Design of a New Water Load for S-band 750 kW Continuous Wave High Power Klystron Used in EAST Tokamak

In order to test the klystrons operated at a frequency of 3.7 GHz in a continuous wave （CW） mode, a type of water load to absorb its power up to 750 kW is presented. The distilled water sealed with an RF ceramic window is used as the absorbent. At a frequency range of 70 MHz, the VSWR （Voltage Standing Wave Ratio） is below 1.2, and the rise in temperature of water is about 30 ℃ at the highest power level.

几种家用大功率负荷精细化建模研究

该文基于家用负荷的物理模型、用户的使用习惯和用户的舒适度要求,提出了家用大功率负荷的精细化建模方法,该方法可应用于家庭能量管理系统,具有良好的应用前景。首先,建立考虑电热水器负荷的精细化热力学动态模型,考虑气温、墙体等因素的空调房间的精细化热力学动态模型和电动汽车负荷的精细化储能模型;然后,建立这三种负荷的精细化控制模型,通过自定义家庭算例将不同个性化的精细化参数模型对比分析。MATLAB仿真结果表明,该文建立的精细化动态模型能够准确描述用户的用电规律,对用户积极参与到电力系统需求响应中去起到促进作用。

提升大型火电机组出力应对电网峰值负荷的分析

针对大型火电机组调峰问题,提出一种通过解列高压加热器、增加机组发电功率以应对电网短时峰值负荷的调峰方式。以典型600 MW等级燃煤汽轮发电机组为例,基于热力平衡原理,计算分析解列高压加热器以快速提升机组发电功率的技术、经济与安全性。计算结果表明:最高级高压加热器解列后,汽轮机蒸汽流通量加大,发电机组输出功率增加,机组净效率下降,供电标准煤耗增加。此种调峰方式锅炉输出的蒸汽流量与参数不变,不影响锅炉工质承压管道的安全;但燃煤量增加,增加了结渣风险,且要求减温水调节有一定的裕度。与采用备用机组等其他传统调峰比较,虽然短时降低了机组的经济性,但具有无需设备改造、负荷提升迅速、减少电网储备容量,节约电站建设投资等优点。

S波段高功率窗型水负载的设计

磁控管是一种输出功率大、效率高，而成本较低的微波真空电子器件，广泛应用于雷达、电子对抗、工业加热等电子系统。其中，工作在s波段2450MHz频率的连续波磁控管最大输出功率30kW，广泛应用于工业加热系统。为了满足s波段磁控管大功率微波测试的需求，本文设计了一种新的s波段50kW大功率窗型水负载。该水负载采用高密度A1zOs陶瓷片作为微波辐射窗，具有功率容量大、频带宽、体积小、重量轻、结构紧凑等优点，既可用于磁控管、速调管等微波真空电子器件的大功率测试，也可作为微波电子系统中传输功率或反射功率的吸收匹配负载。仿真计算结果表明，S波段水负载在2200～2900MHz频率范围内电压驻波比小于1．15，在2450±50MHz频率范围内电压驻波比小于1．06，在2860±50MHz频率范围内电压驻波比小于1．05。

用于TE_(01)圆电模毫米波水负载大功率计的研制

针对回旋行波管输出的高阶圆电模式TE01模,本文开展了一种新型大功率辐射式水负载的研制工作,其研制的主要技术难点有:适用于高阶圆电模式、大功率容量、低驻波系数的实现和水密封性等,成功研制出了一种由石英玻璃烧制的特殊结构Ka波段大功率辐射式圆波导水负载,其具有功率容量大、频带宽、体积小、重量轻、结构紧凑等优点,并已成功应用于回旋行波管的功率测试系统。实验结果表明,其相对频率带宽大于15%,带内电压驻波比小于1.2,峰值功率容量大于150kW,平均功率容量大于5 kW。

三峡电厂21F机组高负荷运行时的噪声分析

针对三峡电厂21F机组运行时的噪声和振动问题，分别测量和分析了机组的噪声、振动及水压脉动情况。结果表明，涡壳进入门处86．5Hz的噪声来源于导叶相对开度为70％～77％时的流体绕流，与机组振动无关。水车室53．55、35．70、17．85Hz的噪声主要来源于旋转的转轮与水流的相互作用及各叶片通道流体的不均匀。

钢铁厂大型电机的通风冷却

本文以实际工程为例 ,介绍几种以冷冻水为冷源的钢铁厂大功率电机的通风冷却改造方案。并通过实测的方法确定电机的冷却负荷 ,将其作为空调设计的依据。

S波段大功率水负载的研制

为满足辐照加速器系统中对大功率负载的要求,研制了S波段大功率水负载。该水负载采用高密度的氧化铝陶瓷作为微波窗,"O"形橡胶作为密封圈,具有功率容量大,驻波系数低,频带宽,体积小,装卸方便等优点。可用作辐照加速器系统中环形器的吸收匹配负载。其主要技术难点有:大功率容量下低电压驻波比的实现,结构的建模仿真与优化设计。通过技术攻关,成功研制出S波段的大功率辐射式水负载,在2.8~3.4GHz频带范围内,其实测电压驻波比VSWR≤1.1;在2856±10 MHz频带范围内,实测电压驻波比VSWR≤1.07。在将负载进水口与出水口的温差控制为10℃,在水流量为14.3L/min时,平均功率容量计算值高于10kW。

C波段连续波大功率水负载设计

为满足EAST托卡马克装置低杂波电流驱动系统的大功率速调管和微波器件测试需求,设计了一种新型C波段连续波大功率水负载,该负载采用氧化铍陶瓷片隔开去离子水,再由后者吸收微波功率。低功率测试结果显示,在(4 600±50)MHz带宽范围内,电压驻波比小于1.1,并通过250 k W/1 600 s高功率测试,反射功率小于1.0 k W,当水流量为203.3 L/min时,在250 k W功率水平,进出口水的温差约为17.6℃。

基于渐变折射率超材料的微波单模腔水负载

针对传统水负载销钉调节复杂、动态调节范围小等问题,提出了基于渐变折射率超材料的高效新型水负载。利用折射率径向连续分布的超材料调控微波,建立了电磁场仿真模型,模拟不同介电常数下水负载吸收微波能的能力。进一步的,基于分层离散方式实现器件的实际制造,设计了由均匀各向同性介质材料交替组成的同心层状结构,于波导内实现了2.45 GHz微波的高效吸收,并制备实验样品进行了对比验证,证实了该吸收器件的高效性,微波能量利用率均达到90%。该方法实现的水负载无需销钉调配,具有较宽的动态调节范围,在温度流速变化而导致的水介电剧变时,仍能实现大功率微波的高效吸收。

同轴式套管换热器应用于家用循环式热泵热水器的特性试验研究

分析以采用普通高效换热管的同轴式套管换热器为冷凝器的热力特性,并针对其运用在家用循环式热泵热水器的特点,试验研究采用该套管换热器的家用循环式热泵热水器的特性,得到在名义制热工况及冷却水进口温度为30℃条件下,不同水流量所对应的冷凝负荷、功率等特性及性能。结果可应用于家用循环式热泵热水器的开发设计。

火力发电厂给水全程调节改进方案及实现

以具体工程项目为实例,提出了改进的300MW火力发电厂全程给水调节方案,并详细介绍了其实现过程。该方案能够实现给水系统从低负荷到高负荷所有的自动控制,免除了复杂的人工操作,并能在给水系统的主路和旁路的切换中最大限度地消除对汽包水位的扰动。

高层工业厂房内消防负荷等级判定研究

针对建筑物内消防负荷等级划分问题,研究高层工业厂房的消防负荷等级判定依据,基于结合相关规范,提出高层工业厂房消防负荷等级划分问题的思路。

基于流体仿真的大功率水负载结构及散热优化

利用水的高比热容和可循环冷却特性,大功率水负载可有效保证输出功率得到稳定吸收,从而保证器件的可靠性。根据输出功率的大小,利用流体仿真软件Fluent对水负载入水口流速大小、腔体内外部结构以及出入水口直径进行优化设计。仿真优化表明,提高流速会降低吸收腔内的温度,但其温度改变不大,在热边界条件下合适的流速为V=8 m/s;结构优化表明,水负载最优的散热结构为,入水口与上外壳边缘相切,出水口圆心与顶面圆圆心重合;单独增大出水口直径,不利于散热,需要同时增大出入水口直径,才能达到促进散热的效果。

基于场路耦合有限元的移动式大功率模拟负载设计

模拟负载的设计与计算是500kV线路用移动式直流融冰装置全压大电流试验方法亟待解决的技术关键.提出使用水同时作为导电和散热介质的设计思路,基于移动平台化装置体积约束,对电极参数进行合理估算,并采用场路耦合结合有限元法,建立模拟负载三维电流场计算模型,通过对装置内部电流场和外加电路模型同时求解得到整体电阻,实现对参数的验证与修正,计算结果对工程实际装置设计与制作有重要参考作用.