变压器外部辅助水冷设备设计及其散热特性仿真与实验研究

自冷型油浸式变压器是电力系统的重要设备,其寿命与安全性与中心温度息息相关。为获得变压器散热特性,进一步优化其散热能力,通过计算流体力学(CFD)对自冷型油浸式变压器进行数值仿真研究,获得其温度分布,分析自然对流换热条件下变压器散热片的散热特性。通过试验验证CFD仿真的可靠性,散热片中心流道表面温度的仿真与试验结果相对误差约为5%。在不破坏变压器本体、不影响变压器使用的前提下,提出管式和板式两种变压器外部辅助水冷设备并进行数值仿真研究。结果表明,设置板式和管式辅助装置的散热片进出口温差比无辅助设备的温差分别增加了23.1℃和3.6℃。使用外部辅助设备能显著改善自冷型油浸式变压器的散热特性。

垂向异重流式分离鳃在动水中的集成试验研究

通过集成垂向异重流式混合流体水沙分离鳃的动水沉降试验,分析了沉淀时间、进流速度与溢流浓度的关系,并对溢流液体进行了颗分试验。试验表明,通过控制进流速度,可以调节溢流浓度的大小。动水沉降试验在一定程度上可以达到泥沙在静水沉降时的效果,对加速水沙分离的效果明显。

大型核电机组涉网保护与电网安全自动装置的协调控制原则

针对中国目前应用最为广泛的压水堆核电机组,分析了核电机组涉网保护与电网安全运行的相互作用和影响,提出了核电机组涉网保护与电网安全自动装置的协调控制原则。在全过程动态仿真程序已有的压水堆核电机组模型基础上,研究了电网电压、频率扰动引起的核电机组和电网的动态特性,着重分析了超速保护、过励限制和保护、频率异常保护、主泵保护等涉网保护和电网高频切机、低频减载等安全自动装置的动作特性、相互影响及其协调关系。结合实际电网算例,验证了相应的协调配合原则,为核电厂及其所接入电网参数整定、定值优化及协调控制等提供了参考。

倒置式油浸电流互感器受潮过程微水含量动态推演方法

为在可测特征量的基础上研究受潮过程中电流互感器内部微水的分布及扩散规律,该文提出了一种受潮过程中电流互感器内部微水含量动态推演方法。首先,建立了220k V倒置式油浸电流互感器电-热-流多物理场耦合三维仿真模型,利用有限元分析和多物理场耦合分析等方法,得到了受潮过程中电流互感器内部温度场以及微水含量分布规律;然后,通过分析环境温度对微水扩散的影响,建立了电流互感器内部油纸绝缘中微水含量与取油阀处绝缘油微水含量间的关联关系,并在此基础上,建立了基于回归决策树算法的倒置式油浸电流互感器内绝缘微水含量动态推演模型;最后,搭建了LVB-220W3倒置式油浸电流互感器实验平台,来验证仿真及动态推演模型的有效性。研究结果表明:本文提出的电流互感器内绝缘微水含量动态推演模型计算结果与实验结果的最大偏差为2.51%,可为油纸绝缘设备运维和检测提供一种新的思路。

海底铁锰氧化还原过程的模拟研究

本文用室内海水-沉积物平衡箱研究了沉积物间隙水中铁、锰的垂直变化分布和随时间变化的分布,Fe^(2+)随深度、时间的变化幅度大,在六个月的实验期内均是如此,而Mn^(2+)在放置三个月后即趋于稳定;Fe^(2+),Mn^(2+)产生的宏观经验动力学表明:Fe^(2+)受pH影响远比Mn^(2+)大,且随着深度的增加更为明显,Fe^(2+)在较下层产生速率大,而Mn^(2+)反之;Fe^(2+)的扩散转移是上覆海水向沉积物中转移,扩散量为-60.7ug/m^2d,Nn^(2+)转移方向相反,扩散量为1746.2ug/m^2.d。

大型油罐容积测量装置的设计与分析

为测量储油罐实际体积与理论体积的变化,储油罐容积测量装置的设计就显得尤为重要。针对这一问题,设计一种可搭载三维激光扫描仪并在罐体内进行扫描作业的设备。该设备可以实现对不同高度的立式圆柱形储油罐容积的精确测量,还可以完成罐壁的焊缝检测、探伤检查等极限作业任务。运用SolidWorks软件对该测量装置进行三维建模,使用SolidWorks子插件Simulation完成对关键受力部件的静力学分析,运用Adams软件对柔性连接部分进行动力学分析,运用Cinema4D软件完成运动过程动画仿真,最后进行试验验证该测量装置的可行性与精准度要求。

土壤垂向分层和均匀处理下水分差异的数值探讨

在现有众多的陆面过程模型中,对土壤水分的定量描述一般是假设垂向分布均匀,取表层土壤质地来表示整个垂向土壤质地。垂向分层和均匀处理下的土壤水分是存在差异的,这种差异有多大目前少有研究。设置3组不同饱和导水率组合的层状土壤代表不同区域的非均匀土壤,取3组层状土壤的上层土壤代表整个均匀土壤,通过建立一维土壤水分运动模型分析这种差异,同时分析饱和导水率、饱和含水量、残余含水率、孔隙大小分布参数和形状参数对层状土壤和均匀土壤的渗透量和储水量差异的敏感性,探讨垂向层状和均匀处理下土壤水分运动的差异。研究结果表明:1)建立的一维土壤水分运动模型模拟的土壤水分剖面与Yeh解析解和室内五水转化试验的土壤水分剖面一致,表明模型无论是考虑还是不考虑根系吸水都具有可靠性。2)采用垂向均匀方式处理,上下层饱和导水率相差越大的层状土壤,各水文变量的差异越大。当层状土壤上下层饱和导水率相差1.5倍时,层状土壤和均匀土壤的水分分布差别小于0.05 cm^3×cm^(-3);而当层状土壤上下层饱和导水率相差达3.3倍时,层状土壤和均匀土壤的水分分布差别达0.15 cm^3×cm^(-3),渗漏量相差20 cm以上,储水量相差5 cm左右。3)相对于层状土壤下层,均匀土壤下层的持水能力更差,水流速度更快,导致下层水分分布减小,渗漏量增加,储水量减小。4)形状参数n对渗透量的敏感性最强,土壤孔隙大小分布参数对储水量的敏感性最强,形状参数n其次。在实际应用中,如果一个区域的土壤上下层饱和导水率相差较大,那么垂向均匀处理可能会导致很大的误差,和实际土壤的水分分布相差很大,这会严重影响土壤水分的准确估计,在实际处理中需要认真考虑。

一体化氧化沟A^(2)/O工艺水处理实验装置的研制与实践

氧化沟工艺和A^(2)/O工艺是两种可以独立运行的污水处理工艺,二者结合可以提高污水处理效率。因此,本研究研制了一种利用一体化氧化沟A^(2)/O工艺处理污水的实验装置。该装置既可以用于教学实验,又可以用于科学研究,弥补了水处理实验教学设备的不足,为学生更好地理解和掌握氧化沟及A^(2)/O工艺原理、开展多元化水处理实践活动提供了坚实的物质基础。

油水两相流蜡沉积规律的研究进展

目前国内外油田多数处于含水开采阶段,油水两相流蜡沉积问题亟需解决。综述了国内外对油水两相流蜡沉积机理、实验方法、动力学模型和影响因素的研究进展,重点分析了剪切剥离及老化机理,比较了冷板、冷指、旋转圆盘和环道实验装置的优缺点,并介绍了两种油水两相流蜡沉积模型。指出深入研究水相对油水两相流蜡沉积的影响,有利于认识油水两相流蜡沉积规律。

气化灰水阻垢分散剂动态性能评价实验研究

介绍了某四喷嘴水煤浆气化装置灰水处理系统工艺流程,分析了该装置灰水水质数据和现有灰水处理方法,并以该灰水数据为基础,建立了阻垢分散剂动态性能评价方法,采用动态阻垢性能评价装置(PMAC),验证了灰水系统所用阻垢分散剂的药剂效果。实验表明,在阻垢分散剂含固质量分数为27.9%,加药质量浓度保持在80 mg/L以上时,灰水系统结垢风险较低。