小型化GIS隔板绝缘子电场优化设计

为解决小型化SF_(6)气体绝缘金属封闭开关设备(gas insulated metal-enclosed switchgear,GIS)沿面闪络频发的问题,以交流220 kV GIS隔板绝缘子为研究对象,基于电场设计准则、沿面闪络事故原因分析和电场的有限元分析计算结果,提出小型化GIS隔板绝缘子的电场设计中场强控制的关键点。研究发现:①目前GIS绝缘件的电场设计准则没有考虑两因素对沿面绝缘的影响,一是SF_(6)气体中沿面闪络电压比气体间隙击穿电压分散性大,二是特快速瞬态过电压对附着金属微粒盆式绝缘子沿面的绝缘威胁比标准雷电过电压大;②为提高盆式绝缘子的沿面绝缘强度,不仅要优化电场分布使得放电不沿面发展,还要降低微粒积聚区域的电场强度提升沿面的金属微粒容错性;③盆式绝缘子具有较好的金属微粒容错性,更适用于金属微粒较多的开关气室,相比之下,平盘绝缘子更适用于金属微粒相对较少的母线气室;④在沿面电场强度校核中,盆式绝缘子需重点关注绝缘子凹面电场强度最大值,平盘绝缘子则需关注沿面接地端电场强度最大值;⑤在内绝缘校核方面,2种绝缘子均需要关注内嵌电极表面电场强度的控制。

双入口脱硫吸收塔的结构优化流场模拟研究

双入口吸收塔通常采用两进一出方案,当单侧引风机停运时,烟气从停运侧入口逸出。在实际运行中,在吸收塔入口处增加气流隔板避免此类情况发生。通过计算流体动力学(CFD)数值模拟方法,分析不同形状、不同尺寸之间隔板的较优型式。结果表明,通过对比不同形式的隔板,三角隔板能够引导脱硫塔内气流分布,气流的均匀性相对较好,因此建议采用三角隔板。针对三角隔板,分析不同隔板角度、隔板宽度、隔板长度对气流均匀度的影响,角度30°、宽度5 m、长度12 m的三角隔板能够让脱硫塔内部气流更加均匀。

某型16缸柴油机油底壳强度优化设计

机油系统具有润滑、冷却、散热、密封、清洗、防锈防腐等作用,要求具有一定的机油储量、适当的温度与压力以及清洁度。油底壳作为机油系统的储蓄池,其结构强度的设计对柴油机、机车的润滑冷却等功能的正常发挥起着至关重要的作用。本文以16缸柴油机油底壳为分析对象,在原方案的基础上进行了有限元计算分析,结果表明最大等效应力位于隔板通孔上部,数值278.31MPa,超过了材料的屈服强度,需要进一步进行设计优化。优化方案将隔板厚度增加至3mm,并在两端部设置了2mm厚的三角加强筋,计算结果表明最大等效应力降低为192.09MPa,优化前后结构的形变量都很小,应力应变变化趋势均匀。

连续刚构桥空心薄壁墩布置研究

我国西南地区地质地形情况十分复杂,多崇山峻岭、深谷沟壑。在此修建高速公路,大跨径、高墩桥梁占比较大,当墩高大于40m后多采用空心薄壁形式。为增强其高墩稳定性,设计中常在一定的位置设置横隔板。横隔板的设置会造成施工周期延长,因此需要合理进行横隔板的布置。针对芷江至铜仁(湘黔界)公路拖冲特大桥连续刚构,进行横隔板优化布置分析,为山区高墩横隔板的布置提供参考经验。

涡轮叶片尾缘复合通道中隔板结构对换热特性的影响

采用热色液晶测温法,测量了涡轮叶片尾缘带隔板的复合通道的温度场。主要讨论了在通道其它结构均相同的条件下分别采用4种不同结构的隔板(2种孔径的矩形隔板与2种孔径的波形隔板),研究隔板中孔径大小对通道换热和流阻的影响。结果表明:矩形隔板中将矩形隔板上的孔由原来的1.8 mm放大到2.5 mm(即出流孔的总面积放大一倍)后提高了通道的换热,降低了流阻;波形隔板中将隔板由波谷孔径1.5 mm、波峰孔径2.1 mm分别放大到波谷孔径2.1 mm、波峰孔径3.0 mm后对换热没有提高;矩形隔板与波形隔板比较的情况下,波形隔板的换热均高于矩形隔板,而且流阻较低。

脉冲发动机陶瓷隔板的设计和试验研究

提出了陶瓷隔板及其组件的设计方法,对陶瓷隔板结构进行应力计算,得到了符合工作要求的陶瓷隔板结构形式。对有无刻痕的2个陶瓷隔板进行了耐压和破碎试验,并对试验结果进行了分析。研究表明,采用可切削加工玻璃陶瓷材料设计的等厚度圆拱形隔板具有凸侧耐压高不易破碎、凹侧耐压低易破碎的特点,满足脉冲发动机隔板使用要求。隔板拱顶和隔板与预紧压盖接触边界附近为应力较大区域。有刻痕隔板虽未完全按刻痕破碎,但刻痕减小了隔板碎片形状和尺寸的随机性,有助于形成规则的破口形状。

消声器共振腔及穿孔隔板消声特性数值分析

采用声学软件sysnoise对消声器共振腔及穿孔隔板消声特性进行了分析研究。对不同穿孔管结构的共振腔的传声损失进行了计算,分析归纳了穿孔管结构参数对共振腔消声特性的影响规律。对穿孔隔板的声学特性进行了模拟,揭示了穿孔隔板与共振腔在消声过程中存在耦合关系,穿孔隔板改变了消声器通过频率。

冲动式汽轮机级平衡孔面积对级性能影响的研究

针对某600 MW机组高压缸冲动式级的模拟透平级在隔板汽封一定的条件下,通过改变平衡孔的孔径及总面积,对模拟透平级进行数值计算分析,研究平衡孔面积的变化对透平级效率和气动性能的影响,并与试验结果进行了分析比较.结果表明:叶轮上开平衡孔有利于改善级间根部流动,提高了透平级效率;与无平衡孔透平级相比,随着平衡孔面积的增大,级效率逐渐提高;但面积增大至一定值后,级效率变化不明显;在叶轮结构和强度许可的条件下,设计时平衡孔面积可尽量取大一些,以保证设计工况时级间根部保持不吸不漏或少量漏气状态;平衡孔面积较大,也有利于减小隔板漏气量增加对级效率的影响作用;对于反动度较小的冲动级,要获得最佳级间漏气工况(相对漏气量约-1%)是不太可能的.

生物质在隔板式内循环流化床中的气化

对隔板式内循环流化床气化炉的气化特性进行了研究。考察了一些主要参变量,如温度(600~850℃)、空气当量比(0.17~0.35)和内循环率等对气化结果的影响。在实验研究的条件范围内,生物质气体产气率在1.26M3/KG^1.9M3/KG(标准大气压下)之间变化。气体热值在3010KJ/M3~6195KJ/M3(标准大气压下)范围内变化。实验结果表明,这种气化炉在750~800℃时,气化效果最好,产气率为1.7~1.9M3/KG(标准大气压下),气体热值为6041~6195KJ/M3之间,气化效率可达70%。

大跨径斜拉桥设纵隔板对钢桥面铺装力学特性的影响

利用通用有限元ANSYS软件,计算分析大跨径斜拉桥设纵隔板对钢桥面铺装力学特性的影响,并分析纵隔板两侧加劲肋刚度对钢桥面铺装受力的敏感性.结果表明,铺装层表面最大横向拉应力/应变最不利荷位是荷载对称施加于一加劲肋正上方且紧靠纵隔板一侧,该荷位作用下计算加劲肋的挠跨比控制在要求的1/800～1/1 700范围内;铺装层表面最大纵向拉应力/应变和最大竖向位移最不利荷位均是荷载施加于相邻两加劲肋中心之间的正上方且跨过纵隔板.同时指出纵隔板上方铺装层表面出现更明显的应力集中,它可以通过改变纵隔板两侧加劲肋刚度得以降低,而且纵隔板上方铺装层表面最大横向拉应力/应变与纵隔板两侧加劲肋刚度有很好的相关关系.

分体柱隔板材料选择与优化的试验研究

对几种不同隔板材料填缝的分体柱以及空缝的分体柱的抗震性能和延性进行了比较性试验研究 ,结果表明用石膏板填缝的分体柱抗震性能和延性最佳 ,用纤维板、石棉板填缝的分体柱抗震性能和延性也能达到理想效果 ,说明分体柱可以根据需要选择多种隔板材料。

隔板式内循环流化床的流动特性研究

以石英砂和稻壳为实验床料,在隔板式内循环流化床气化炉冷态实验装置上对颗粒的内循环流动特性进行了研究,考察了高速区和低速区的流化速度、结构尺寸和侧风量等对颗粒内循环流动的影响。结果表明:在保持低速区流化速度一定的条件下,随着高速区风速增大,颗粒循环量先增大后减小;流化速度不变的条件下,颗粒循环量随孔口和侧风量的增大而增加。但增加趋势逐渐变缓。实验给出了合理的运行设计参数。通过实验数据回归,得到了石英砂和稻壳通过隔板式内循环流化床孔口的颗粒循环量关联式,计算结果与实验值误差分别小于6%和14%,能较好地预测孔口颗粒流动。

有隔板常压圆柱形容器的结构分析与设计

有隔板的圆柱形容器在实际生活中应用广泛 ,但《钢制焊接常压容器》JB T 473 5— 1997标准里没有这类结构 ,并且此结构的隔板不能用类比壁板的方法设计。文中结合某型水罐的设计 ,对有隔板容器的结构型式与各型式的特点进行分析 ,提出一种新型的筋板、加强圈、撑杆相结合的加强结构 ,此结构能显著提高结构的整体刚度 ,并且结构易于制造。

底水油藏先期堵水技术

底水油藏在自然开采过程中因油水界面无隔层、流度比较大等,易造成底水锥进,有效控制底水锥进速度直接影响油藏采出程度,为此,进行了先期堵水技术研究。油层射开前在油水界面打化学隔板延缓底水上窜,在不污染生产层段的情况下通过调节堵剂性能和注入参数来提高堵剂的波及效率,在油水界面充分分布形成有效阻挡。对堵水时机、高黏度高强度复合凝胶堵剂的开发、优化工艺设计3方面进行了室内研究。现场应用表明,底水油藏先期堵水可实现油井低含水投产,采出程度大大提高,效果好于底水锥进后再进行后期治理。

分体柱施工工艺的试验研究与设计建议

通过对分别以石膏板和竹胶板为隔板的分体柱足尺施工试验 ,探讨了分体柱的施工工艺 ,提出了分体柱的施工要求。得出了石膏板在两侧面没有强度加强措施的情况下 ,不能作为分体柱的隔板 ,竹胶板是分体柱隔板的理想材料的结论 ,并提出了分体柱隔板材料的施工要求。

双脉冲固体发动机铝膜隔板设计和试验研究

提出了带有刻痕的铝膜隔板及其组件的设计方法,对铝膜隔板结构进行设计数值分析和试验研究。对不同厚度和刻痕深度的铝膜隔板进行了耐压和破裂试验,并对试验结果进行了分析。研究表明,带有支架的铝膜隔板具有第一脉冲耐压,第二脉冲破裂的特性,能满足脉冲发动机隔板的要求。隔板的刻痕中心处为应变最大区域,二脉冲时铝膜隔板从中间薄弱处破裂爆开,满足定向破裂的要求。数值计算和试验都表明,刻痕处的隔板厚度一定时,二脉冲破裂压强随着隔板厚度增加而增加,而刻痕处的隔板厚度对二脉冲破裂压强大小起着决定性的作用。

氧碘化学激光器直线分段扩开型扩压器实验研究

研究了不同几何外形参数对直线分段扩开型氧碘化学激光器(COIL)扩压器性能的影响,实验结果表明:光腔上下壁扩开全角8°时,选取4°超扩段扩散角可获得较好的压力恢复和隔离光腔流场的能力;超扩段增加2 mm竖隔板可降低光腔后部壁面静压,且截止反压提高约12%;在相同腔压下,10°截角唇口的截止反压比直角唇口和1/4圆弧唇口截止反压高出约7.6%;超扩段入口四壁增加人工粗糙带能明显改善光腔壁面静压的分布,并有效提高扩压器效率。

低温真空冷冻干燥室内温度特性的研究

真空冷冻干燥设备广泛应用于药品、食品等的干燥领域,该干燥方式能避免药品、微生物等产生变性或失去生物活力,但是能耗较大,且干燥室内的温度在真空条件下,比较难于控制。文中从三个方面对其温度特性进行了实验研究:真空度对温度特性的影响;板面温度对于冻干瓶内温度控制的影响;保护气对于冻干瓶内温度控制的影响。

软隔板双脉冲发动机二级点火延迟试验分析

在进行软隔板双脉冲发动机的试验研究时发现,二级脉冲出现远远超过指标要求的点火延迟.为了改进这种状况,从点火药量和隔板厚度两方面进行试验研究.结果表明单纯增加点火药量使得隔板破裂太快,能量过早地释放;而单纯增加隔板厚度使得隔板不能按预定位置和方式破裂,影响工作性能.最终结合软隔板双脉冲发动机的工作特点,从两方面同时改进,达到了比较合理的点火延迟.

隔板与保护层对球罐爆炸碎片连锁破坏概率的影响

依据塑性理论分析了隔板与保护层存在的条件下碎片抛射与破坏目标的过程,建立了碎片穿透隔板后三维体系内的运动方程,并以球罐为例,应用Monte-Carlo法模拟了隔板与保护层对爆炸碎片连锁破坏效应的影响规律。结果表明,隔板仅在其尺寸范围内阻止碎片的飞行,降低部分碰撞概率值;而保护层可占有较大的破坏概率,显著减少目标破坏的可能性。偏差分析显示,保护层对连锁破坏概率的降低程度超过了9 0%,为隔板情况下的2~3倍。碎片连锁破坏概率随保护层厚度的变化呈现指数递减关系。研究结果可为球罐防护措施的设计提供理论依据,为了降低多米诺效应出现的频率,应最大限度地避免罐体本身与碎片的接触。