石回收率为69.09%~82.9%,高于常规截止品位放矿12.66%~30.88%。当矿体倾角为60°~85°时,矿石回收率随矿体倾角的增大而提高;当矿体厚度为6~10 m时,改流体放矿技术矿石回收率高于常规截止品位放矿回收率;当分段高度为10~14 m时,矿石回收率随分段高度的增加而提高。同时,研究了改流体放矿技术机理,通过在采场中设置改流体结构和改变改流板的打开与关闭顺序,从而改变矿岩流动路径,可增大矿石流动范围和流动速率,控制矿岩接触,从而减少矿石损失和贫化。研究表明,改流体放矿技术优于常规截止品位放矿技术,有效改善了矿石损失贫化问题,为中厚急倾斜矿体开采时降低损失贫化提供了新的方法。

Gas Flow Development Through Tandem Heat Exchangers Inside Exhaust Nozzle by Using Porous Medium Model

A computational study on the flow development through tandem double-U-shaped-tubes compact heat exchangers inside exhaust nozzle is presented.In order to simplify the computational process on modeling the flow field,the compact heat exchanger is modeled as a porous matrix by using an isotropic porous medium assumption,which makes two-dimensional numerical simulation realistic.With the use of an existed quadratic relation which connects the pressure drop with the inlet velocity in the external part of the heat exchanger,the permeability and drag coefficient in the porous medium model are determined and a corresponding computational method validation is also made.Two schemes of tandem double-U-shaped-tubes compact heat exchangers are numerically analyzed.In relative to the baseline scheme,the modified scheme is improved by smoothing the nozzle expansion,varying heat exchanger mounting angle and installing boat-tail ramp at the trailing edge of the last heat exchanger.The results show that the pressure losses due to the existence of local recirculation zones and inappropriate distribution of the flow field are reduced in the modified scheme.The pressure loss coefficient is decreased from 1.7% under the baseline scheme to 1.2% under the modified scheme.

中国典型盆地陆相页岩油组分评价及意义

页岩油组分是揭示页岩油富集机制的基础,也是研究页岩孔隙内油-水-岩相互作用必不可少的参数。选择松辽盆地古龙凹陷白垩系青山口组一段纯页岩型页岩油、渤海湾盆地济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组四段纯上次亚段过渡型页岩油和鄂尔多斯盆地三叠系延长组7段3亚段纯页岩型页岩油作为研究对象,利用保压取心、常规取心、页岩层段产出油及高压釜热模拟产物,开展全烃色谱、热解气相色谱等实验,进行不同成熟度和不同类型页岩油组分系统评价。总结获取页岩油组分的方法,对比不同方法评价结果,讨论页岩残留烃组分的控制因素,提出页岩油组分评价方案。明确了产出油组分、热释烃组分、抽提物组分和热模拟产物组分间的差异以及上述评价方法的局限,解释了高有机碳丰度层段高含油率原因,高有机碳丰度层段代表高含油率,但不一定代表页岩油可动比例高。页岩热演化程度直接控制页岩油组分,有机质丰度和孔隙结构对页岩残留烃组分有一定影响。在页岩含油率评价、流体赋存特征以及页岩油富集机制研究时需考虑烃类散失,尤其是中-高成熟页岩。不同成熟度页岩油的组分评价为揭示页岩纳米孔内流体赋存特征提供新的方法。

分布式电源接入中压配电网的运行方案研究

分布式电源的接入对配电网的安全稳定运行造成了不可忽视的影响,需对此进行深入分析,选择合适的并网运行方案,从而实现配电网运行特性的改善。文中基于中压配电网辐射状结构,采用负荷恒功率模型,对分布式电源接入中压配电网造成的影响进行机理分析,推导出分布式电源并网后系统损耗及电压变化与分布式电源接入位置、接入容量、功率因数之间的关系,通过定量分析得到分布式电源最优配置计算公式。仿真验证表明,通过合理调节分布式电源的各种并网参数,可实现对配电网系统网损和节点电压的控制,从而得到分布式电源接入中压配电网的最优运行方案。

中小民航机场政策性亏损补贴研究——以甘肃省为例

中小民航机场是我国机场体系的重要组成部分,目前中小民航机场亏损严重,合理的补贴政策是我国民航业快速、健康发展的前提之一。以甘肃省中小民航机场为对象,首先梳理政策性亏损的概念及补贴理论,其次分析6个中小民航机场的运营状况,再依据会计学和经济学相关理论,在传统补贴测算基础上,考虑收入成本因素、旅客吞吐量因素以及外部环境因素,运用多元线性回归构建政策性亏损补贴测算模型,与传统模型进行对比分析。结果表明,政策性亏损补贴测算模型相较于其他模型更适用于中小民航机场,同时针对目前中小机场的运营现状及政策性亏损补贴特点,提出中小民航机场运营建议及补贴保障措施。

中小纺织企业人才流失原因及应对措施的探讨

纺织行业是劳动密集型产业,而人才流失问题一直困扰着许多中小纺织企业。为了可以在一定程度上解决中小纺织企业人才流失的问题,研究了薪酬福利、企业文化、培训以及职业生涯规划,探讨了中小纺织企业人才流失的原因,并针对性地提出了中小纺织企业应对人才流失的措施。

设计暴雨下的渌渚江流域洪水模拟及损失评估

我国东南部山丘区降雨丰沛,然而中小河流水文监测设施建设滞后,洪灾频发。为实现科学灾害防治,以浙江杭州渌渚江为研究对象,构建MIKE软件一二维耦合水动力模型,基于不同暴雨设计频率模拟流域洪水淹没面积及淹没水深,并预测洪灾损失。结果表明,随着重现期变大,流域淹没面积及淹没水深持续增大;当重现期达到50a一遇时,受影响农田面积、受影响人口总数及淹没损失急剧上升,表明防洪压力显著增大,需提前划分重点防护区,并做好防洪预案。一二维水动力模型在渌渚江洪水模拟具有适用性,并为山丘区中小河流洪水灾害防治提供实践经验。

中压配电网线损的负荷曲线计算方法研究

我国中压配电网的线损计算面临着算法繁琐、准确性不足的问题,原因在于目前的线损算法的需求数据和采集数据匹配程度较低。针对此现象,提出了基于负荷曲线的线损计算方法,首先根据实际用电数据建立负荷曲线模型,计算出日负荷标幺值、日负荷有功功率、日负荷无功功率,再使用前推回代法精确计算日线损值和线损率,最后根据江苏省某市某供电企业的实际配电线路进行算例分析,验证了该计算方法的有效性。

兴澄特钢提升中厚板成材率方法与实践

影响中厚板成材率的因素包括品种规格结构、氧化烧损、厚度控制精度、切边量以及轧制长度等。在定量分析各因素对成材率影响的基础上,结合兴澄特钢中板分厂生产线自动化改造、设备控制精度提升和工艺调整,提出了改善成材率的具体方法。通过加热制度优化、厚度控制精度提升、切边量和轧制长度优化等一系列措施,使成材率得到稳步提高。