推流器布置对氧化沟流场特性的影响

针对环形跑道式氧化沟污泥沉积现象,在池形结构不变的前提下,改变推流器的布置位置,以STARCCM+软件为仿真平台,采用多面体网格划分方式,调用标准k-ε湍流模型,对4台推流器同时开启状态下进行全流场模拟.分析流道各断面的速度分布、整体流场的流速分布以及流场死区率(速度低于某一值所占区域的比例),寻找适合于该池型结构的推流器最优布置方式.结果表明:推流器的安装位置对流速的分布至关重要,其与中间导流墙的间距偏大或偏小都会导致流场速度分布不均匀,死区率较高,而当其间距为环形导流墙半径与偏置距离之和的0.85倍时,整体的流速分布最为均匀,主要断面的平均流速较高,且均在0.35 m/s以上,死区率最低;在环形导流墙背后以及中间导流墙的两端不可避免地会出现脱流区域,但可以通过改变推流器位置进行改善;在氧化沟的弯道处受推流以及壁面阻碍作用有明显的涡旋现象.

飞机副翼舵面控制的力纷争问题

为了减缓或消除单反馈回路的余度舵机上的力纷争现象,并同时改善系统响应速度,在对飞机副翼舵面的结构进行分析的基础上,对系统的机械传动部分、板阀、作动筒、管路、转轴等进行建模仿真分析,得到了系统的带宽频率及由于舵机内部的不对称性所导致的系统纷争力大小。进一步研究了系统的输入比、板阀死区大小、板阀开口面积梯度对系统纷争力大小及系统响应速度的影响。仿真结果表明,将控制反馈回路的板阀死区设置得较小,有利于系统纷争力的减小;增大系统输入比可大幅度减小系统纷争力并提高带宽;减小板阀死区或增大开口面积梯度可提高系统带宽但并不影响纷争力的大小。因此合理设置两板阀死区,提高输入比、减小板阀死区或增大板阀开口面积梯度均可改善系统的动静态性能。在以上结构参数无法更改的情况下,提出了设置可变节流孔的方法减小系统纷争力,仿真结果证实了该方法的有效性。

PS-FB-ZVS PWM DC/DC变换器中副边占空比丢失问题的研究

移相控制ZVS PWM DC/DC全桥变换器是变换器的一个研究热点,诸如高性能、高效率、低噪声、低污染等理论问题急待研究。副边占空比丢失是移相全桥PWM DC/DC变换器中的一个重要现象,文章以移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器电路模型为基础,结合变换器谐振电路的工作特点,对变换器副边占空比丢失的原因进行了详尽的分析,阐述了全桥变换器滞后臂比超前臂更难实现ZVS的原因,最终得到了移相全桥ZVS PWM DC/DC变换器死区时间和工作频率的设置条件与解决副边占空比丢失的措施。

一种实用的大功率光伏逆变器窄脉冲抑制方法

针对窄脉冲会严重影响大功率逆变器系统可靠运行的普遍现象,在分析窄脉冲的危害及其产生原理基础上,指出了影响窄脉冲产生的主要因素是调制比大小,据此提出一种在脉冲宽度调制(PWM)递增递减模式下的窄脉冲抑制策略,并进行实验验证。结果表明,采用的窄脉冲抑制算法能有效抑制窄脉冲信号,避免窄脉冲对系统控制的危害,提高系统控制的稳定性和安全性。

七机七流中间包流场模型的优化试验

根据中间包原型按照1∶2的比例制作中间包模型,利用们"刺激—响应"试验技术,以饱和KCl溶液为示综剂,将信号绘成RTD曲线。结合正交分析法对各影响因素进行分析,根据修正混合理论模型,得到中间包内死区体积比例,示综剂滞止时间等参数。结果表明,优化后无论塞棒工况还是定径水口工况,死区比例都远小于稳流器与挡坝配合控流情况,最优控流方案为:新挡渣墙100 mm导流孔、左右偏角24°、上扬30 mm+2~#中部挡渣墙导流孔设计+6-7流前挡坝、高度250 mm。

麦克纳姆轮底盘等百分比操纵特性优化

针对常规伺服电机驱动的麦克纳姆轮底盘具有线性操纵特性,在全向移动时操纵不平稳、难于精准控制的问题,提出了一种以等百分比特性为目标,基于软件补偿的麦克纳姆轮底盘操纵特性优化方案。分析了麦克纳姆轮底盘的运动模型,设计了等百分比特性的补偿算法,并采用启动死区补偿的方法,进一步解决了电机启动转速死区问题。实际操纵与变量反馈可知,通过算法补偿可实现底盘系统的等百分比操纵特性,速度低时操纵平稳缓和,速度高时操纵灵敏有效。根据不同负载及电机性能设定系统的可调比和启动死区,可进一步优化操纵特性,增强系统适应能力。

计及报装容量阶跃性的中压配电网接线模式研究

将用户报装容量纳入接线模式研究过程,建立了供电能力"死区"模型。对用户报装容量概率分布条件下的线路期望负荷、期望接入用户数进行了分析,并以此为基础提出了计及"死区"影响的线路负载率、变电站出线间隔利用系数和用户平均占用出线间隔数等指标的计算方法。实际算例表明,该方法能够有效降低"死区"造成的不利影响,大幅度提升馈线实际接入能力和电网资源实际利用率,对提高配电网规划建设的经济性具有较强的指导意义。

基于示踪剂法板坯连铸40t中间包内钢液流动行为的物理模拟

通过中间包1:3水力学模型,利用激光片光源对中间包水模型进行切片照射、加人示踪剂显示流体流动特性等手段,研究了钢厂板坯连铸双流40 t中间包水模型挡墙挡坝的相对位置,长水口插入深度(50~105mm)和流量(拉速)(0.7~0.9 m^3/h)对流动行为的影响。结果表明,流量0.8 m^3/h、长水口插入深度93 mm、挡坝内移1 cm的工艺设计较为合理,优化后工艺条件下中间包流动状态较好,有利于减少"死区"比例和夹杂物上浮去除。

9E级燃气—蒸汽联合循环机组一次调频改造

针对PG9171E燃气-蒸汽联合循环机组不完全具备一次调频功能的现状,通过MarkV控制系统逻辑组态,使机组具有全行程负荷状态下一次调频功能,满足电网要求。

基于拖尾电流识别的断路器失灵保护判据

分析了影响断路器失灵保护动作时间的主要原因,针对失灵电流判据受电流互感器拖尾电流影响的问题,提出了一种利用最小二乘法三点窗算法计算基波幅值和直流幅值的直流比率制动判据。经仿真验证,在断路器跳开后发生电流互感器拖尾时该判据可在20 ms内动作闭锁断路器失灵保护,消除拖尾电流的不利影响。针对断路器失灵保护动作中间环节多和失灵出口需要重动的问题,提出了通过优化保护配置,综合集成保护功能,使用专用纵联通道、优化远跳就地延时及采用分相出口等方法,以减少断路器失灵保护和死区保护动作全过程参与的保护装置数量,提高动作速度。设计了综合集成断路器失灵保护方案,可在200 ms时间内快速切除断路器失灵故障及死区故障。设计了综合集成断路器失灵死区保护,增加了针对死区保护的差动逻辑,利用差动保护可在110 ms内快速切除死区故障。2种方案均已通过第三方检测,验证了方案的可行性。

四流中间包控流装置的组合优化分析

为了解决某钢厂四流中间包内部钢液流动一致性较差的问题,对中间包挡墙的导流孔结构进行设计,并结合湍流抑制器,形成控流装置的组合结构,优化中间包流场。针对挡墙导流孔结构设计正交试验,通过水模拟试验获得各个方案的时间停留分布(RTD曲线),结合极差分析法和实际情况确定挡墙导流孔最优结构参数以及因素的影响程度。在此基础上设计不同结构的湍流抑制器,与挡墙组合,进行水模拟试验,最终获得了最优的生产方案。研究结果表明,方案U2为挡墙的最佳结构,导流孔参数为竖直倾角25°、直径140 mm、高度400 mm、水平倾角10°,该方案死区比例为17.83%,较原方案减小2.12%,流动一致性较原方案提升了84.61%;将多边型湍流抑制器与U2组合应用后,钢液流动行为最优,该方案死区比例为16.1%,较原型中间包减小3.85%,流动一致性提高71.54%。相对于单一的挡墙结构,U型挡墙+多边型湍流抑制器的组合结构能够有效减小死区比例,大幅降低了水口峰值浓度,延长峰值时间,使水口一致性增强,实现中间包内部流场的优化,为后续开发控流装置组合优化流场提供了理论依据。

四流大圆坯中间包挡墙优化

为了解决某钢厂在生产条件欠佳时中间两流的铸坯质量明显低于边部两流的问题,提高中间包的各流一致性及减少中间包的死区比例,在同一个挡墙上设计了3种开孔方式,并通过水模型物理试验获得了各方案的时间停留分布(RTD)曲线。经过分析RTD曲线获得了各方案对应的死区、活塞流区及全混流区比例。同时综合考虑RTD曲线的尖峰和各流间的一致性,获得了最优的生产方案。研究结果表明,侧边单孔的方案B1流场最优,其孔径为140 mm,竖直角度为20°。其两流流动一致性很好,死区比例为19.95%,且RTD曲线无尖峰及双峰。