大型发电机冷却器和机座的动态分析

首先概述了计算复杂系统模态参数的动态予结构法的基本原理。然后采用有限元计算与试验模态分析相结合的研究方法,分析了发电机主要部件的有机玻璃结构模型的动态特性,以确定发电机结构的合理的离散化数学模型。最后据此按照设计图纸研究了发电机结构原型的动态特性,并进而论证了发电机结构设计的可靠性。     

永磁同步风力发电机转矩动态滑模控制器设计

考虑到永磁同步风力发电机的多变量、非线性及强耦合等特性,以及发电机的参数变化会对矢量控制性能产生影响,设计了针对风电应用的永磁同步风力发电机转矩动态滑模控制器。该一阶动态滑模控制器将常规变结构控制中的切换函数通过微分环节构成新的切换函数,有效降低了抖振。仿真验证表明,功率外环采用动态滑模控制器的永磁同步发电机矢量控制系统能够精确跟踪有功功率给定,并具有对电机参数及扰动不灵敏、鲁棒性好的优点。     

双馈发电机的稳定性研究

本文首先通过功角特性分析了双馈发电机的静态稳定性,并给出了其可以稳定运行的功角范围。然后根据同步旋转坐标系下双馈电机的动态数学模型,推导出双馈发电机在小信号扰动下的线性数学模型,利用李雅普诺夫第一法及第二法分析定子磁场定向下双馈发电机的暂态稳定性的充要条件,旨在从电机参数和稳态运行工况点的电机变量的变化对系统暂态稳定性的影响的角度来分析双馈发电机的稳定性。     

数字仿真的瞬变涡流场计算方法

在多段圆弧极靴水轮发电机动态性能的数字仿真研究中，避免了等效电路法中参数确定这一棘手问题，采用瞬变涡流场的理论和方法，综合考虑定转子间的相对运动、铁磁材料的非线性、阻尼绕组内的涡流等因素的影响，仅根据电机的几何尺寸和材料特性，开发出“大型水轮（汽轮）发电机动态的数字仿真软件包”。     

级联式无刷双馈发电机的稳态特性分析

针对风力发电变速恒频技术要求,笔者从简化的等值电路出发,分析了级联式无刷双馈电机的参数特性和稳态特性,使导出的结论大为简化,凸现了该种电机的主要参数与各种稳态特性特征的内在联系。阐述了该种电机发电运行的条件、发电机空载特性、自然功率特性与恒压频比控制特性,从而为该种电机用于风力发电及其采用压频比控制的研究提供参考。     

三相异步电动机动态特性的模块仿真

根据三相异步电动机的名牌数据来对其动态特性进行仿真研究。为此，首选推出了三相异步电动机在同步速坐标系下的动态特性数学模型，并引用了根据电机的铭牌数据来计算其参数的公式，以确定该动态数学模型中的各个参数值，这些参数包括电机定、转子的自感、电阻和定、转子间的互感，然后将该动态数学模型和参数计算公式相结合，建立了异步电动机动态特性的模块化仿真模型，编制了仿真软件，动态数学模型中的微分方程采用四阶龙格-库塔法求解。最后通过实例仿真电机的动态起动特性（Te-s曲线和I-s曲线）从而验证了该模型和仿真软件的正确性，为电机制造部门和使用部门分析三相异步电动机的动态特性提供了一个有力的工具。     

汽轮发电机转子由电磁参数所激发的参数振动规律

本文在[文章4～5]的基础上,进一步研究同步发电机三相不对称运行所激发的参数振动。建立了转子振动的非线性周期系数微分方程组,方程组中的九个系数和发电机的电磁超越代数方程组相耦合,形成统一的数学系统。由稳态解进行数学变换后找到了振幅,相角方程式。求得了具有清楚几何概念的稳定性条件。研究了各种电磁参数变化对参数共振特性的影响,得到了别人没有得到过的电磁参数共振的很多特性,这些结果对大型汽轮发电机及一般电机转子的振动问题有积极的意义。     

5MW直驱永磁风力发电机的电磁设计与计算

5 MW直驱永磁风力发电机为大容量永磁发电机,在进行电磁设计时需考虑到其独特性.阐述了该电机主要尺寸、极槽数和永磁体尺寸的确定方法,同时给出了主要电磁参数的磁路法计算结果.由于磁路计算无法得到电机的准确运行参数和运行特性,对电机进行了电磁场有限元计算,并论述了不同运行情况时的计算方法.有限元计算结果表明电机电磁设计合理,电磁性能满足额定要求.     

一种新型井下泥浆发电机设计原理

井下泥浆发电机由于其特殊的工作环境,要求发电机的设计过程中首先确定用永磁发电机各个机械结构参数及电枢绕组参数,并使电机的性能达到要求的标准。因此本文首先介绍了永磁电机结构参数的确定,接着利用软件进一步定性的分析了各个参数对永磁发电机性能的影响规律,以便在设计时调整参数使电机满足性能要求。     

永磁直线波力发电机的磁场分析与参数计算

为了直接把海洋的波浪能转换为电能,提出了一种永磁直线波力发电机。设计了电机的结构。以一个定子模块数为3,振子永磁体磁极数为5的直线发电机为例,采用电磁场有限元方法分析了电机磁场和空载感应电动势,求解发电机定子绕组的电感参数,计算了发电机的功角特性曲面。对感应电动势的实验结果与计算结果进行比较,相对误差为6.8%。该型永磁直线波力发电机在振子速度为0.9m/s时最大输出功率可达80W,能够有效利用海洋波浪能发电。     

渭河断陷盆地区域应力形变场的数值模拟研究

根据渭河盆地的地应力测量资料,结合震源机制解,采用有限单元法反演了渭河盆地区域构造应力与形变场。讨论了区域内应力场和应变能密度分布的基本特征及其与历史地震活动的关系。在此基础上,采用西源流变模型对应力-形变场随时间的变化作了粘弹塑性有限元模拟。     

铝型材挤压有限元和有限体积对比模拟

研究了有限元法(FEM)和有限体积法(FVM)模拟金属塑性成形的基本理论和求解方法．针对铝合金门窗型材制品截面形状十分复杂、壁薄而成形坯料厚的具体特点，分别采用FEM和FVM对其挤压成形过程进行了对比模拟．结果表明，FEM计算效率高，但在模拟终成形阶段时，由于频繁的网格再划分，造成模拟结果严重失真；FVM避免了网格再划分问题，模拟精度高，但计算时间长．提出了采用FEM模拟铝型材挤压预成形，FVM模拟终成形的复合模拟方法，解决了料厚而壁薄这类铝型材挤压成形的数值模拟问题。     

正常人咽腔气体流场数值模拟

为研究人体咽腔内的气体流动状况,基于10名志愿者的螺旋CT医学图像,应用表面重建的方法对人咽腔进行三维重建,并采用有限单元法和有限体积法两种数值方法对志愿者吸气过程中咽腔中的气流场进行了数值模拟及分析. 所建模型较真实地反映了咽腔实际解剖结构形态,有限单元法和有限体积法两种数值模拟方法计算结果相近,从数值模拟结果可以得到人体呼吸过程中气体流场在咽腔内压力与速度的分布规律. 本研究对吸气时人咽腔中气体流动特性、临床上咽腔解剖结构相关疾病的诊断及发病机理等问题深入探讨具有参考价值.     

复杂型面板料成形数值模拟快速有限元建模

提出并实现了直接从测量到的空间散乱点直接生成有限元网络的新方法,使具有大尺寸复杂型面金属板料冲压成形整个数值模拟有限元建模的工作量大大降低,并使得建模的自动化程度提高。为了解决建模过程中初始坯料形状未知的问题,比较了不同的初始毛坯预测方法,提出用一步模拟法从已得到模具的有限元网格进行反推,预测出毛坯的基本形状和尺寸。     

板料成形有限元分析的发展综述

在参阅和分析大量有关文献的基础上,对有限元法的产生和弹塑性有限元的发展进行了总结,特别是对当前应用广泛的板料成形有限元数值模拟在国内外的发展概况和发展趋势进行了详尽的剖析,为深入了解板料成形有限元的发展提供了有益的参考。     

采用无网格伽辽金法求解电容层析成像正问题

由于有限元法求解电容层析成像正问题的计算准备及后处理非常费时，对正问题的三维求解造成了瓶颈，为此，提出采用无网格伽辽金法求解电容层析成像正问题，获得正问题的弱变分形式，并用拉格朗日乘子法施加边界条件，从而得到数值解．在同样的仿真条件下，2种方法的计算时间分别为14．046S和5．078S．对5种典型流型进行仿真，结果表明，2种方法计算结果的最大相对误差为2．25％．因此，无网格伽辽金法与有限元法具有相当的精度，且计算速度有较大提高．     

一种改善变速恒频发电机动态性能的方法

以主磁路饱和为基础建立了变速恒频发电机的矢量控制模型 ,并由此研究对转子励磁电流进行矢量控制的控制策略 ,探讨不同约束条件下改善动态性能的途径 .结果表明 ,变速恒频发电机具有良好的动态性能     

电阻层析成像(ERT)敏感场的仿真计算

采用有限元法对电阻层析成像(ERT)敏感场进行了分析,并与两种简单媒质分布情况时正问题的理论解作了对比,仿真计算结果与理论解吻合较好,节点电压均方根误差为319%和039%.结果表明,有限元法能更好地模拟ERT电极尺寸和敏感场,解决了用解数学物理方程法难以求解复杂媒质分布的ERT敏感场的问题,为研究ERT敏感场特性和成像算法等提供可靠的分析工具·     

支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响

根据相似模化理论,建立了耦合四叶梅花形支撑板的蒸汽发生器单元管三维物理模型,采用流-固传热方法和热力学相变模型,并基于二回路流体进口质量流量按4∶1分配给热、冷端的边界条件进行了支撑板对蒸汽发生器流动与传热特性的影响的数值研究.模拟结果表明:二回路热、冷端侧沸腾规律分布均匀,计算得到的出口含汽率与大亚湾核电站蒸汽发生器实际运行参数相符;支撑板流通截面的缩减,促使二回路侧流体流速、表面传热系数及含汽率在支撑板区域急剧升高又快速降低,同时二回路流体在支撑板上部出现回流现象,增加了支撑板区域杂质沉积及应力腐蚀的可能.该数值模拟方法可为蒸汽发生器支撑板结构优化设计提供技术支持.     

水力发电机组调速系统大扰动仿真

提出了水力发电机组调速系统大扰动仿真的简化模型，其仿真结果与现场实录的大扰动响应波形规律相似，数值接近，结论一致，用于水电机组调速系统的各种仿真研究，大大减少仿真费用和现场试验中的困难摸索。