汽动给水泵实现大型汽轮机组启停的安全性研究

近年来,在我国的电网领域中600MW等级大型汽轮机组已经成为主力机组,给水系统主要采用的是高容量汽动给水泵与电动泵水泵机组,其中的汽动给水泵机组的水流量调节非常灵活,而电动类型的给水泵机组运行期间较为复杂,发生故障问题的频率很高,在损坏之后很难保证正常启停。所以为确保机组可以正常运行,应该重点应用汽动给水泵设备,以保证大型汽轮机组的启停安全性能。基于此,本文分析了汽动给水泵的特点,探讨了其在大型汽轮机组启停安全性方面的意义,旨在为相关汽动给水泵的推广和应用提供依据。     

火电厂调峰机组中锅炉给水泵优化运行研究

大容量调峰机组的变压运行是近年来火电厂的重要发展趋势。分析了火电厂锅炉机组变压交流量运行的优点和可行性，以及变压运行对锅炉机组和给水泵的影响，并与传统的定压节流配汽方式进行了比较：推导了给水泵变压变流量运行方式应用于火电厂调峰机组时的调压范围和优化运行模型，该模型不仅全面考虑了供水指标、水泵的效率、模型求解运算量等问题，而且模型物理意义与实际工况相符，具有较强的实用性。对调峰机组的节能降耗具有研究意义。研究表明，变压运行能使锅炉效率提高3％左右，而给水泵的年节电量更可达30％～60％。     

多孔质气体静压轴承研究现状及发展趋势

多孔质气体静压轴承采用多孔质节流器,依靠外部供给加压气,形成承载气膜,实现支承和定位.分析了多孔质轴承支承原理,并说明气膜压力分布特点.总结了多孔材料在轴承中的应用及碳石墨多孔材料具有的相对优势.论述了流动模型、数值求解及试验的研究现状,说明雷诺润滑方程和Darcy方程是建立多孔质轴承流动模型的主流方法.总结了轴承优化方法,智能优化方法的应用情况.今后的研究重点是考虑流动惯性,基于Darcy-Forchheimer方程和雷诺润滑方程,建立多孔质轴承三维可压流动模型及其数值求解方法;考虑转子对气膜的惯性作用,使用CFD动网格计算多孔质轴承动特性;分析温度、材料变形等对多孔质轴承静动特性的影响;设计对中系统并采用高频激光测距仪,测试多孔质轴承静动特性;建立多参数、多目标的多孔质轴承优化平台,优化承载力、供气功耗等.     

水源更换对自来水厂进水泵房给水泵的影响

以杭州市清泰水厂进水泵房给水泵为对象,通过对千岛湖作为第二供应水源后水质变化进行理论分析和试验研究,以及水源变化后水泵实际流量扬程等性能进行分析研究,提出在千岛湖、钱塘江等多水源下给水泵的选型设计。通过给水泵叶轮切削的方式,使给水泵新的工况点处于高效区域内,确保给水泵安全顺利生产运行,提高进水泵房给水泵的效率,满足日供水量的要求。     

电机效率对混合动力汽车燃油经济性影响研究

简述了混合动力汽车中的类型、运行模式和节能机理。以双轴并联混合动力汽车为例,采用ADVISOR仿真软件分析了电机效率提高和高效区扩大对混合动力汽车燃油经济性的影响,得出电机效率特性的改善可以在混合动力技术改善汽车燃油经济性的基础上,进一步改善燃油经济性的结论。最后,分析了从电机本体设计和控制方面提高电机运行效率的途径。     

基于油膜力做功的滑动轴承动力特性及转子稳定性

应用滑动轴承两相流理论和非定常动网格技术,建立了基于两相流理论的滑动轴承动力特性多频椭圆涡动求解模型,在验证求解模型准确性的基础上,研究了滑动轴承单相流与两相流模型的油膜压力分布特点以及轴颈多频椭圆涡动轨迹下油膜力的变化规律,并基于油膜力做功的方法定量分析了轴颈涡动频率、偏心率对转子稳定性的影响.研究结果表明:建立的转子多频涡动模型,只要2次非定常求解便可得到多个涡动频率下的动力特性系数,提高了分析效率;轴颈涡动引起油膜力随之变化,且油膜力的频率与轴颈涡动频率相同;轴颈涡动频率对滑动轴承动力特性系数和转子稳定性影响较大,需要考虑轴颈涡动频率对滑动轴承动力特性的影响;轴颈偏心率越大,油膜力对轴颈所做负功的绝对值越大,轴颈涡动能量被消耗得越快,越有利于转子的稳定性.     

螺旋槽干气密封系统轴向振动响应及结构优化

以密封静环为振子建立了气膜-密封环流固耦合系统轴向振动的计算模型,利用PH线性化方法、复函数分离变量法和小参数迭代法近似求解雷诺方程,求得了气膜动压近似解析式,进而求出了气膜推力.以此推力作为振动方程的激振力,建立了轴向单自由度受迫振动方程;利用龙格-库塔法求解,获得了不同螺旋角和槽深响应的振动相轨图和时间历程图,并分析了螺旋角和槽深对振动位移的影响.研究结果表明：螺旋角和槽深对振动参数均有影响,其中螺旋角对振动最为显著.改变螺旋角和槽深数值可以控制密封环的振幅,通过选择其最佳值可以保证干气密封运行的稳定性.本实例的最佳值为螺旋角74°58′48,″槽深5μm,与试验数据基本一致.     

3PUS-S(P)变胞并联机构逆动力学分析

对单变胞支链型3PUS-S(P)球面变胞并联机构进行运动学和动力学分析。该机构由动平台、静平台、3个PUS支链和1个中间S(P)变胞支链组成。完全描述该机构动平台的位置和姿态需要6个变量,即动平台上一参考点的3个位移和动平台的3个转角。构态1时机构有3个转动自由度,动平台的6个位姿变量中只有3个变量是独立的;构态2时机构有1个额外的径向移动自由度,6个位姿变量中有4个变量是独立的。首先,推导该机构动平台的6个位姿参数之间的约束关系,基于矢量代数法,建立机构的运动学逆解模型;其次,运用牛顿-欧拉法建立该变胞机构的全构态逆动力学方程;最后,基于实物样机的几何参数与物理参数,在给定动平台运动规律和外力后,通过动力学方程求解得出机构所需驱动力、动平台所受约束力以及变胞过程中的附加作用力,所得仿真结果说明:3PUS-S(P)球面变胞并联机构在受到外界较大径向作用力时,可以通过激活中间变胞支链的移动副进行缓冲和能量吸收,从而避免机构受到损伤。     

过热蒸汽温度控制对象的动静态特性

进入21世纪,科学技术发展越来越朝向服务人类生活,为降低生产成本,提高生产效率,自动化控制装备在工业生产中正发挥着重大作用。在电力生产中,电厂的热工生产过程具有较高自动化水平。锅炉汽温控制系统是一种高效的自动化的电力装备,在应用中比较广泛,一般的锅炉汽温控制系统包含了过热蒸汽与再热蒸汽温度的调节。主蒸汽的温度与再热蒸的汽温度安全稳定运行将对机组的安全有效运行有着至关重要的作用。文章结合专业理论知识,在对过热器的分类基础上,探讨过热蒸汽温度控制对象的动静态特性。     

农用汽车发动机冷却系统常见故障与排除

农用汽车在使用过程中，由于种种原因，经常会发生这样或那样的运行性故障，使动力性、经济性、可靠性和安全性发生恶性变化，应及时诊断排除。否则，将直接影响运行安全、运行材料消耗、运输效率和成本，甚至直接影响农用汽车的使用寿命。作为农用汽车最重要的组成部分——发动机，是一个将柴（汽）油产生的热能转换为机械能的能量转换装置，它的好坏将直接影响农用汽车的使用。     

计入空化效应的新型动静压轴承热动力分

基于气液两相流空穴模型,建立了螺旋油楔动静压轴承的热流体动力润滑数学模型.采用有限差分法,数值求解了广义雷诺方程、简化油膜能量方程及轴瓦热传导方程,研究了油膜压力分布以及供油温度和供油压力对轴承内表面温度的影响.结果表明:油膜破裂面积沿轴向先减小后增大,破裂位置沿圆周方向有一定的偏移,距离的大小与螺旋角有关;供油温度对轴承内表面温度的分布影响较大,而供油压力的影响相对较小.     

含柔性动平台并联机器人动力学建模方法研究

针对含柔性动平台的空间并联机器人刚柔耦合问题,基于Bézier三角形与绝对节点坐标法提出一种高阶柔性三角形厚板单元模型和连续性约束条件,基于该模型分析动平台变形状态及其对系统动力学特性的影响。利用自然坐标法与绝对节点坐标法建立刚柔耦合系统动力学模型,通过引入板单元第4个面积坐标的二阶梯度来描述厚度方向上的变形并解决泊松闭锁问题,结合广义-α法与牛顿迭代法求解动力学方程,并对系统静力学模型和动力学模型进行仿真分析。结果表明,动平台在运动过程中产生的周期性凹陷变形对机器人空间位姿的影响与机构布局方式、质量分布和负载作用方式完全一致,系统刚性构件与柔性动平台的运动耦合方式符合多体动力学模型的非线性规律;运动轨迹误差低于1.2×10^-12 mm,动力学方程和约束方程迭代误差均小于设定阈值10^-6和10^-14,求解精度能满足工程应用要求;基于不同参数开展仿真对比分析,验证了所述方法的有效性和通用性。     

基于混合整数规划的微电网优化配置和运行

含冷热电联产(CCHP)的微电网具有能源综合利用率高,通过优化运行和容量配置能达到更好的节能、环保和经济的性能。由多种电源数学模型和约束条件组成的混合整数规划模型,使建立的系统更能满足实际情况;将微电网的经济性和污染物排放作为多目标,建立了经济环保的微电网多目标模型,有利于促进可再生能源发电的利用。从微电网经济调度运行出发,满足微电网冷热电负荷需求下,以系统的整体费用最小为优化目标,采用CPLEX优化软件求解,仿真了不同季节典型日的优化运行,从仿真结果可以了解不同电源在不同季节的出力情况和系统最优容量配置,使电源经济运行。     

高加故障引起主给水断水事故分析及对策

文章阐述机组高压加热器故障引起的主给水断水事故,比较高压加热器进出口阀门组两种逻辑的优缺点,提出一种主给水断水后通过"停运汽动给水泵"的方式进行"抢水",调整汽包水位,有效地抑制高压加热器故障导致主给水断水的风险,防止故障后事件进一步扩大,降低机组跳闸风险。     

挡水结构地震动水压力时域有限元分析

根据可压缩流体运动方程，推导建立了求解挡水结构动水压力的时域有限元公式。所建议的分析方法能够考虑表面重力波的影响、水体可压缩性、水库上游辐射阻尼等各种因素作用。通过算例，主要讨论了库水表面波、水体可压缩性等因素对动水压力的影响。     

基于三平移并联机构的三维减振平台建模与仿真

为实现多自由度减振,构建了以3-PUU并联机构为主体结构的三平移减振平台;分析了3-PUU并联机构运动特性,推导了杆件及动平台质心的速度表达式.采用Lagrange方程建立了系统动力学方程,根据一般粘性阻尼系统的模态分析法,推导了求解固有振型的公式;分别在X、Z方向上施加一定的瞬时冲击力,观察动平台的运动情况,并采用ADAMS软件验证系统的固有频率.结果表明,该减振系统的加速度在2 s内迅速归零,具有明显的减振效果.     

空间机构连杆的运动分析

建立了空间连杆机构的分析模型,利用矢量回转法确定了空间机构连杆上沿任一直线作匀速运动的动点轨迹矢量方程,即动点轨迹方程,并进一步地对矢量方程进行微分求出动点在任一瞬时时刻的速度和加速度;建立了空问机构连杆上任一直线的轨迹曲面方程,即连杆曲面方程;再应用MATLAB函数绘制了空间机构连杆上任一直线上动点的轨迹曲线、速度和加速度图以及连杆曲面图,为空间机构研究和机器人设计提供了理论基础.     

电动拖拉机驱动力与传动效率特性试验

对电动拖拉机驱动力特性及传动效率特性进行了试验研究.在对电动拖拉机驱动力和传动效率进行理论分析的基础上,从整车角度出发建立了驱动力产生方程、总的传动效率以及电动机控制器效率的计算方程.采用室内台架模拟试验的方法对6挡小型四轮电动拖拉机进行了试验研究.研究结果表明:驱动力特性是下凹的,更适合车辆动力性的要求;不同挡位的驱动力特性各不相同,适合不同作业工况;工作在不同挡位时的传动效率差别较大,其中工作在Ⅵ挡时高效速度范围最宽,效率大于0.5的速度区域占整个Ⅵ挡速度区域的70.6%,因此工作在该挡时经济性最好;正常工作时,电动机控制器效率较高,对电动拖拉机总的传动效率影响不大.     

机床传动丝杠的动力分析

把机床传动丝杠简化为承受预拉伸力和移动力作用的旋转Timoshenko梁,综合考虑了陀螺效应、预拉伸力和移动力对丝杠振动的影响,以及丝杠两端轴承的支承作用,建立了弹性支承条件下丝杠的频率方程,利用拉格朗日方程建立了丝杠的动力学模型,利用振型叠加原理和隆格-库塔法求解,分析了系统参数对丝杠涡动转速和横向振动的影响.     

基于逆向设计理论的水泵水轮机设计与数值模拟

针对水泵水轮机效率普遍较低这一问题,借鉴低比转数混流式水轮机的叶片设计理论,对一给定参数的水泵水轮应用水轮机逆向设计理论对水泵水轮机进行水力设计、三维造型和ICEM网格划分;通过建立相对坐标系下的时均连续方程及N-S时均方程等控制方程组,利用标准k-ε湍流模型来封闭方程组,采用有限元体积法进行离散,离散方程的压力-速度耦合处理采用压力耦合方程组的半隐式(SIMPLEC)算法对水泵水轮机进行数值计算,得到其内流场流动特性,与试验的水泵和水轮机工况下压力分布对比分析,预测了水泵水轮机在设计工况下的转轮效率.数值模拟结果表明,基于逆向设计理论设计的水泵水轮机工况的最优效率可以达到91%,水泵工况的最优效率达到82%,充分说明应用逆向理论设计方法对水泵水轮机的设计,可以兼顾水泵工况和水轮机工况在较优的情况下运行.