海洋条件下印刷电路板式换热器多通道内超临界液化天然气瞬态分配特性分析

印刷电路板式换热器（PCHE）是海上LNG浮式储存和再气化装置的核心部件。在海洋条件下,其内部微细多通道间的流量分配特性复杂多变,易急剧恶化,严重影响气化效率和运行安全。本文通过UDF分别引入晃荡导致的周期性变化的附加惯性力及LNG物性计算关联式,构建适用于PCHE内超临界LNG流动与传热的三维非稳态模型,并开展了数值研究。结果表明,相比于初始稳态条件,晃荡过程中PCHE各通道内超临界LNG的流量及温度等参数随之发生周期性的震荡,而且工质分配的均匀性明显恶化,各通道间流量、温度分布的相对标准偏差均显著高于初始稳态值,本文算例中最高甚至达到初始稳态值的3倍以上;晃荡振幅及晃荡频率越大,PCHE各通道间工质的流量分配及温度分布越不均匀;相比于在垂直于通道内工质流动方向上施加晃荡作用力,当在工质流动方向上施加晃荡作用力时,晃荡作用引发的工质分配恶化现象明显较为微弱,通道内参数的震荡幅度明显降低。     

长寿命膨胀锥及其发射器设计

膨胀锥的外形结构决定了膨胀过程中塑性变形力的大小,其中关键因素是膨胀锥锥角。通过对实体可膨胀管膨胀过程进行数值模拟研究,得出膨胀管与膨胀锥在不同的接触条件;膨胀管在不同的膨胀率及不同的壁厚条件下,膨胀变形力与膨胀锥锥角的关系。在选定了膨胀管材料和确定了膨胀率之后,可确定膨胀锥锥角最佳值。研制了新型PZG-bj型膨胀锥材质。在配合内润滑涂层的条件下,其使用寿命已经达到现场实验连续膨胀150 m无明显损伤;室内实验间断膨胀条件下累计行进450 m无明显损伤。研制出一种发射腔挤压成型的可钻发射器,具有加工工艺相对简单,成本低,可靠性高等优点,单根补贴效率可提高50%。     

多功能超细化污水处理装置的研制及应用

针对平方王油田污水特点,设计了一套多功能超细化污水处理装置,该装置通过在污水中混入一定量空气,利用多相流中气液分布与传质原理,可同时解决污水水质改性、预氧化脱硫脱铁等问题,将腐蚀与水质不稳定性问题,在站内的预氧化过程中一并加以解决;现场试验结果表明,CO2去除率65%以上,预氧化脱硫率100%,二价铁、总铁脱除率大于90%,污水p H值提高0.9左右,效果明显。具有较广的推广价值。     

镁粉尘云最低着火温度及抑制技术的实验研究

为评价镁粉着火燃烧危险性及惰性粉体对镁粉着火燃烧的抑制作用,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置研究了喷粉压力、浓度、粒径及惰性粉体Ca CO3、Si O2对镁粉尘云最低着火温度的影响。结果表明:喷粉压力为0.03 MPa时,最有利于镁粉着火燃烧;镁粉尘云的最低着火温度随浓度的增加而降低,存在最小危险浓度,5.45 kg/m3;高于此浓度,镁粉尘云的最低着火温度几乎不变;镁粉粒径减小,其最低着火温度降低;镁粉尘云最低着火温度随Ca CO3、Si O2含量的增加而先升高后趋于稳定;惰性粉体浓度低于52%时,Ca CO3的抑制效果强于Si O2;高于52%时,Si O2的抑制效果强于Ca CO3;当炉体温度高于630℃时,Ca CO3与Si O2对镁粉的抑制效果较弱。     

用于海上风电系统的耗能装置专利技术分析

【目的】大规模海上风电会对柔性输电系统的稳定性带来诸多挑战。本研究从专利技术的角度,对应用于海上风电发电系统的耗能装置的发展进行了研究和分析,以期为相关产业提供参考。【方法】通过专利检索对该领域国内外专利申请趋势、专利申请区域分布及主要申请人进行分析。【结果】针对该领域专利发展方向进行了一定的分析,提出改进对耗能装置的拓扑结构可增强故障穿越能力、将耗能装置安装设置在陆地更经济等建议。【结论】以上分析有助于技术人员了解该领域的发展情况,对于相关工作具有良好的促进作用。     

ZnO@PPL复合材料的实验与理论计算研究

利用水热合成法制备氧化锌(ZnO)和植物多酚(Polyphenol, PPL)复合材料,标记为ZnO@PPL。结构、光谱和电子显微镜分析表明,复合材料中ZnO的晶型为六方纤锌矿型,PPL均匀包覆于ZnO表面,形成松果状结构。选择了三种多酚模型并构建多种多酚与ZnO的络合方式,对ZnO@PPL模型进行了密度泛函理论计算,从结构和热力学反应方面探索了复合物各种异构体的稳定性。对最稳定的电子结构和激发态性质进行计算,得到的电子光谱与实验结果相符合。结构分析显示,复合材料的组分ZnO和PPL的界面作用主要由H…O_Z和O_PPL—Zn键贡献。抗紫外性能研究表明,ZnO@PPL复合材料具有优异的紫外屏蔽性能,可以屏蔽全紫外波长范围内的光。     

Implementation of Direct Torque Control Scheme for Induction Machines with Variable Structure Controllers

A torque control scheme for high-performance induction machine drives was developed to overcome some disadvantages of direct torque control （DTC）. In the improved DTC method, the stator flux and the torque controllers use variable-structure control theory which does not require information about the rotor speed. Space vector modulation is applied to the voltage source inverter to reduce the torque, stator flux, and current ripples. The digital signal processor-based implementation is described in detail. The experimental results show that the system has good torque and stator flux response with small ripples.     

用屏蔽法计算较高电荷态类锂离子的电离能

在类氢离子能级相对论修正的基础上,依据屏蔽方法,给出了类锂离子基态电离能的一种表达式。依据原子序数3至14的元素类锂体系基态电离能实验数据,总结出类锂离子1s态电子屏蔽系数与原子序数的函数关系。计算了原子序数15至30的类锂离子基态电离能,计算结果与文献提供的实验数据相符合。     

循环水槽多层孔板消波装置开发及消波特性数值模拟

基于k-ε湍流模型,在STAR-CCM+平台上建立数值波浪水池,开发透水式多层开孔板消波装置并研究其消波特性.波浪水池利用流体体积(Volume of Fluid, VOF)方法追踪自由液面,采用STAR-CCM+的VOF WAVE模块造波,出口边界设置阻尼消波区.通过对一系列指定波浪的模拟,验证了数值水池的准确性.改变波长、波高、水流的流速和方向,可得到消波装置在不同波流条件下的反射与透射系数.结果表明:反射系数和透射系数均随波长增加而增大;反射系数随波高增加而增大,透射系数随波高增加而减小;波流共同作用工况下,反射系数和透射系数远小于波浪单独作用工况;在模拟波流条件下,所开发的消波装置消波性能显著.     

载人运载器搭载对接装置缓冲性能优化

针对小型载人运载器水下对接、搭载和投送的任务需求,设计了背驮式小型运载器搭载对接装置.选取对接过程总冲量为目标变量,基于响应面方法和Central Composite Design(中心组合设计)试验设计方法,分别建立了多种对接情况下目标变量碰撞冲量关于初始对接参数的数学模型.利用Adams软件建立虚拟样机并获得试验数据,求解各模型对接冲量最大的情况和对应的对接参数.基于Abaqus有限元软件,引入缓冲杆参数作为设计变量,根据确定的对接参数建立目标函数关于缓冲杆参数的数学模型,最终得到最优的缓冲杆参数,降低了对接过程中运载器对母平台的冲击.