600 MW超临界W型火焰锅炉水冷壁爆管原因分析

某电厂600 MW超临界W火焰锅炉在投入运行后多次出现水冷壁爆管事故.本研究以两相流模型为基础,结合锅炉机组水动力计算方法和圆管壁温计算模型,对锅炉水冷壁水动力特性、应力及壁温特性进行了计算和分析,研究了超临界压力变压运行直流锅炉炉膛水冷壁超温爆管的原因.研究结果表明,锅炉炉内温度场分布不均匀,使水冷壁管受热不均,水冷壁管的膨胀量不一致并产生较大的应力,引起水冷壁管变形,水冷壁管的界限强度下降,导致锅炉水冷壁爆管.对此提出了对锅炉进行燃烧调整和对水冷壁下集箱等限制受热面膨胀的部位进行改进的措施,实施后效果良好.     

理论模型计算爆炸荷载作用下简支梁动力响应

根据爆炸动力与振动力学理论采用Euler梁模型与改进的Timoshenko梁模型分别分析了简支梁的动力响应.爆炸荷载被简化为三角形荷载.爆压计算公式采用J.Henrych公式.结果表明简支梁的动力反应包含2个阶段,分别为受迫振动阶段(弹性和塑性)和自由振动阶段.建立挠度应力方程用来判断梁的屈服.通过计算分析可知,与Euler梁结果相比,有限元计算结果相对更接近于Timoshenko梁模型计算结果.这是由于修正Timoshenko梁理论中考虑了剪切惯性效应的缘故.考虑实际工程中梁支承端部的约束形式对梁受荷载作用的影响,将端部约束简化为含有弹簧与阻尼共同作用的模型,研究弹性支撑系数、弯矩抵抗系数及阻尼系数参数变化对控制位移的影响.     

基于粒函数的模糊控制系统设计与仿真

模糊控制是基于模糊数学思想和理论建立的控制方法,在控制领域特别适用于一些无法用精确模型进行数学建模的控制系统.但对于模糊控制系统,模糊控制器的运算复杂和由于规则太多引起的规则爆炸问题始终没有很好地解决.通过引入粒函数,简化了模糊控制系统和解决了规则爆炸问题,并且将粒函数方法应用于单容水箱模糊控制系统中进行仿真.实验结果显示,粒函数方法不仅可以简化模糊控制系统的复杂性和解决规则爆炸问题,并且证明在理论和实际中粒函数器完全可以等效模糊控制器.粒函数方法适用于众多模糊控制系统中,通过示例,可以举一反三,将粒函数方法复制到其他应用场合.     

水下爆炸近场载荷的试验与数值模拟

借助于小药量水下爆炸试验及数值模拟研究了水下爆炸近场载荷及其运动特性。试验在爆炸水箱中进行,采用同时分幅扫描超高速光电系统拍摄炸药爆炸后视场600 mm×600 mm以内的冲击波及爆轰产物演化过程。使用LS-DYNA软件的ALE方法计算了水下爆炸近场冲击波、爆轰产物气体运动特性,以及冲击波峰值压力和爆轰产物气体与水介质边界压力变化特性,数值模拟结果与试验结果有很好的近似。在试验和数值模拟基础上,提出了适用于水下爆炸近场的冲击波运动、峰值压力的变化规律,并建立了爆轰产物气体初期膨胀运动规律及压力变化。     

黄土中爆炸振动波的力学参数研究

炸药装药的土中爆炸波的传播和衰减规律是个很复杂的问题。由于土壤介质的复杂性和多样性,很难有统一的方法来预测其力学参数,如爆炸振动波的传播速度、土壤的动态力学特性和土中弹道的介质特性等;但这些力学参数在爆炸波衰减、破坏区域和土中弹道计算中,却是非常重要的;因此有必要给出它们的分析方法。针对我国渭河滩黄土土壤,研究爆炸波引起的土壤振动传播规律及力学参数的问题,以便为相关工作提供理论参考。     

TNT、DNAN、TNAZ、DNTF不可逆膨胀特性

通过不可逆膨胀、X射线衍射和扫描电镜等试验,研究了TNT、DNAN、TNAZ、DNTF等熔铸炸药载体在高低温冲击条件下的不可逆膨胀特性,从晶体特性和晶体形貌的变化规律分析了不同熔铸炸药载体不可逆膨胀的机理。研究结果表明,高低温冲击条件下,炸药晶体晶面间距和晶粒尺寸会受到影响,导致不可逆膨胀的产生。TNAZ不可逆膨胀最小,为-0.12%;TNT、DNTF次之,分别为4.2%和4.25%;DNAN不可逆膨胀最大,为7.98%。     

水下爆炸载荷的静态等效方法

水下爆炸对水中结构物的作用一是直接压力,另一个是使结构物产生速度和加速度,而且,不仅仅是结构物产生速度和加速度,其附加质量(也称附连水质量)也产生相应的加速度,即:爆炸要同时改变结构物和附加质量的动能与动量。水下爆炸作用下结构物的响应研究极其复杂,计算量极大。如果能采用静态等效的方法分析结构的响应,不但使结构分析过程得到简化,更重要的是为结构设计提供一个等效载荷值和施加方法。根据能量原理、动量原理和达朗贝尔原理,给出了水下爆炸载荷静态等效研究的分析方法和计算方法,并通过算例对该算法进行了验证。结果表明:提出的静态等效方法可行。     

高温和高压下CBM的爆炸极限

利用自主开发的实验装置,测定了20,60,100,150,200℃及常压,100,200和300 kPa初始条件下煤层气(CBM)的爆炸极限值.结果表明,随初始温度和压力的增加,爆炸极限上限变大,下限变小,爆炸极限范围变大,危险性增加;初始温度和压力对爆炸极限上限的影响大于对爆炸极限下限的影响.研究结论为CBM开发使用过程安全工艺参数的确定提供了实验依据.     

高强RC板的抗接触爆试验分析

在接触爆炸荷载作用下,钢筋混凝土板是防护结构中受爆炸荷栽作用的主要受力构件,通过对5个不同配筋率的HHT600高强RC双向板和5个普通RC双向板在接触爆炸荷栽作用下的对比试验,考察了破坏形态,包括爆炸成坑、爆炸震塌和爆炸贯穿等现象,系统分析了这两种板的接触爆炸破坏特征和局部破坏效应。研究结果表明：提高板中的钢筋强度等级和钢筋配筋率,能改善钢筋混凝土板的抗爆性能。对爆炸成坑和结构震塌的主要影响因素得出了初步结论,为结构抗局部破坏设计和防护工程中遮弹层的研制提供了实验依据。     

核能的军事应用

核能的军事应用主要是指研制核武器,其特征是利用能量的瞬间释放形成爆炸,并产生大规模杀伤破坏效应。核武器的技术水平体现在小型化、轻量化、等效比威力、可靠性、安全性等方面。核试验在发展核武器中发挥了非常重要的作用,但核禁试并不意味着核武器研制工作的终止。