基于端部绕组模块的定子励磁无刷电机冷却方法

为了提升定子励磁无刷电机的冷却能力,提出了一种基于端部绕组模块的定子励磁无刷电机冷却方法.在电机端部绕组和定子铁芯叠片端部的间隙中插入端部绕组冷却(EWC)模块,以减小定子绕组热点区域和冷却介质之间的间隙,从而提高端部绕组的冷却能力.对非重叠式集中绕组长度计算模型进行改进,评估采用EWC模块前后电机定子电枢绕组长度的变化,分析EWC模块的电导率对电机定子损耗的影响.采用计算流体动力学(CFD)模型,对比EWC模块在不同铜耗和励磁源损耗密度下的冷却性能.结果表明,采用EWC模块可以使端部绕组的稳态温升降低约50%,热态时的绕组电阻降低7.51%,从而改善了定子的冷却条件.

CaSH分子高精度电子结构计算及用于激光制冷目标分子的理论分析

作为非对称多原子分子制冷的一个重要目标分子,CaSH的冷却有望打破双原子分子及线性三原子分子在激光冷却中的技术局限.本文使用高精度的EA-EOM-CCSD(electron attachment equation-of-motion coupled cluster singles and doubles)方法,通过cc-pVXZ/cc-pCVXZ(X=T,Q)系列基组外推至基组极限,得到了CaSH基态和3个最低激发态精确的几何结构及基态到激发态的跃迁能.其中,基态X^(2)A′几何结构参数分别为RCaS=2.564A;RSH=1.357A;∠CaSH=91.0°;从X^(2)A′到A^(2)A′,B^(2)A"和C^(2)A′的垂直激发能分别为1.898,1.945和1.966 eV,与已有实验符合得很好.进一步,在3ζ级别基组上,计算了该分子4个最低电子态的势能面,并通过求解核运动方程给出CaS键伸缩、CaSH弯曲两个振动模的频率.最后,理论计算给出的X^(2)A′(0,0,0)态到激发态A^(2)A′(0,0,0),B^(2)A"(0,0,0)和C^(2)A′(0,0,0)跃迁的Frank-Condon(FC)因子分别为0.9268,0.9958和0.9248.结合Frank-Condon因子和激发态寿命分析,本文给出了可能用于CaSH冷却的光学循环,为CaSH的激光冷却提供了理论参考.

基于组态相互作用方法对AuB分子低激发态电子结构和光学跃迁性质的研究

因为AuB分子的电子态信息缺乏相关实验测量,本文采用高精度的组态相互作用方法开展对AuB分子激发态电子结构的研究,计算得到12个Λ-S态的势能曲线.基于势能曲线,束缚态的光谱常数通过数值求解薛定谔方程获得.计算还包括部分低激发态的偶极矩,展示了分子不同电子态的电荷分布信息.在计算中也考虑了自旋轨道耦合效应对电子态的影响.其中能量最低的4个Λ-S态之间的自旋轨道耦合矩阵元,因为自旋轨道耦合的影响,这4个Λ-S态会劈裂为12个Ω态.由于自旋轨道耦合矩阵元并没有交叉现象,所以这4个Λ-S态不存在预解离的情况.本文最后计算得到Ω基态A^(1)П_(1)和第一激发态X^(1)∑_(0)+的光学跃迁矩阵元等信息,分析Franck-Condon因子和辐射寿命,发现AuB分子中该光吸收模式被激光冷却的可能性较小.本文数据集可在https://www.doi.org/10.57760/sciencedb.j00213.00009中访问获取.

U75V钢轨自然空冷过程的温度及固态相变特性

在线热处理是百米U75V钢轨的主要强韧化手段。热处理过程中会出现由于钢轨纵向(长度方向)不同位置进入热处理机组前所经历的自然空冷时间不同而导致纵向开淬温度不一致的问题。开淬温度是影响百米钢轨纵向性能均匀性的重要因素。研究了U75V钢轨轧后自然空冷过程的温度和固态相变特性。按目前生产流程,钢轨轧制和热处理工艺间的时间间隔应小于238 s。生产时采用对轧后钢轨的后端适当补热以及缩短轧制和热处理的时间间隔等方法来减小钢轨纵向开淬温差,有利于提高百米钢轨纵向性能均匀性。

基于可控剥离技术的柔性反铁电薄膜固态制冷技术

反铁电薄膜具有强大的偶极子动力学可调特性,在储能电容器和固态制冷领域表现出巨大的潜力,因此有必要对柔性反铁电薄膜的固态制冷进行研究。采用溶胶-凝胶技术在蓝宝石衬底上制备了Pb_(0.97)La_(0.02)Zr_(0.95)Ti_(0.05)O_(3)(PLZT)薄膜,并通过可控剥离技术将其柔性化。柔性反铁电薄膜的极化特性在不同的外加偏压下表现出典型的滞回特性,并在外加电场驱动下表现出巨大的负电卡响应。结果表明,柔性反铁电薄膜室温下绝热温度变化为-6.9 K,在450 kV/cm的电场强度下,205 K时获得了-9.5 K的最大绝热温度变化。本研究为可穿戴柔性设备和场景的固态制冷提供可行性,同时为其他功能薄膜的柔性集成制造提供了技术基础。

径-轴向磁轴承冷却设计及温度场分析

由于磁轴承与转子无直接物理接触、支承特性可控,在小功率等级电机环境下其损耗较低,可采用自然冷却。而对于大功率等级电机,磁轴承损耗增大,必须考虑冷却设计以降低其温升。该文以某型兆瓦级高速永磁发电机磁轴承为研究对象,在考虑径-轴向磁轴承集成状态及发电机实际内部环境条件下,基于径-轴向磁轴承三维流场、温度场分析,首先研究了自然冷却条件下磁轴承温度场特征,结果表明磁轴承温度过高,径向磁轴承定转子会产生较大热变形,增大磁轴承安全运行风险。为了解决该问题,该文结合电机空冷结构和磁轴承结构特征,提出一种集成化主动冷却结构,并仿真分析了冷却效果,结果表明进行主动冷却后径-轴向磁轴承温度明显下降,径向磁轴承定转子气隙变化量大幅减小。最后,进行样机温升试验,试验结果与仿真结果一致。

六相横向磁场磁通切换直线磁悬浮电机温度场有限元分析

以用于轨道交通的六相横向磁场磁通切换直线磁悬浮电机(SPTMFFSLMSM)为研究对象。该电机电枢绕组、励磁绕组以及永磁体都在动子铁心上,可同时实现牵引、悬浮与导向。由于SPTMFFSLMSM结构特殊,因此电机散热比较困难,极易引起电机的温升,从而影响电机的运行特性。为解决动子铁心温升严重的问题,设计了一套冷却系统,确保电机正常运行。首先,根据电机的结构建立了三维稳态温度场数学模型,并推导出边界条件;然后,确定电机内部各种材料的热参数,对电机的热源和损耗进行分析,计算得到对应的生热率;最后,采用三维有限元法分析电机在自然散热和强迫水冷下的温度场,并对比两种散热方式下的温度分布。结果表明采用水冷装置降低了动子铁心的温度,验证了所设计冷却系统的有效性和可行性。

一种基于物联网的变压器风冷控制系统及控制方法

由于当前国内常用的强油循环变压器冷却设备的控制方法效果欠佳,本文提出一种基于物联网的变压器风冷控制系统及控制方法,该系统包括无线油温传感单元、无线负荷传感单元、风机状态传感单元及无线温湿度环境传感单元和风冷主控单元。所述风冷主控单元与各传感单元基于无线构建传感采集网,获取变压器负荷、变压器顶层油温、环境温度以及风机运行状态,综合诊断变压器当前运行状态,不断优化变压器风冷控制策略,大幅提升风冷系统运行效率及效果。

气膜孔通盲状态的视觉检测方法研究

在航空发动机中,气膜孔是决定涡轮叶片服役性能的关键几何特征之一,为实现其通盲状态的高效、准确检测,基于机器视觉与多轴运动控制原理研制了一套非接触式气膜孔五轴视觉检测平台,通过采集被测气膜孔的对焦图像序列并应用景深合成技术获取其全清晰图像,根据通孔和盲孔在光源照明下因底部漫反射状态不同而产生的孔内部区域的成像效果差异,再通过计算全清晰图像上孔内部圆形子区域内像素的平均灰度值,将其作为判据与所设定的阈值进行比对,从而完成被测气膜孔通盲状态的识别和判定。选取某型高压涡轮叶片试验件进行检测实验,验证了本文所提出检测方法的可行性和有效性。

基于层次分析法与改进D-S理论的阀水冷系统状态评估

为了及时评估保障换流阀可靠运行的阀水冷系统运行状态,首先,分析了换流站阀水冷系统整体构成,选取主要历史数据和实时数据构建了评估指标体系,通过三角形函数和半梯形函数以及专家调查法确定各个指标的隶属度;其次,基于层次分析法确定各个评估指标权重,改进D-S理论建立阀水冷系统运行状态评估模型;最后,通过采集实际工程阀水冷系统主要指标数据对模型进行了验证,并以阀水冷系统滤芯清洗前后数据为例对评估结果进行了对比。结果表明,所建模型能够对阀水冷系统运行状态做出准确识别和评估,有利于运维人员及时掌控阀水冷系统运行状态,保障其可靠运行。

基于暂态录波与多元状态估计的阀冷系统故障预警及识别

阀冷系统是直流输电工程的重要设备之一,提高其故障预警及识别水平具有重要实用价值。利用主泵周期切换触发的双频暂态录波数据,提取系统在切泵扰动下的特征量,从而提高运算效率;提出基于聚类算法和切换工况相结合的动态过程记忆矩阵构建方法,根据多元状态估计得出估计向量,计算估计向量与观测向量的余弦相似度,采用3σ离群检测值作为预警阈值,然后根据预警观测向量与切换工况的耦合程度,以及3种故障类型对误差的贡献率实现故障识别。最后,通过案例分析验证了所提方法的有效性。

全厂断电情景下M310核电厂缓解措施分析

全厂断电(SBO)是可能导致核电厂严重事故的典型初因事件。为研究国内M310系列核电厂应对全厂断电事故的能力,并综合考虑福岛改进行动的要求,使用严重事故分析程序MELCOR开展SBO事故缓解能力分析。通过研究主泵轴封,汽动辅助给水,一、二回路补水等因素,并考虑设备可用性及可到达时间,给出了影响全厂断电事故进程的关键环节。分析结果表明,改进后的M310系列核电厂可有效缓解全厂断电事故,使反应堆冷却至可控状态,避免放射性物质向环境的大量释放。

Zr基大块非晶合金的超塑性成形性能

研究了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5大块非晶合金的过冷温度区域范围、时间—温度—转变曲线及其在过冷温度区域的力学行为,并在此基础上,对精密凸轮零件进行了模锻成形实验,分析了不同温度和应变速率对成形结果的影响。结果表明:Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5大块非晶合金在635.6～710.4K的过冷区域范围内,其应变速率敏感系数接近1,具有良好的超塑性性能;较理想的超塑性成形温度为653～668K,应变速率为5.0×10-4～5.0×10-3s-1。在温度为668K、应变速率为5.0×10-4s-1的工艺条件下,非晶合金的可成形时间大于1000s,最大流动应力小于70MPa。

HTR-10燃料元件装卸系统冷态调试

10MW高温气冷实验堆(HTR-10)是一座球床堆,由燃料元件装卸系统实现燃料元件的装卸和循环,且不需要停堆。为保证HTR-10的正常运行,燃料元件装卸系统必须安全、可靠。为此,必须对燃料元件装卸系统进行周密、细致的调试试验和验证。本文介绍了燃料元件装卸系统冷态调试的主要调试项目、调试方法和调试结果。

基于KULI的发动机热管理瞬态模型的参数设置与仿真

以某重型柴油机为原型,利用KULI软件建立了发动机冷却系统模型,阐述了模型中发动机参数的设置原理,进行了瞬态工况下冷却液温度以及润滑油温度变化的仿真。结果说明:其仿真结果与实验数值吻合较好,模型精度可靠,模型中发动机的参数设置原理为发动机热管理瞬态模型的设置提供了一种方法,使用该方法可用来设置不同类型的发动机,为发动机热管理系统的仿真计算提供较为准确的放热边界条件,并进一步用来仿真完整的发动机热管理系统。

大型空冷汽轮发电机冷却技术的现状与分析

本文分析了空冷技术当前受到重视的原因。通过对国内外空冷汽轮发电机发展状况的分析,指出了国内进一步研究空冷技术的必要性。通过对空冷汽轮发电机冷却原理的介绍,对空冷技术改进的可行性进行了分析。

逆流式自然通风冷却塔流场及热质交换的数值模拟

以双曲型逆流式自然通风冷却塔为典型的研究对象，建立“热态模型”，即建立塔内气、水流动以及热质交换问题的数学和物理模型，在贴体非正交曲线坐标网格上用有限体积法构造差分格式，并运用ＳＩＭＰＬＥ算法对冷却塔流场和温度场进行了数值模拟．

燃气轮机进气冷却技术发展现状及前景分析

分析了燃气轮机进气冷却的必要性,介绍了国内外目前应用的几种燃气轮机进气冷却技术的发展现状,分析了各自特点并对发展前景进行了展望。

侧风下自然通风湿式冷却塔出口气流的试验研究

基于热态模型试验,研究了自然通风湿式冷却塔塔顶侧风对出口气流的影响,以及由此带来的对冷却水温降和通风阻力系数的影响。通过在模型塔喉部至出口区域内布置热电偶,获得该区域内的温度场,根据温度场和速度场之间的联系,分析侧风下出口气流的流态。实验中,调节塔底侧风并保持一定风速后,通过控制塔顶侧风风机的启闭,研究塔顶侧风对冷却水温降和通风阻力系数的影响。结果表明,随着风速增大,塔顶侧风会对出口气流产生侵入、排挤、封盖和引射作用;静风时冷空气便会从塔出口侵入塔内,至风速为0.2m/s时达到最大,占出口气流的8%-10%,风速进一步增大,冷空气侵入量会逐渐减少。对水温降而言,当参考风速为0.3-0.6 m/s时,塔顶侧风可使其普遍减小2%-3%;而对冷却塔纵向通风阻力系数而言,在参考风速为0.5-0.8 m/s时,塔顶侧风影响可使其增大25%-35%。

润滑油对基于制冷循环的喷雾冷却系统性能的影响

针对高功率固体激光器的散热需求,设计了一种基于制冷循环的喷雾冷却系统,并对其换热性能进行研究。由于制冷系统的压缩机需要润滑,冷却液中不可避免地会混有润滑油。润滑油会对冷却液的粘度、表面张力产生影响,并可能产生油膜,从而对冷却液的换热过程产生强化或抑制。因此,通过实验研究,分析了润滑油对喷雾冷却换热性能的影响。实验结果表明,冷却液中存在润滑油,会增大冷却液流经喷嘴过程中的阻力,减小流量,但根据本系统的应用情况,可以忽略;在低热流密度时,含有一定量的润滑油更有利于热源表面温度的均匀分布,高热流密度时,2%(质量分数)的含油量对温度分布不均的影响可以忽略;润滑油的存在可以提高临界热流密度,使得系统的散热能力得到提高,更有利于其在高功率固体激光器散热领域的应用。