环境风影响下高压直流输电换流阀空冷平台换热性能研究

针对北方某换流站换流阀空冷平台，建立了包含换热器、风机、周围建筑及环境风等多种因素在内的三维传热流动数值分析模型，模拟研究了夏季主导风向下环境风对换热器入口空气温度、风机风量和换热量的影响规律，阐明了影响换流阀空冷平台换热性能的主导因素。结果表明：当环境风速由0 m·s^-1增加至12 m·s^-1,空冷平台入口空气平均温度先升高后降低，在风速3 m·s^-1时极1、极2空冷平台风机入口平均温度最高，较环境温度分别升高了5.4℃与4.0℃;空冷平台下部负压随着风速的增加不断降低，导致风机入口风量持续减少，在风速12 m·s^-1时极1、极2空冷平台风机入口平均风量较无风环境分别降低了12%与8%;空冷平台的换热量随环境风速的增加呈现先降低后升高的趋势，环境风速3 m·s^-1时极1、极2空冷平台的换热性能衰减最为严重，两者换热量较无风环境分别减少了39%与29%;通过对影响换热量的主导因素分析，发现热风回流带来空冷平台入口温度的上升是导致换热量减小的关键因素。研究结果可为换流阀空冷平台的...     

真实场景下换流变压器空冷换热器换热能力提升

为保障高压直流输电换流站内换流变压器的安全稳定运行,需明确影响换流变压器空冷换热器换热能力的主要因素,并对其影响机制开展深入研究。针对某北方高压直流输电换流站内换流变压器的空冷换热器,通过数值建模与计算分析,研究了真实场景下周围墙体对空冷换热器换热能力的影响规律,提出了能够提升换热能力的技术方案。结果表明,由于降噪墙及地面的影响,下侧换热器将旁侧换热器的部分出流热风吸入,从而使得其进风温度高于环境温度,整个换热器的实际换热量比理论值低19.7%;在空冷换热器与降噪墙的间距为1.2~2.2 m、相对高度为0.2~3.0 m时,存在最优位置使空冷换热器换热效果最佳,此时换热量相对原始位置增加4.8%。     

定向凝固过程中固有磁场作用下的导电硅熔体流动特性

以定向凝固法生长硅晶体为例，针对加热器生成固有磁场作用下导电硅熔体的流动特性开展数值模拟研究。首先计算获得了不同加热电流接入方式下熔体区域洛伦兹力的大小与方向分布，进而研究了洛伦兹力驱动下熔体流动的结构与强度。结果表明，导电硅熔体中加热器生成固有磁场的磁感应强度约为10^-3 T、感应电流密度约为10⁴ A/m²、最大洛伦兹力可达12 N/m³,大的洛伦兹力主要分布在熔体的上部和侧部表面附近区域，能够驱动熔体流动呈现强烈的三维特征，改变加热电流的接入方式能够显著影响洛伦兹力的空间分布及熔体的流动特性。相关研究有助于深入认识加热器的加热与磁场控制双重功能，有助于实现对导电熔体流动和定向凝固过程的精确控制。