一维单相自然循环流量稳态解的型式及实验验证

针对闭合回路一维单相自然循环的特点，对回路流动的基本方程进行简化，得出稳态自然循环流量Ｇｓｔ与加热功率Ｑ的１／（ｍ ＋ １）次方成正比。用以水和氟立昂为工质的自然循环实验装置在不同运行工况下实验得到的结果表明，特征值ｍ 不是常数，它随回路结构、工质及运行工况变化，主要由回路结构及工质决定。

高压直流电缆稳态载流量解析计算方法

高压直流电缆稳态载流量的准确计算对于其传输能力的充分利用具有重要意义。首先,提出了高压直流电缆稳态载流量解析计算方法,该方法同时考虑了线芯导体最高长期允许温度和绝缘层最大允许温差。其次,利用该方法对?160 kV交联聚乙烯直流电缆稳态载流量进行了计算,并用有限元法进行了验证。最后,研究了敷设环境温度、线芯导体最高长期允许温度和绝缘层最大允许温差对直流电缆稳态载流量的影响规律,发现考虑线芯导体最高长期允许温度和考虑绝缘层最大允许温差的直流电缆稳态载流量随敷设环境温度的变化曲线可能存在交点,当敷设环境温度高于交点温度时,线芯导体最高长期允许温度决定了稳态载流量;当敷设环境温度低于交点温度时,绝缘层最大允许温差决定了稳态载流量。

基于遗传BP神经网络的超临界水自然循环稳态流量研究

利用遗传BP神经网络建立超临界水自然循环稳态流量预测模型,采用平均影响值(MIV)的概念进行参数敏感度分析。研究结果表明,遗传BP网络可以很好的预测超临界水自然循环稳态流量值,误差落在了±10%范围内。在所选的参数范围内,入口温度增大,稳态流量减小,提高试验段高度或减小加热段长度、出入口阻力系数可以使自然循环流量增加,其重要度排序为入口温度、试验段高度、入口阻力系数、出口阻力系数、加热段长度,且入口阻力系数、出口阻力系数、加热段长度影响基本对等。

燃油流量计在非稳态下计量性能研究

在实际应用中,燃油流量计常会工作于非稳定流量状态下,此时流量计的计量性能可能会发生变化。利用燃油动态流量标准装置,对科里奥利质量流量计和容积式刮板流量计分别进行非稳态流量试验,分析了非稳态流量环境对这两种流量计测量结果的影响,并给出了使用和校准建议。

不同敷设方式下±500 kV高压直流海缆稳态载流量仿真分析

稳态载流量是衡量高压直流海缆电能传输能力的重要指标。为此,采用COMSOL Multiphysics有限元分析软件建立了±500kV直流海缆电-热-流耦合模型,基于控制变量法研究了J型管、电缆沟和隧道3种典型敷设方式下的尺寸参数、材料热导率、排列方式等对海缆稳态载流量的影响。结果表明:在J型管敷设段,减小J型管管壁厚度和增大J型管外径均可有效提高海缆稳态载流量;在电缆沟敷设段,随着埋深的增加,稳态载流量逐渐降低,而空气域截面尺寸和电缆沟材料热导率的增大则可提高稳态载流量;在隧道敷设段,考虑到空气对流换热等因素,当电缆横向排列且间距为900mm时,稳态载流量达到最大值;稳态载流量最低的隧道段为瓶颈段,可通过增加通风设备提升瓶颈段稳态载流量。

基于有限元仿真的土壤直埋电缆中间接头稳态载流量计算

在运行过程中,电力电缆中间接头的温度通常会比电缆本体高,基于电缆本体温升不超过90℃而计算得到的稳态载流量会造成中间接头的损坏。对于土壤直埋直流电缆接头,利用有限元仿真软件构建三维模型对温度和载流量计算准确度较高,同时为简化计算过程,利用二维轴对称模块建立了接头的平面结构,并旋转形成中间接头的三维模型。对土壤中电缆接头和本体的温度和稳态载流量进行仿真计算,由本体确定的载流量会使接头导体温度高于最大长期允许温度值,不利于电缆长期稳定运行。水分迁移使接头周围土壤热阻增大,采用回填沙土可在一定程度上提高中间接头的稳态载流量。

基于实时测量数据的电缆稳态载流量计算

电缆载流量的准确计算对电缆动态增容的实现至关重要。为了准确评估不同运行条件下电缆的稳态载流量,搭建了基于实时测量数据的电缆稳态热路模型,实现了对电缆实时稳态载流量的求解,并设计了电缆稳态温升实验验证模型的可靠性。实验结果和计算结果对比表明,不同稳态条件下电缆实时稳态载流量计算误差均为负值,且误差绝对值不超过5%,计算结果准确度能够满足工程应用的需求。电缆实时稳态载流量算法可以为电缆的运行管理和电力调度的决策提供参考依据。

河流稳态混合衰减累积流量模式应用

河流水质随接纳污染物的增多,致使河流水质变差,水体自净能力减弱,从而随着污水量、污染物种类的增多,则严重影响河流下游水质。本文根据河流水质及排污企业的污染物特征,运用弯曲河流稳态混合衰减累计流量(岸边排放)模式,对纳污水体的完全混合距离及断面混合水质进行评价,为流域的环境管理及评价提供科学依据。

高精度低温介质稳态质量流量、液位自动测量系统

介绍一种高精度低温介质稳态质量流量、液位自动测量系统 ,该系统包括液面计、密度计、二次仪表、采集系统、微机系统等 ,可通过计算机对低温介质贮箱中的液位进行实时监测 ,并能计算低温介质的稳态质量流量。该系统对液氧液位实时监测的精度可达到 3% ,对液氧稳态质量流量测量的精度可达到 0 473%。

±500kV直流海缆在J型管敷设环境下的稳态载流量仿真研究

高压直流海底电缆稳态载流量的计算对海底电缆工程的设计和运行非常关键。该文利用COMSOLMultiphysics仿真软件,建立±500kV直流海底电缆在J型管敷设环境下的三维电-热-流耦合模型。针对J型管位于海面之下和海面之上2种情况,分别计算海缆的稳态载流量、温度分布以及电场分布。结果表明,J型管海缆运行在海面之下时载流量比运行在海面之上高约2倍。此外,发现海缆绝缘中的电场分布取决于绝缘内外层的温度差,当绝缘层内、外表面温差等于6.0℃时,整个绝缘层电场均匀分布,大小为16.7kV/mm;当绝缘层内、外表面温差大于6.0℃时,海缆绝缘电场分布沿电缆径向由内向外逐渐增大;当温差小于6.0℃,绝缘电场分布沿电缆径向由内向外逐渐增小。另外,减小J型管壁厚和增大J型管外径可以在一定程度上提升海缆的稳态载流量,对运行在海面之上的J型管内电缆施加通风冷却可将其稳态载流量提升约73%。

直埋直流电缆中间接头稳态载流量计算

对于土壤直埋直流电缆,利用有限元仿真软件构建电缆中间接头和土壤环境的三维模型,增设边界条件,分别按照绝缘层最大温差不超过20℃和导体温度不超过90℃两种标准对接头的稳态载流量进行计算。结果表明,相同载流量下主绝缘层内外温差通常小于增强绝缘,以绝缘层最大温差不超过20℃为标准所确定的载流量数值较小。为保证电缆系统的长期稳定运行,应将依据两种标准计算得到的较小值作为直流电缆中间接头实际载流量。土壤导热系数、电缆埋设深度、环境温度是影响中间接头的稳态载流量的重要因素,其中土壤导热系数和环境温度对载流量的影响较显著。

虚拟仪器技术在液体火箭发动机试验稳态流量测量中的应用

本文首先概述了在液体火箭发动机地面试验稳态质量流量测试系统中引入虚拟仪器,对于高精度数据采集、处理具备一定优势。其次介绍了稳态流量数据采集系统的相关理论,给出了测试系统示意图。在分析测试系统需求的基础上,采用NI-PXI6281数据采集卡,利用虚拟仪器及其相关技术实现了分节式电容液位计以及与之相匹配的二次仪表产生的电压信号的多通道数据采集,有效地提高了信噪比和数据采集精度,并可对采样数据进行后续访问与处理。

不同液态金属稳态流量的灰色关联度研究

液态金属有优良的热工特性和高密度功率活性区。现采用CFX软件对钠钾、铅铋和钠液态金属进行自然循环流动换热进行模拟,并用灰色关联度算法分析加热功率、系统压力、入口温度和换热系数对稳态流量的关联程度和权重。研究结果表明:功率和入口温度对钠金属稳态流量的关联度最大,系统压力对3种液态金属稳态流量的关联程度最低。不同物性参数对钠金属关联程度都很大,入口温度和换热系数对3种液态金属权重最大。

“燃油非稳态流量校准装置”初探

非稳态流量计量是一个国内外都没有解决的难题。其中很重要的原因是缺乏可信的非稳态流量校准装置，因而无法得知流量计的动态特性。本文以飞机发动机燃油系统的涡轮流量计为例。

垂直洋流下500 kV海缆电热耦合场和载流量研究

发展海上风电是实现“双碳”目标的重要举措。直流海缆是海上风电输电工程的重要装置,而海缆稳态载流量等研究对推动远海风电大规模开发具有重要意义。近年来高压直流海缆稳态载流量的相关研究考虑海洋环境因素较为单一且未充分考虑绝缘层温差的限制。文中建立了500 kV直流海缆与海水系统的电-热-流耦合模型,研究了单根和双极海缆在不同敷设方式下垂直洋流(垂直于海缆长度方向流动的洋流)流速,考虑绝缘层温差限制、双极不同间距等对载流量的影响。结果表明,相较于仅考虑线芯温度70℃限制,综合考虑绝缘层温差20℃限制的载流量更小,且相较于其他敷设方式,直埋敷设时绝缘层温差20℃限制对载流量的影响更小;双极海缆的载流量随双极间距增大而增加,流速为0.1 m/s时涡旋对海缆载流量有较小的提升作用;在绝缘层温差为6℃附近,电场发生翻转。研究结果可为敷设方式的选择以及载流量的预测和评估提供重要指导和参考。

复杂环境中海底电缆温度场及载流量模型研究

载流量是海底电缆运行调度的重要参数,受最高允许工作温度所制约,建立考虑复杂海洋环境中洋流影响的海底电缆温度场及载流量模型具有重要意义。针对传统解析法计算复杂、仅适用于特定敷设环境等问题,根据电-热-流多场耦合理论,基于有限元分析技术分别建立了埋设和铺设两种敷设方式下的高压三芯交联聚乙烯(XLPE)海底电缆温度场及载流量分析模型,并研究了洋流流速及温度对海缆载流量的影响。研究结果表明,所建模型与传统解析法相对误差在5%以内;相同环境因素下,铺设海缆稳态载流量比埋设高出200~330 A不等,且两者变化率在低流速时更灵敏,但不受洋流温度所影响;此外,短时应急载流量允许运行时间与其大小及初始缆芯温度成反比关系。

一种低温液体推进剂流量测量及液位监测系统

以某液氢/氧火箭发动机试验台建立为背景,介绍一种高精度低温液体推进剂(液氢/氧)稳态体积流量测量及液位监测系统。该系统由推进剂贮箱、分节电容液面计、二次仪表、采集设备等构成。改进现有系统,使其除了具有获取发动机工作过程中推进剂稳态体积流量的功能外,还能够在推进剂加注时实时监测贮箱内的液位,为推进剂加注操作过程提供依据。重点阐述了大容积推进剂贮箱的标定方法及标定过程中需要注意的问题。经分析及试验验证,该系统实时液位监测精度可达到3%,对液氢/氧稳态体积流量测量的精度分别可达0.539%和0.457%。

送电区段内典型敷设方式下海缆载流量模型分析

海上送电线路中不同段敷设方式的差异性会对海缆载流量造成较大影响,因此从送电区段角度出发研究段内典型敷设方式下的载流量具有重要意义。本文建立了±160 kV直流输电工程送出海缆线路中登陆段、海底段的海缆电-热-流耦合模型,基于有限元用控制变量法研究了登陆段中海缆敷设于电缆沟底部和角钢支架、海底段中铺设和直埋4种典型敷设方式下的空气域尺寸、角钢支架放置位置、海水温度和流速及土壤温度对海缆稳态载流量的影响。结果表明:海缆敷设于电缆沟底部时受空气域尺寸的影响较大,增大对流散热面积可有效提高海缆稳态载流量;计算敷设于角钢支架上的海缆载流量要考虑到支架与沟内壁形成的半封闭区域,埋设于深度浅的支架时海缆的温度更低,载流量更大;在海底段,铺设时海缆温度跟随海水温度的升降发生同向变化,与海水流速增减趋势相反;土壤温度的升高造成埋设海缆载流量降低;登陆段为载流量计算的瓶颈段,电缆沟底部敷设可采用充水电缆沟有效提升载流量;敷设在支架上时加装冷却水管可使其载流量达到工程要求。

全弹性稳态微小流量测量系统

介绍了一种采用质量测量法的液体微小流量测量系统的工作原理与工作过程.系统采用全弹性连接方法设计,避免了常规质量测量法流量测量装置中非弹性连接管路造成的测量误差.采用压力补偿方法,修正由于压强对增压气体密度的影响.并以酒精为测试液体,进行了5种工况下流量测量试验.试验结果表明,该套微小流量测量系统工作稳定、可靠,可以精确测量出液体稳态微小流量.

段塞流试验研究进展

简要介绍了目前国内外较著名的多相流试验环道,综述了段塞流一些主要特性参数的测量方法及测量设备。通过对流量稳态和流量瞬态的段塞流的试验研究,得出了一些独特的段塞流试验研究方法及其结论。