发电机定子并联环引线绝缘开裂缺陷分析及处理

针对某640MW级燃气-蒸汽联合循环结构发电机在进行定子绕组交接直流耐压试验过程中,发现B相绕组泄漏电流数值与另外两相存在较大偏差的问题。通过对泄漏电流数值曲线的对比判断,确定发电机B相绕组存在集中性缺陷。现场采用从外到内逐步排查的思路,结合发电机的安装结构和试验数据进行综合分析,排除绝缘受潮和外部损伤等因素,最终在检查B相中性点手包绝缘结构时发现其并联环引线L型转角位置存在3处绝缘开裂缺陷。通过评估缺陷部位的绝缘性能和判断结构的损伤范围,确定了现场修复方案,经修复处理后发电机泄漏电流和直流耐压试验合格。

室温硫化橡胶绝缘材料在架空裸导线包覆中的应用

硅橡胶具有优异的电绝缘性、耐高低温性、透气性和低表面特性,是制备电缆绝缘层的优良聚合物材料。首先以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和异佛尔酮二异氰酸酯为原料合成了聚氨酯改性有机硅预聚物材料(PU-Si),并通过红外光谱验证了预聚物的结构。然后按配方将预聚物、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、甲基三(甲基乙基酮肟)硅烷(MOS)、硅氧偶联剂(KH-792)和填料(SiO_(2)、CaCO_(3))共混制备了用于包裹电缆的绝缘涂层。通过电子万能试验机、电压击穿试验仪、体积电阻率测试仪及扫描电镜等测试手段确定了绝缘材料的最佳配方。在最佳配方下,涂层表面干燥时间22 min,抗拉强度可达2.6 MPa,体积电阻率大于4×10^(14)Ω·cm,击穿电压大于20 kV/mm。

绕丝棒束组件过渡流摩擦阻力实验研究

绕丝棒束组件低流速下摩擦阻力是钠冷快堆堆芯热工水力研究的重点内容之一。通过对现有组件摩擦阻力系数公式应用于过渡流存在的问题、现有组件摩擦阻力实验在低流速时出现的不同摩擦阻力特性的分析讨论,以及对一个37棒组件低流速摩擦阻力的实验研究,提出了组件内流动的转捩特性和提高经验公式在低流速时计算准确性的有效策略。研究结果表明:绕丝棒束组件内流动转捩并不是同时发生,而是在部分子通道的局部先发生,随着流速的增加扩散到整个组件,只有当一定数量子通道都发生转捩时,棒束的平均摩擦阻力才会显著增加。绕丝棒束组件摩擦阻力系数公式应尽可能使用小的层流向过渡流转捩的临界Re和插值指数,使公式尽早开始转捩,并平滑向过渡流过渡。

铅铋堆燃料组件子通道计算方法优化

针对铅铋堆开展燃料组件子通道分析,对于铅铋堆的发展具有重要的意义。本研究的目的是修改和优化COBRA子通道程序,使其适用于铅铋反应堆,并验证其性能。修改包括调整物性参数、流换热模型、摩擦阻力模型以及湍流交混模型。然后将修改后的程序数值计算结果与实验数据进行比较。针对宽参数质量流量条件,提出了一种与神经网络相结合的子通道优化方法。结果表明:改进后的子通道程序在实验工况下与实验结果和FLUENT计算结果吻合良好。分析质量流量对计算精度的影响,发现神经网络可以提高计算精度。通过改进和神经网络优化子通道分析程序适用于宽参数质量流量工况下的铅铋堆子通道分析,可为铅铋堆的堆芯设计提供方法借鉴。

基于CFD的绕丝元件棒束通道内流动传热特性研究

绕丝型燃料具有功率密度高、换热效果好等特点,相较于圆棒格架型燃料,能有效减小堆芯体积,实现反应堆紧凑布置。以四绕丝元件棒束通道内的流动传热特性研究对象,使用三维计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)软件Fluent进行了数值模拟,主要研究绕丝螺距对流动传热特性的影响以及交混效应的特点。研究结果表明,随着绕丝螺距的减小,通道内的平均温度降低、压降增大;在绕丝作用下,通道间出现了明显的横向交混,横向交混随着绕丝螺距的增大而减弱;在对元件棒周向温度进行分析时发现热点主要集中在绕丝与元件棒的接触点附近,在进行热工安全分析时需要重点关注此处的传热恶化。

氨纶预牵伸倍数对棉/氨纶/不锈钢丝包覆纱性能的影响

针对面向个体防护装备的涂层类电磁屏蔽材料存在无弹性、保形性差、不耐洗涤、舒适性差等不足,基于空心锭包缠纺纱机,以氨纶为纱芯、不锈钢丝和棉股线为第一和第二外包覆层,纺制兼具优良弹性和电磁屏蔽功效的棉/氨纶/不锈钢丝包覆纱。探究氨纶预牵伸倍数对包覆纱强伸性能、回弹性能的影响,利用模糊综合评判法优化工艺参数,实现纬向弹性电磁屏蔽机织物的设计构筑。结果表明:氨纶预牵伸倍数对包覆纱性能影响显著。在设定范围内,氨纶预牵伸倍数为2.5时,包覆纱综合质量较优,且在拉伸应变下具有稳健的导电特征。此外,基于包覆纱制备的纬向弹性机织物具有优良的可拉伸性,电磁屏蔽效能与织物放置方向、拉伸应变程度等密切相关。相关研究结果可为开发电磁屏蔽耐久性好、高度可拉伸且服用性能优良的电磁屏蔽织物提供新思路。

复合绕包绝缘航空导线的烧结裂纹分析及工艺优化

复合绕包绝缘航空导线是航空航天领域重要的动力传输元器件,烧结后绝缘容易出现裂纹,进而导致产品绝缘击穿报废。以导体为铝合金、内绝缘为聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合薄膜、外绝缘为聚四氟乙烯生料带的95 mm^(2)航空导线为研究对象,研究导线的绝缘绕包工艺和烧结工艺,分析绝缘产生裂纹的主要原因,并对其工艺进行改进。研究表明,合理选择绕包和烧结工艺参数,可以有效消除绝缘烧结裂纹的产生。

类线束挠性印制电路板制作技术研究

针对智能网联汽车或低空飞行器,提出一种创新的挠性印制电路板(FPCB),该方案可替代线束。从加工角度反向推导设计方案,生产满足新功能需求的FPCB。成功研发出采用醋酸布胶带进行局部缠绕结构的FPCB。该技术突破了局部子板加工及叠层防撕裂技术、缠绕材料选用及缠绕加工技术和阻抗稳定性技术,为FPCB的联动性设计和加工提供新思路和新方法。

中压电力电缆金属屏蔽层截面积的计算方法探析

中压电力电缆金属屏蔽的实施方式分为铜带绕包屏蔽和铜丝疏绕屏蔽,其截面积的大小是根据故障电流容量要求设定的,不同金属屏蔽的截面积的计算方法不一样,按照国家标准中计算出的金属屏蔽的实际截面跟要求设定的数据存在偏差,可能会造成安全隐患或质量过剩。通过实例比较得出了两种屏蔽方式截面积合理的计算方法,为中压电力电缆金属屏蔽的工艺设计提供参考依据。

西堠门大桥主缆缠丝技术

西堠门大桥主缆除采用重防护涂装体系外,还采用"先缠丝,后铺装"施工技术。根据相关试验成果,确定施工中缠丝导入张力不小于2.3 kN。采用ZLC1000型缠丝机进行主缆缠丝。为方便主缆排水、减少主缆钢丝暴露外界时间,缠丝顺序为:先边跨后中跨,边跨从锚碇向桥塔方向进行,中跨则从桥塔向跨中方向推进。通过缠丝机将4 mm钢丝均匀紧密地缠绕在已涂覆底漆与不干腻子的索夹间主缆上,间隔一定距离以铝热焊剂焊接缠绕钢丝以保持其缠丝导入力,钢丝两端则固定于索夹。

疏松砂岩储层防砂方法优选实验评价

对埕岛油田常用的防砂工艺进行了实验室评价,对比分析了各种防砂工艺的防砂效果,优选出了适用于胜利浅海油田特点的各种常用防砂工艺的参数,并优选出了适合该区块特点的防砂工艺,在现场应用后取得了很好的防砂效果。

薄层疏松砂岩稠油油藏有效开发技术

目的研究薄层疏松砂岩稠油油藏的有效开发技术。方法针对苏北盆地溱潼凹陷薄层疏松稠油油藏埋深浅、油层薄、岩性疏松、原油黏度高等地质特征,运用水平井技术增大井眼与油藏的接触面积,减小渗流阻力;采取绕丝筛管完井方式,由先前产后被动防砂为完井主动防砂,储层不受固井水泥浆污染,提高完善程度;采用泡沫酸化技术避免酸液大量进入高渗部位,引起地层坍塌,达到改善低渗储层渗流条件;引用螺杆泵采油技术解决地下原油举升过程中的砂卡问题;添加合适的降黏剂,促使油包水乳化液转化为水包油乳化液,使原油与管壁的摩擦变成水与管壁的摩擦,降低流动阻力。结果运用水平井开发技术配套,从水平井设计、完井方式、酸化解堵、举升工艺及降黏技术等方面进行系统改进,成功实现华港—北汉庄区块垛一段稠油藏的有效开发,在采油速度达2.1%的稳定开发的状况下,含水上升率仅为0.41%,形成了一套适应此类油藏开发技术系列,并得到了较好的推广应用。结论水平井开发薄层疏松稠油油藏,适应性好,较普通直井、定向井具显著优势,是开发难动用薄层稠油油藏的有效方法。通过北汉庄—华港区块的成功应用,可带动溱潼凹陷斜坡带的滚动勘探开发。

快堆带绕丝棒束组件低雷诺数下的水力特性分析

低雷诺数(Re)流动存在于正常运行或事故停堆工况的各类组件中,对于快堆的安全运行具有重要意义。利用CFX程序对低Re下的中国实验快堆不同类型的带绕丝棒束组件的水力特性进行了分析。结果表明,通过利用1个螺距的带绕丝棒束组件计算得到的低Re下的水力特性与实验结果以及Engel关系式符合较好。通过利用4个螺距的带绕丝棒束组件计算结果表明,绕丝产生的横向流动使组件6个壁面上压力分布有所不同,但在流动充分发展时,每个面轴线方向的压降按螺距均匀分布,从而进行带绕丝棒束组件水力特性测量时,需在组件同一面上按照整数倍螺距来布置测点,才能避免由于横向流动对测量带来的影响。

西堠门大桥主缆缠丝导入力计算

在试验数据的基础上,综合考虑各种因素,西堠门大桥主缆缠丝导入力安全系数取3.0。缠丝导入力的设计荷载包括恒载、汽车活载、温度变化、风荷载等。考虑主缆横断面的弹性对泊桑比公式进行修正,根据文献总结的几种方法,得出缠丝导入力的计算公式。计算直径为3.5mm和4.0 mm及不同弹性模量的缠丝导入力,结果表明缠丝导入力随着缠丝弹性模量和缠丝直径的增加而增大,断面温差对其影响很大。提出西堠门大桥主缆缠丝导入力在2 300 N以上。

悬索桥主缆缠绕钢丝的设计

提出了考虑主缆空隙效应的缠绕钢丝预加力计算公式。

稠密带缠绕丝棒束阻力特性研究

为获得稠密布置燃料组件的阻力系数,应用稠密带缠绕丝棒束进行实验研究,拟合阻力系数关系式,并将关系式与经典Rehme关系式进行比较分析。结果表明Rehme关系式不适用于本实验棒束。同时应用计算流体力学(CFD)方法、剪切应力输运模型(SST)湍流模型对实验进行模拟,获得棒束内部的流动形式、压力场和沿程阻力系数,并与实验结果进行对比。结果表明CFD方法可作为预测稠密带缠绕丝棒束单相流动阻力系数的参考。

哈特曼声波发生器在出砂井解堵中的室内实验与应用

一些出砂井在生产过程中,由于化学防砂效果较差及机械防砂有效期短等原因,极易造成近井地带和井底堵塞。针对该问题,提出了声波解堵与绕丝筛管防砂相结合的方法,即绕丝筛管防砂与声波解堵同步进行。设计了一套油层模拟器,并利用它模拟了地层堵塞和哈特曼声波发生器解堵的实验过程。研究结果表明,出砂井生产时存在着极限压力和极限产量,超出该极限值,地层会严重出砂,造成井底和近井地带堵塞;声波解堵后,相对于污染地层的渗透率恢复程度最高达到了336.92%,相对于原始地层的渗透率恢复程度最高达到了76.92%。现场应用结果表明,该方法对绕丝筛管堵塞不供液停产井均见到了较好的解堵效果,产液量和产油量均得到了大幅度提高,平均单井增液量为20t/d,平均单井增油量为5.4t/d;同时,该方法不仅可以延长绕丝筛管防砂油井的生产周期而且能够提高出砂地层注水井的吸水能力。

胶囊机器人无线能量传输系统设计

目的胶囊内镜机器人受尺寸限制和安全性等因素的影响,传统锂电池或拖缆式供能已不能满足要求,如何提供有效的供能方式成为其发展的重大瓶颈。随着无线供能方式的提出,基于电磁感应的无线能量传输被视为一种有效解决该问题的供能方式。方法设计了一个在任意姿态下接收线圈均能高效稳定供能胶囊机器人的无线能量传输系统。首先设计了符合赫姆霍兹线圈结构的双螺线管对线圈作为发射线圈,再结合机器人结构特征设计新型的磁芯结构和绕线方式,构成新型三维正交接收线圈。最后在由发射线圈和体外控制电路组成的可调谐发射平台上进行了0~360°范围内系统有效接收效率的测试。结果该系统能量传输效率在线圈任意姿态不低于4.95%,解决了因接收线圈姿态变化导致的供能不足问题。结论在输入功率为10.88 W条件下能提供最少544 m W的能量,实验验证了该系统的可行性。

数值堆热工流体程序CVR-PACA验证及典型应用

谱元方法是一种高精度的数值计算方法,采用该方法开发了数值堆高精度热工水力并行CFD计算程序CVR-PACA。应用CVR-PACA对单棒光棒通道湍流流场、3×3光棒棒束湍流流场、Matis-H压水堆棒束通道基准题、19棒带绕丝组件通道湍流流场进行了仿真计算。通过与实验测量值对比,研究定量验证了大涡模拟(LES)模型及非稳态雷诺时均(URANS)模型对各类棒束通道流场预测的准确性。算例在建模过程中采用网格分裂技术实现了复杂几何的纯六面体网格划分,用于支撑谱元方法计算。研究较为全面地积累了高精度谱元方法模拟流场流动及换热的建模经验,获取了各类棒束通道内丰富的流动和换热细节,获得的建模经验能更加精准有力地指导相关设计的优化改进。

环形通道内超临界水的传热特性研究

针对超临界水冷堆（SCWR）堆芯内非圆通道、高热流密度下传热特性研究困难的现状，在压力为23～28MPa、质量流速为350～1000ka／（m^2·s）、热流密度为200～1000kW／m^2的试验条件下，对环缝间隙为4mm的环形通道内超临界水的传热特性进行了试验研究。在SCWR的概念设计运行工况下，并未发生传热恶化现象，这一结论对SCWR堆芯传热分析具有重要参考意义。试验结果表明，热流密度和质量流速对传热特性影响非常明显。此外，螺旋绕丝能够显著强化局部传热，并对下游的传热情况具有一定的改善作用。在环形通道中，一定试验参数下仍然观察到了传热恶化现象，且传热恶化的试验工况与Ogata关系式预测值比较接近。就传热恶化的机理而言，浮升力对传热恶化的发生起着重要作用。在所选定的6组换热经验关联式中，Jackson和Bishop关联式对换热系数的预测效果最好。