ETAP软件在孟加拉国帕德玛水厂项目的电气设计应用

以孟加拉国帕德玛水厂项目电气设计中ETAP软件的工程应用为例,针对海外工程设计工作遇到的当地供电电网供电质量较差、电压波动较大,气候环境严苛,操作人员技术水平低下的现实情况,设计院需要一套国际业主认可的电力电气综合分析系统,以计算机仿真与分析方法代替传统的人工计算和设计工作,提高设计效率,节省人工时,确保按时高质量履约。介绍了该海外给水项目中取水泵站、净水厂、加压泵站3个场站的电气设计和仿真计算。总结了工程中电气设计的主要应用成果,对今后市政行业电气工程应用ETAP完成仿真计算起到推广和借鉴作用。

气囊模拟计算技术综述

安全气囊模拟计算技术是研究气囊与假人相互作用的有效手段。常用的计算方法有双压法和压力温度法等，可以采用直接折叠法或初始矩阵法建立气囊的有限元模型。现在有的折叠方式如星形叠法用传统的建模方法已不能解决，而考虑气体流动的气囊欧拉模型将得到更广泛的应用。

特高压变电站工频电场模拟计算及其分布规律

特高压变电站内设备种类繁多,且电磁环境较为复杂,因此在设计阶段需对站内工频电场强度进行合理评估。为此,运用有限元分析软件Ansys建立了3维变电站计算模型,并采用谐波分析方法实现了电准静态场的模拟计算。以淮南至上海特高压交流输电示范工程变电站带高抗出线回路新型4柱设计方案为例,研究了母线、设备及构架对回路对地1.5m处电场分布的影响,并对母线高度进行了优化。研究结果表明:带高抗出线回路(简称高抗回路)的大部分区域对地1.5m处的电场强度由母线高度决定,设备结构仅对自身附近区域的电场强度影响较大;构架位置会影响站内电场强度峰值的出现区域;设计方案的母线高度为17.15m,最大电场强度为9.34kV/m,经过优化的母线的最优高度为16.65m。对特高压交流示范工程长治站和荆门站分别进行工频电场模拟计算,计算结果表明:2座变电站的工频电场均满足电场强度设计要求;站内主要区域电场分布的计算结果和测量结果之间的误差约为10%。

基于有限元的高压设备箱绝缘优化研究

电缆连接器高压端部对箱体四壁放电影响动车组可靠运行,对连接器端部进行合理优化,可降低故障频次。分析绝缘护层加装位置、绝缘护层结构和绝缘护层厚度对电场强度分布的影响规律。仿真结果表明,电缆连接器高压端加装绝缘护层可有效改善电场分布,绝缘护层应紧贴连接器端部金属部件并延伸至靠近高压端的首个伞裙根部。试验结果表明:优化后的电缆连接器雷电冲击电压耐受值满足高海拔地区运行要求。

空调配管动力学仿真分析

文章针对某型空调中与压缩机相连接的排气管与回气管成本较高问题,利用ANSYS软件建立配管系统虚拟样机,对配管改进前后进行动态模拟仿真。结果表明,仿真分析可以及时发现产品存在的问题,优化后的配管材料比优化前大为减少,成本得到降低,解决了振幅较大现象,取得较为满意的效果。

我国城镇住宅空调能耗简化算法研究

应用DeST软件逐时模拟计算了典型条件下我国主要气候区代表性城市的住宅空调能耗。通过对模拟计算结果的分析,提出了我国城镇住宅空调能耗的一种简化算法,并用一些相关调查数据验证了其准确性。

复合材料薄膜充气床垫的多物质ALE数值模拟

某型充气床垫是典型的气囊结构,该床垫由新型柔性薄膜材料制成,力学性能复杂。目前,国内外气囊仿真研究多采用两种方法,一种是控制体积方法(CV),该方法比较简便计算需求较少,但计算精度只能满足一般的工程需要;另一种方法是基于有限元技术的ALE方法,该方法计算精度高,可用于气囊的详细仿真。针对充气床垫充气爆破工况和载人工况的复杂性,采用多物质ALE方法对其进行了详细数值模拟。充气爆破工况通过与物理试验对比,判断出床垫结构的薄弱位置,同时提出结构改进方案。载人工作工况通过参数分析方法,分析不同充气内压时床垫变形和应力状况,并判断出床垫最佳工作内压。最终的仿真结果可作为该型产品设计定型的重要依据,也为同类问题提供了参考。

空调动态负荷计算方法及比较

本文回顾了空调负荷计算方法的发展简史,综述了应用较为广泛的谐波反应法、反映系数法、Z传递函数法和冷负荷温差/冷负荷系数法等计算方法及各自的优缺点;并介绍了空调负荷模拟的意义和现行发展概况。

上犹江溢流坝段闸墩裂缝成因和结构安全影响研究

采用材料力学和有限元数值仿真计算法,对始建于1955年的上犹江重力坝溢流坝段闸墩上的竖斜向和水平向裂缝的成因进行了研究。仿真计算表明,这些裂缝除了当时冷缝施工处理不好和墩内设置母线洞的设计缺陷外,主要是由施工期温度应力和运行期寒潮冷击与夏季低温库水泄洪冷击所致,并认为至今裂缝开裂程度基本已经稳定,对结构静力安全没有明显影响,但鉴于结构耐久性考虑,需要尽早进行灌浆加固处理,并要特别强调裂缝处理的防渗要求,防止墩内钢筋锈蚀所引起的混凝土破坏。

空情计算机模拟

本文提出了用计算机软件技术模拟为雷达所捕获的运动目标回波的一些参数。给出了求解目标位置的近似计算方法。在 IBM-PC 计算机上完成了实战空情的动态仿真并介绍了相应的软件。

万吨级船舶气囊下水研究成果

气囊下水技术是我国具有自主知识产权的一项高新技术。该文基于气囊下水存在的一系列技术问题,通过气囊压缩试验、实船下水过程测试等方法的不断探索、研究,对大型船舶下水用气囊的结构及性能参数要求、船台坡道参数、牵引力计算以及下水计算等方面进行了深入研究,总结了一套完整的计算方法。研究成果已在70 000 t和82 000 t等船舶下水实践过程中得到了充分验证,从而为大型船舶的下水提供了一套技术理论支持。

空冷凝汽器数值计算方法与传热模型

介绍了空冷凝汽器的数值计算方法及其优越性,建立了凝汽器中蒸汽流场和热传递的数学模型,并给出了模型中分布阻力、分布质量汇的处理方法。详细描述了凝汽器壳侧汽相的流动和传热过程,对于凝汽器的设计、改造和运行具有重要的指导作用。

万吨级船舶气囊下水研究

气囊下水技术是我国具有自主知识产权的一项高新技术。文章基于气囊下水存在的一系列技术问题,通过气囊压缩试验、实船下水过程测试等方法的不断探索、研究,对大型船舶下水用气囊的结构及性能参数要求、船台坡道参数、牵引力计算以及下水计算等方面进行了深入的研究,总结出了一套完整的计算方法。研究结果已在70 000 DWT和82 000 DWT等船舶下水实践过程中得到了充分的认证,从而为大型船舶的下水提供了一套技术理论支持。

空心补偿脉冲发电机温度场计算与分析

空心补偿脉冲发电机采用新型复合材料替代传统的铁心,在提高电机的功率密度同时,也带来了一些新的问题。由于复合材料导热性能较差,导致电机整体的散热性能不佳,因而连续放电运行时电机的热性能预估显得十分重要。针对该问题,建立了空心脉冲发电机的温度场有限元模型,对绕组和气隙进行了合理的等效简化,提出一种计算电机内空气温度的迭代算法,并通过实验验证了仿真模型的正确性,为同类电机的温度场计算提供了方法。提出利用电磁场有限元仿真计算电机热源损耗的方法,分析了其驱动轨道炮负载时的温度场,讨论了不同放电周期下电机的温度分布特点及变化规律,计算出样机连续运行的安全放电周期,为后续指导电机的负载实验和优化设计奠定了基础。

蓄冷材料应用于潜艇空调的数值模拟

采用有限元分析方法对冰和某型高温相变材料蓄冷球进行了蓄释冷过程模拟仿真,探讨了两种材料蓄冷球在蓄冷和释冷过程中蓄冷量和蓄释冷时间的变化规律,并对两种材料的蓄释冷性能进行了分析比较。研究表明:高温相变材料蓄冷周期短、蓄冷量大,制冷机组节能效果好,能较好地满足潜艇蓄冷空调要求,有利于提高潜艇的隐蔽性和水下续航力。

钱塘江定向钻一次穿越的应力分析

通过对镇海炼化—杭州康桥成品油管道定向钻穿越设计进行动态模拟计算 ,建立了钱塘江定向钻穿越钻导向孔、预扩孔、管段回拖三种工况的数学计算模型 ,通过有限元的分割计算 ,得到穿越过程中每个节点的受力状况 ,从而为钱塘江定向钻穿越设计提供了理论依据 ,确保了钱塘江定向钻一次穿越 2 30

小型高速精密气浮气动主轴的研制

针对微结构的超精密磨削要求,设计了一种涡轮驱动的小型气浮主轴。采用了涡轮叶片作为动力结构部分,由压力气体驱动,带动主轴高速旋转;同时也采用了空气静压轴承作为支撑;建立了气动涡轮的设计模型,分析了气体静压支承轴承的结构参数,仿真研究了各设计参数对轴承承载力的影响,得出了最佳的设计尺寸和主轴工作参数,对涡轮与转轴组成的整体转子进行了模态分析,计算出了主轴的临界转速,研究了主轴的加工工艺。试验结果表明:该设计合理,达到了设计要求。

温度场和温度应力的有限元分析

阐述了平面温度场与温度应力进行有限元分析的全过程,结合ANSYS大型软件对温度场与温度应力进行了模拟计算,为实际工程中考虑温度场与温度应力的作用提供了依据。

上海中信广场自然通风性能实测

介绍了该建筑的自然通风设计、设计阶段对其自然通风性能的模拟计算和竣工后的实测。模拟计算结果表明，过渡季节室内通风换气次数可以达到0．8～3．1h-1。实测结果表明，开启所有自然通风口时，室内换气次数可以达到1．0～5．6h-1，基本上可以满足室内人员所需最低新风量的要求。测试结果与模拟计算结果接近，自然通风性能基本满足设计要求。

辐射空调冷负荷算法和传统谐波法对比研究

由于辐射空调在舒适性上的优越性,在工程上运用越来越多。在计算其冷负荷时,工程师普遍使用传统的空调冷负荷计算方法。而辐射空调与传统供冷房间存在着传热机理和系统形式的差异,所以传统负荷计算方法不一定适用于辐射空调。首先通过提供一种辐射供冷房间冷负荷计算方法,并通过实验进行验证其合理性,然后对该方法和传统谐波反应法冷负荷计算方法进行模拟对比分析。