CO_2跨临界双级压缩带高压膨胀机制冷循环性能研究

通过建立模型,分析比较了CO_2跨临界双级压缩带节流阀与带高压膨胀机制冷循环的性能。结果表明:双级压缩CO_2跨临界带节流阀与带高压膨胀机制冷循环的最佳中间压力并不是高低压的几何平均值;在一定的气体冷却器出口温度下,双级压缩CO_2跨临界带高压膨胀机制冷循环有一个最佳高压侧排气压力,与带节流阀循环相比,其最大COP可提高10%,但高压侧压力超过最佳值后,高压膨胀机对系统COP的影响逐渐变得不明显;在双级压缩CO_2跨临界带高压膨胀机制冷系统优化设计过程中,中间冷却应采用完全冷却型式。

高压膨胀可回收快速封孔技术研究

针对目前国内已有的瓦斯抽放封孔技术存在无法回收利用、成本高,费时费力、效率低等问题,通过理论分析及反复试验,研制出了高压膨胀可回收快速封孔装置。通过现场应用及观测发现,该装置操作方便、可多孔重复使用,封孔压力足够大、安全性高,煤层钻孔瓦斯的抽放浓度较传统技术提高了40%~60%。由此得出,该技术可在保障工人人身安全的前提下,进一步提高封孔效果和瓦斯的抽采效率,推广使用可使生产的成本大大降低。

干湿循环作用下高压实膨胀土及改性土裂隙演化规律及机理研究

干湿循环作用下膨胀土裂隙发育是影响南水北调工程渠坡安全的主要因素之一。为研究不同干湿循环作用下高压实膨胀土及水泥改性土的裂隙演化规律及机理,分别对为20 mm和40 mm高度的渠坡膨胀土及水泥改性土的环刀试样进行了7次室内干湿循环试验。试验结果表明:(1)随着干湿循环次数的增加,高压实膨胀土试样的最终裂隙率和分形维数不断增大并趋于稳定,达到一定的循环次数后,试样高度对裂隙率的影响减弱,而对分形维数的影响增大。(2)高压实水泥改性土在经历7次干湿循环后,试样表面没有出现裂隙,表明水泥可以有效的抑制膨胀土裂隙的发育。(3)在第2~3次干湿循环过程中,试样表面裂隙出现了自愈合现象。随着干湿循环次数的增加,膨胀土试样裂隙起裂时间提前,试样出现了不可逆转的损伤,自愈合现象消失。试样高度越高,试样裂隙的起裂时间越长。(4)由于高压实膨胀土团聚体失水收缩使得其空隙空间增加,加速了水分子的逃逸,导致高压实膨胀土和改性土的失水速率可分为3个阶段:加速率阶段、常速率阶段、减速率阶段。(5)在加速率和常速率阶段,试样高度对失水速率几乎没有影响。在减速率阶段,与40 mm高度试样相比,20 mm高度试样的失水速率降低的更快,进入减速率阶段的时间更早。随着干湿循环次数的增加,试样失水速率明显降低。

硬岩隧道高压气体膨胀破岩开挖试验

为了解决传统钻爆法在隧道工程中振动大的问题,引入一种新型破岩技术——高压气体膨胀破岩技术。通过在某隧道掌子面采用该技术进行现场试验,获得该技术试验时的振动速度值和试验后的破岩效果,将获得的结果与传统钻爆法得到的相应结果进行对比分析,结果表明,高压气体膨胀破岩技术在施工时产生的振动比钻爆法小,证明了将该技术应用在隧道工程中是可行的,解决了该隧道采用钻爆法施工振动风险大的问题,为类似工程破岩提供了一种新途径。

涡旋式高压气体膨胀机做功过程的热力学分析

随着天然气大量应用及其相关技术的不断发展,天然气管网的输送压力也越来越高,蕴含巨大的压力能。为充分利用天然气出口压力能及解决天然气在开采过程中降压产生的冰堵,设计一种可利用天然气自身压力发电并防堵的天然气井口涡旋式高压气体膨胀机。详细论述涡旋式高压气体膨胀机的结构及工作原理,按工程热力学、气体动力学理论对涡旋式高压气体膨胀机的旋流体进行了受力分析,并对涡旋式高压气体膨胀机工作过程进行热力学分析,在h-s图上定性地表示热力过程,获得了过程中相关参数的计算公式,对涡旋式高压气体膨胀机在不同条件下的做功能力进行实例计算,获得其在不同条件下的做功能力。为建立完整的涡旋式高压气体膨胀机设计理论提供依据。

城市小断面硬岩隧道高压气体膨胀法掏槽破岩试验

为研究高压气体膨胀破岩技术在城市小断面硬岩隧道的适用性问题,在分析其破岩机理基础上,通过理论计算得出膨胀管内产气剂破岩的峰值压力,结合某地铁联络通道采用高压气体膨胀破岩技术试验了3种不同孔网参数的掏槽破岩方案,并对试验过程进行振动监测。结果表明:膨胀管破岩时可使致裂孔周围岩石产生大量裂缝,合理的掏槽致裂孔和空孔布置参数能取得较好的破岩效果,破岩方量最大可达3.5m^3;破岩过程产生的振动较小,隧道内管片和地面建筑物处测得最大振速分别为2.294cm/s和0.548cm/s,不会影响周围建构筑物的安全,证明该技术适用于城市小断面硬岩隧道的开挖,为高压气体膨胀破岩技术在城市小断面硬岩隧道工程的应用提供了技术参考。

地铁联络通道高压气体膨胀法开挖施工安全评价

针对近两年逐渐兴起的新型破岩技术--高压气体膨胀法应用于隧道工程施工时可能存在的诸多安全风险问题,结合高压气体膨胀法的施工特点,提出了一种基于云模型理论的地铁联络通道高压气体膨胀法开挖施工安全评价方法。综合考虑爆区环境、爆破参数、施工过程及安全管理4个影响因素建立了安全评价指标体系,采用层次分析法确定各指标权重,并基于正向云发生器生成云滴图对高压气体膨胀法施工安全等级进行评价。以长沙市某地铁联络通道开挖施工为实例进行分析,结果表明,基于云模型所得评价结果与现场振动监测判定结果一致,表明云模型评价方法是合理有效的,能够为地铁联络通道高压气体膨胀法施工提供安全风险预判,保障施工安全。

高压热膨胀式SF_6断路器灭弧室的发展

介绍高压热膨胀式SF6断路器的制造公司、发展历史。对高压热膨胀式SF6断路器各代灭弧室的原理特点和操动机构的结构特点进行了比较、分析。

第二代热膨胀式灭弧室——高压热膨胀式SF_6断路器

以电弧能量在热膨胀室内建立压力、形成气吹并熄灭电弧的灭弧室,在国外叫法并不统一,有的叫热膨胀灭弧室(thermo-blast interrupter),也有的叫自能吹弧灭弧室(Self-blastinterrupter),还有的叫自压缩灭弧室(Self-compression interrupter)。相应的断路器有的叫热膨胀式断路器。

水下爆炸柱形高压气泡膨胀过程的RGFM和高精度格式数值模拟

为了对柱形装药水下爆炸高压气泡膨胀过程进行三维数值模拟,用level set方法追踪气水界面,详细描述了精确对柱形气泡进行level set建模;对于流场,使用Euler方程描述,并用高精度格式(五阶WENO和四阶R-K法)离散空间项和时间项;对于level set方程,使用五阶HJ-WENO离散;用RGFM处理气水界面附近网格节点。给出了水下流场不同时刻的压力云图、柱形高压气泡的形状演变以及流场中几个指定点的压力峰值。通过三维建模和计算验证,用RGFM结合高精度格式可以很好地对柱形高压气泡膨胀问题进行三维数值模拟,同时也可以较精确地追踪高密度比、高压力比的三维气水界面。计算结果表明,柱形高压气泡在膨胀过程中,形状逐渐向椭球形变化;位于固壁附近的柱形高压气泡受固壁反射波的影响,在固壁法线方向上的膨胀会受到抑制;双圆柱形高压气泡膨胀产生的冲击波,可以彼此抑制对方的膨胀。

高压单螺杆膨胀机初步性能试验

为了回收天然气门站中6 MPa以下输气管道的压力能,自主研发了螺杆直径117 mm的高压单螺杆膨胀机.以高压空气为工质对高压单螺杆膨胀机进行了初步性能测试.通过改变高压单螺杆膨胀机进出口压力和转速,得到了各性能参数的变化规律.试验结果表明,高压单螺杆膨胀机的最大进口压力为5.8 MPa、最大输出功率为56.5 k W、容积效率为91.8%,轴效率为51.9%,最小气耗率为66.4 kg/(k W·h);容积效率随着转速的增加而增加,在高转速时,进口压力对其影响较小,低转速时影响较大;轴效率随着转速的增加而增加,随着进口压力的增加先增加后逐步稳定;高压单螺杆膨胀机采用轴向排气技术,减弱了欠膨胀程度,拓宽了膨胀机高效运行范围.通过以上试验性能研究,为下一阶段利用高压单螺杆膨胀机建立压力能回收示范项目提供技术支持.

邻近古建筑非爆破开挖振动安全控制的标准化技术研究

为保护隧道开挖过程中邻近古建筑的结构安全,基于高压气体膨胀破岩技术探索邻近古建筑非爆破开挖振动安全控制的标准化技术具有必要性。本文依托河北某下穿长城隧道工程,对比了国内外对古建筑与古迹的振动安全控制标准,监测评估了隧道高压气体膨胀破岩开挖对古长城的振动影响,并总结了一套标准化施工工艺。研究结果表明,综合国内外振动安全控制标准和古长城结构情况,确定古长城振速安全控制标准值为0.10 cm/s;隧道高压气体膨胀破岩开挖距离爆源60 m处振动小于0.10 cm/s,满足古长城振动速度安全控制标准。

温度和压差对粘土水化膨胀特性的影响

利用新研制的HPHT—Ⅱ型高温高压页岩膨胀仪，进行了粘土高温高压水化膨胀特性的研究。此仪器的工作压力为常压至3.5MPa，工作温度为常温至120℃。实验表明，提高压力对膨润土的水化膨胀有一定的抑制作用；而提高温度能显著加剧膨润土的水化膨胀；高温高压下的膨胀特性与常温常压下的膨胀特性有明显差别。

高压CT金属膨胀器在线监测装置的应用与性能分析

本文分析了电力系统中高压CT金属膨胀器的重要作用及监测难题,研制了在线监测装置。设备针对性采用VL53L0X激光浓差传感器、气压传感器检测高压CT油位,并利用Lora技术实时数据传输至智能终端进行汇总与分析。研究证明该设施显著增强了监测精确度和供电系统稳定。本文还探讨了技术实施过程中面临的问题及解决方案,推动高压CT金属膨胀器在线监控领域的创新思维与支持技艺发展。

SF6气体定量检漏在膨胀节上的应用

随着膨胀节在高压开关设备上的广泛应用,膨胀节在出厂前的焊缝检漏变得尤为重要.因此采用SF6气体,即模拟膨胀节在运行时的工况对膨胀节进行检测,本文介绍了用SF6气体定量检漏的方法及操作步骤.

油包水钻井液钻穿煤层的可行性

通过分析煤岩地层垮塌机理,总结了煤层钻井液技术难点,并提出了稳定煤系地层的钻井液技术对策。室内通过高温高压膨胀实验、粒度分布、回收率及强度实验,评价了油包水钻井液钻穿煤层的可行性。实验表明,煤岩在油包水乳化钻井液中的强度较清水中降低了23%。通过在油包水乳化钻井液中引入无渗透钻井液处理剂,可提高油包水乳化钻井液的封堵能力,降低了油包水钻井液钻遇煤层时井壁失稳的风险。

Microstructure evolution and thermal expansion of Cu-Zn alloy after high pressure heat treatment

The thermal expansion coefficients of Cu-Zn alloy before and after high pressure treatment were measured by thermal expansion instrument in the temperature range of 25？700 ℃,and the microstructure and phase transformation of the alloy were examined by optical microscope,X-ray diffractometer（XRD） and differential scanning calorimeter（DSC）.Based on the experimental results,the effects of high pressure treatment on the microstructure and thermal expansion of Cu-Zn alloy were investigated.The results show that the high pressure treatment can refine the grain and increase the thermal expansion coefficient of the Cu-Zn alloy,resulting in that the thermal expansion coefficient exhibits a high peak value on the α-T curve,and the peak value decreases with increasing the pressure.

125MW机组采取滑参数方式停机可行性探究

火力发电机组滑参数停机能快速降低汽轮机缸温和锅炉受热面蓄热，有利于尽快对汽轮机本体和锅炉受热面进行检修，因此滑参数停机方式被有计划停运的火力发电机组普遍采用。而国电吉林热电厂高压汽缸为单层缸的2×125MW机组因受制于高压缸膨胀和高压胀差等原因未采用滑参数停机方式。针对国电吉林热电厂2×125MW机组滑参数停机设想，并通过实际滑参数停机达到的滑停效果，总结出2×125MW机组滑参数停机的操作思路。

高压单螺杆膨胀机性能试验研究

为了回收高压天然气在减压站中损失的压力能,我们实验室研发了螺杆直径117 mm的高压单螺杆膨胀机用于取代现有减压阀组。建立高压单螺杆膨胀机试验平台,利用高压空气作为工质对高压单螺杆膨胀机进行了性能测试。通过改变高压单螺杆膨胀机的进口压力和转速,获得该机型相应的性能变化规律。试验结果表明,高压单螺杆膨胀机的最大输出功率,容积效率,轴效率和最小气耗率分别为33.2 kW,86.45%,51.9%和58.8 kg/(kW·h);容积效率随着转速的增加而增加,但进口压力对其影响较小;轴效率随着转速的增加而增加,随着进口压力的增加先增加后逐步稳定;气耗率随着转速的增加而减小,随着进口压力的增加先减小后增加。

在直角坐标系用NGFM模拟复杂计算域水下高压气泡膨胀问题

采用NGFM(New version of Ghost Fluid Method)处理复杂计算域的固壁边界,用RGFM(Real Ghost Fluid Method)求解气-水界面附近网格节点的状态参数,从而在直角坐标系下对复杂计算域的水下高压气泡膨胀问题进行数值模拟。流场控制方程选用Euler方程,用五阶WENO格式离散空间导数项,二阶Runge-Kutta法离散时间导数项;气-水界面追踪使用Level Set方法,对Level Set方程,用五阶HJ-WENO(Hamilton-Jacobi WENO)和三阶Runge-Kutta法求解。将计算结果与任意坐标系下的结果进行对比,验证了NGFM在笛卡尔网格中处理复杂形状固壁边界的可行性。得到了水下流场压力等值线图、高压气泡的演变过程以及特定点处的压力-时间曲线。计算结果表明,高压气泡在固壁反射激波的作用下,膨胀过程受到抑制;强激波在固壁的反射会导致固壁附近出现大范围的空化流动。