高压脉冲电场中乳化油最佳破乳电场参数

合理的电场参数是确保高压脉冲电场实现乳化油液高效破乳脱水的重要前提,目前关于电场参数的理论研究鲜有报道。通过建立乳化油液滴在高压脉冲电场中的振动动力学模型,研究液滴振动幅频特性,得到液滴共振频率及共振振幅。在此基础上,根据乳化油系统物性参数,结合液滴最大稳态拉伸变形条件,利用作图法可计算出乳化油最佳破乳电场频率与电场强度的值。实验结果表明,计算得到的最佳破乳电场参数能够实现乳化液滴高效结聚。因此,利用非线性振动动力学确定的乳化油最佳破乳电场参数是合理可靠的。

电场参数对长白猪精子电穿孔效率影响的研究

用假阴道法采集长白猪精液,经电击缓冲液清洗、适当稀释后,用天津理工学院生产的基因脉冲导入仪,选择14组不同的电场参数对其进行电击处理,电击后的精子经扫描电子显微镜观察和光学显微镜观察;在扫描电镜下观察到电穿孔,在光镜下观察到台盼蓝进入精子的头部内.结果显示:弱电场能使精子电穿孔,不同电场参数处理的精子电穿孔效率不同,最佳的电穿孔条件为电压700V,电容6μF,脉冲个数6个,穿孔几率达到18.6%.

高频脉冲电场下无机盐及电场参数对水滴成链特性的影响研究

为了深入探究W/O乳状液静电聚结破乳过程中无机盐及电场参数对水滴成链特性的影响机理,分别改变无机盐浓度、种类及电场参数,对高频高压脉冲电场作用下水滴成链特性进行显微实验研究。结果表明,随NaCl浓度增加,电场作用前期,水链平均粒径先增大后减小,电场作用后期,顺序相反。电场作用前期,水链平均粒径从大到小的顺序为:Na_3PO_4、Na_2SO_4、NaNO_3、NaCl、Na_2CO_3和CaCl_2、MgCl_2、KCl、NaCl、NH_4Cl;电场作用后期,顺序相反。无机盐对水链链长的影响与其对水链平均粒径的影响相似。电场参数方面,随电场强度增加,水链链长先减小后增大,水链最大粒径和平均粒径先小幅增大后显著增大;随电场频率的增加,水链链长平缓减小,水链最大粒径和平均粒径先小幅增大后小幅减小;随占空比增大,水链链长先小幅减小后小幅增大再大幅减小,水链最大粒径和平均粒径先小幅增大后小幅下降。

耦合风电场参数化模型的天气预报模式对风资源的评估和验证

为了验证耦合风电场参数化模型的天气预报模式(WRF-WFP)对大规模风电场风资源特性评估的准确性,以我国河北省张北县百万千瓦风能基地为研究对象,分别采用耦合与未耦合风电场参数化模型的天气预报模式开展相关的模拟试验,利用在平坦及复杂地形场区的测风塔的观测数据对风速及其概率密度函数分布以及风向进行验证分析.研究结果表明:耦合与未耦合风电场参数化模型的天气预报数值模式对风资源特性的评估均有较高的可靠性,且对平坦地形区域的模拟精确性优于山地地形区域;由于前者考虑了风电场的尾流效应,对风速预测的精确性比后者高约4.5%.该数值模式可为风能丰富地区的风电场微观选址、大规模风电场的运行特性及其对大气边界层影响的评估提供可靠的技术支撑.

高压脉冲静电破乳过程水滴的破碎临界电场参数

通过显微试验考察水滴在高压高频脉冲电场作用下的极化变形及失稳破碎过程,研究水滴破碎临界场强、占空比及电场频率的变化规律。结果表明:随占空比的增加,作用于水滴的电场能随之增大,同一脉冲周期内电场施加时间增长,水滴破碎临界场强减小;随电场强度的增加,水滴的极化变形效应愈加明显,水滴的变形弛豫时间缩短,破碎临界占空比减小,临界占空比最小值所对应的电场频率逐渐降低;电场强度一定时,随占空比的增大,水滴的破碎临界频率呈现先增大、后减小的趋势;电场强度、占空比及电场频率三者共同决定了水滴的极化弛豫状态、作用于水滴的电场能以及水滴的振荡频率,其交互作用对水滴的破碎具有重要影响。

带电作业电场参数的计算与测量

带电作业中保证操作人员的安全具有头等的重要性。必须对操作工具和作业步骤进行彻底评估以证实其安全性。这样的评估内容包括对所用工具或所定步骤的实用性及方便性的评定,以及其对电力系统中现有绝缘可能产生的影响。例如。

水平降尺度方法对WRF风电场参数化方案风速模拟精度提升的研究

为了研究水平降尺度方法对于与中尺度天气预报模型WRF相耦合的风电场参数化模型模拟风电场内部风速的提升效果,以我国某大型海上风电场为研究对象,分别采用不同的水平分辨率进行48 h模拟实验,并利用单台风机的SCADA观测数据对水平降尺度方法降低模拟误差的效果进行验证分析。研究结果表明:水平降尺度方法对于风电场内部风速模拟准确度具有良好的提升效果,且在下风向风机处的效果更为明显,但在风电场上风向第一排风机处的效果可忽略;在风电场下风向最后一排风机处,水平分辨率由12 km降尺度至1 km可使风速模拟误差减小20%以上。另外,相比于位于风电场两侧边缘的风机,水平降尺度方法对于位于中间的风机风速模拟精度提升效果更好。该实验成果可为将WRF+WFP模型应用于实际风电场的功率预测提供理论基础。

特高压GIS中隔离开关的电场参数与操作实验

在特高压电网建设的关键设备中,GIS(气体绝缘变电站)是重要的组成部分,其中的隔离开关又是气体绝缘变电站中的关键部件。但是,因为现代隔离开关室的布置更加紧凑,工况和电场分布复杂多变,相关设计和操作越来越受到关注。文章以此为视角,对特高压GIS中隔离开关的电场参数与操作实验问题进行了探讨,得出了一些可供借鉴的结论。

电场参数对破乳影响作用的研究进展

目前各油田应用最广泛、脱水效果最好的依然是电破乳法。为了进一步完善原油电破乳技术,从原油破乳的必要性及乳状液的基本介绍着手,系统性地梳理了近年来国内外学者对于乳状液破乳的关键技术及机理的研究进展。着重综述了电场类型和电场参数等对破乳的影响。通过总结学者们关于各种电参数对破乳影响作用的研究进展,发现不同乳状液有各自适合的破乳环境和电源参数,这为以后破乳条件的选择提供了理论依据。

混沌脉冲组电场作用下油中液滴的聚结特性

混沌脉冲组(CPG)电场可用于乳化液破乳,但是乳化液滴在油中的聚结特性尚不清楚。通过数值方法研究了油中液滴在混沌脉冲组电场中的聚结特性以及电场参数对液滴聚结过程的影响。结果表明:CPG电场作用下液滴聚结过程可分为6个阶段,各阶段的呈现与电场作用时间和电场休止时间相关,其中第Ⅲ阶段的持续时间对聚结时间影响较大;占空比影响液滴聚结过程的状态以及聚结时间;电场强度的增加对液滴聚结状态无显著影响,但明显缩短聚结时间,当电场强度从500 kV/m增加到700 kV/m,液滴聚结时间从0.400 s减小到0.152 s。研究液滴在CPG电场中的聚结特性能够为CPG电场在工业中的应用提供理论依据。

影响GIS支柱绝缘子闪络电压的沿面电场特征参数

优化绝缘子沿面电场分布能够有效提高绝缘子的闪络电压,但决定绝缘子闪络电压的电场分布特征尚不明确。为进一步研究影响绝缘子闪络电压的沿面电场分布特征,通过调节绝缘子沿面形状、内嵌电极、外屏蔽电极的几何参数得到具有不同沿面电场分布的48种等高环氧支柱绝缘子;采用有限元分析法计算得到试样的静电场分布,通过后处理得到沿面电场及其切、法向分量的最大值、平均值、梯度、平方积分、电势分布等特征参数;实验测量了试样在0.2 MPa SF6中、标准雷电电压下的闪络电压。通过研究闪络电压与电场分布特征之间的相关性,发现绝缘子闪络电压不仅与沿面电场分布有关,与电场的切、法向分量的分布也显著相关。采用不同筛选策略,得到了与闪络电压相关但又互相独立的特征参数:沿面电场最大值及对应位置电场的法向分量、沿面电场切向分量的场不均匀度及其梯度的最大值、沿面电场切向分量大于其最大值90%区域的积分,并定性分析了这些特征参数对闪络起始和发展过程的影响机制。

熔体静电纺丝电场工艺参数对PET纤维膜形貌的影响

采用熔体静电纺丝工艺,以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)为原料制备PET纤维膜,借助扫描电子显微镜、膜厚仪探讨主要电场工艺参数纺丝电压、接收距离、接收面积对PET纤维膜形貌与几何结构的影响。实验表明,在本实验条件下,将纺丝电压从24 k V提高至30 k V,可明显减小纤维直径,纤维直径从3.275μm减小为2.202μm,同时提高纺丝电压可增强PET纤维膜的中间凸起效应,PET纤维膜中心厚度增加近一倍;适中的接收距离(7 cm)有利于制备较细的纤维,增大接收距离(9 cm)有利于制备平整的PET纤维膜,PET纤维膜中心厚度仅为36.6μm;当接收面积为10 cm×10 cm时,可使PET纤维膜中心厚度达到1 123μm,PET纤维膜凸起效应明显,纤维直径因拉伸不充分而稍有变粗。

高压脉冲电场破乳研究现状及展望

对高压脉冲电场破乳的研究现状进行了总结,包括高压脉冲电场破乳机理以及电场强度、电场频率、占空比等电场参数对高压脉冲电场破乳的影响,同时对高压脉冲电场破乳器的研究设计进行了归纳和分析,包括电极材料与形式、电破乳器结构等,在此基础上,对目前高压脉冲电场破乳研究的不足进行了分析,并对高压脉冲电场破乳研究的发展方向进行了展望。

基于中尺度气象模式分析的海陆风电场间尾流扰动影响评估

海上风电在“双碳”目标的引领下快速发展,其选址布局若缺乏整体协调规划会因尾流效应损害已建成下游陆上风电场的发电量与经济效益。为提高区域资源利用率,保障风电产业的协调可持续发展,该文以中国盐城某海上风电场及相邻陆上风电场为研究对象,提出一种耦合风电场参数化方案(wind farm parameterization,WFP)和天气研究与预报模式(weather research and forecasting model,WRF)的海陆风电场间尾流扰动影响评估方法(WRF-WFP),通过比较有无海上风电场的算例输出间的差异,分析典型真实大气状况下海上风电场整体尾流强度的空间分布特性,并结合实测数据验证了WRF-WFP的有效性与参数灵敏度。量化评估了典型工况下海上风电场对下游陆上风电场的运行扰动作用的时空特性,归纳了陆上风电场的相对功率损失规律。结果表明在典型大气状况下,海上风电场的尾流可以延伸36~73km,最大宽度5.8~10km;尾流对下游陆上风电场的扰动作用在夜间的频次与强度更为显著,风速衰减达5.83%时,平均功率亏损可达15.47%。

微秒级脉冲电场下剩余污泥中微生物细胞的破解特性

为破解城市剩余污泥中的微生物细胞膜,提高污泥的厌氧消化效能。采用μs级脉冲电场对污泥试样进行处理,通过光学显微镜观察微生物细胞经脉冲电场处理后的性状变化,基于分光度法测量污泥试样的溶解性化学需氧量,分析脉冲电场参数和环境温度等因素对微生物细胞内有机成分释放程度的影响。结果表明:当脉冲电场幅值从0.588 MV/m增大至1.470 MV/m时,微生物细胞内有机成分渗出指数K提高约40倍;当温度从20℃升高至60℃时,K提高约60倍;而当脉冲电场重复频率从1 Hz增大至100 Hz时,K降低38.5%。其主要原因为,脉冲电场作用下微生物细胞膜的电穿孔现象引发了细胞内有机成分的释放,脉冲电场参数和环境温度的改变导致细胞膜电穿孔的微观物理过程发生变化,从而影响了有机成分的渗出程度。

模拟汛时堤坝孔洞动态监测地电场响应研究

对汛期时实现堤坝的实时监测进行实验模拟,以验证该监测方法可行。利用网络并行电法仪采集自然电位场、激励电位场以及电流场。通过模型不同时间的数据比较,发现当有水进入孔洞时模型的自然电位和一次场电流有明显的增大,一次场电位显著减小,而电阻率随着模型含水越来越多逐渐减小,可以确定此处存在渗水的空洞或裂隙,实验效果明显。对预防堤坝孔洞或裂隙渗水事故具有实际指导意义。

电场对中性气体强化传热的数值分析

用变步长数值积分法计算包含电场参数的碰撞偏向角χ,将数值计算结果代入约化碰撞积分Ω(2,2)*的公式进行数值计算,得到约化碰撞积分Ω(2,2)*随电场参数δ变化的数值关系.计算结果表明:当温度较低时,约化碰撞积分Ω(2,2)*随电场参数δ的变化明显,而且对每一个给定的约化温度T*,均存在一个电场参数δm,使约化碰撞积分Ω(2,2)*取最小值,对应的热导系数κ(1)取最大值,从而实现中性气体的强化传热.

基于中尺度WRF模式的海上风电场尾流影响评估

海上风电场群基地的规划设计需要准确、科学地评估风场间的尾流效应。以我国江苏省某300MW海上风电场为研究对象,采用耦合风电场参数化模型的中尺度天气研究与预报(weather research and forecasting,WRF)模式对海上风电场尾流效应影响进行模拟研究。结果表明:WRF模式的计算结果与测风数据吻合较好,准确度满足海上风电前期风资源评估要求;进一步与海上风电场运行数据进行对比,分析了耦合风电场参数化模型的WRF模式计算结果偏高的原因;受上游风电场尾流的影响,下游风电场中心处的风速下降19.3%、尾流长度由14km增加至45km,且总功率下降13.7%。若将海上风电场内额定功率为4.2MW的风力机替换为20MW,一定程度上可减轻上游风场的尾流影响。

离心-脉冲电场耦合破乳试验研究

通过油包水(W/O)型乳状液破乳分离的试验研究,分析电场以及离心场对于破乳分离效果的影响规律,获得破乳分离试验的最佳参数,为连续性试验研究提供依据。采用自行设计的离心-脉冲电场联合破乳试验装置,以5#白油与超纯水配制的含水率为10%的W/O型油水乳化液为研究对象,进行高频/高压与离心场耦合作用下的电脱水试验。确定出了最佳破乳参数:电场电压4 500V,电场频率2 000Hz,离心转鼓转速300r/min。

振打清灰对电除尘器排放的影响:工业应用分析

振打清灰过程是电除尘器(ESP)持续高效运行的一项重要保障,电极表面清灰效果直接影响电除尘器运行电气参数,进而影响电除尘器的粉尘排放质量浓度。为此,以有功功率为600 MW的燃煤机组双室5电场工业电除尘器为例,对比分析了顶部电磁振打和侧部机械振打对电除尘器运行参数以及排放质量浓度的影响。结果表明:在相同振打参数条件下,侧部机械振打产生的加速度平均值约为顶部电磁振打的3倍,而且振打加速度分布相对均匀;通过将顶部电磁振打改造为侧部机械振打,电除尘器每个通道的电源输入容量由131 kVA提高至190kVA;PM10排放质量浓度由19.33 mg/m3降低至14.14 mg/m3,降低比例为26.85%;PM2.5排放质量浓度由4.23mg/m3降低至1.20 mg/m3,降低比例为71.53%。电除尘器处理高黏性、高比电阻的粉尘时采用侧部机械振打有利于提高电除尘器运行参数并降低电除尘器出口粉尘排放质量浓度。