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O_(2)和温度对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体热分解影响机理研究 被引量：1
1
作者 叶凡超 湛奡 +3 位作者 田双双 李祎 肖淞 张晓星 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期46-54,共9页
C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体是目前具有潜力的可替代SF_(6)的环保型气体绝缘介质之一。目前针对外加缓冲气体O_(2)及其含量变化对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)分解特性的影响机理研究较少。本文基于反应分子动力学(ReaxFF-MD)方法,... C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体是目前具有潜力的可替代SF_(6)的环保型气体绝缘介质之一。目前针对外加缓冲气体O_(2)及其含量变化对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)分解特性的影响机理研究较少。本文基于反应分子动力学(ReaxFF-MD)方法,通过构建C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体反应体系模型,开展了不同O_(2)含量和温度下C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体的热分解过程模拟,分析了其主要反应路径、产物组成及生成速率等。结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体热分解主要生成CF_(3)、CF_(2)、CF、F、CN和C_(2)F_(5)等粒子,其中CF_(2)和CN的生成量最高,其次是CF_(3)和F。尽管C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入O_(2)会使C_(4)F_(7)N的初始分解时间缩短,但是可以有效减少C_(4)F_(7)N的分解量和大部分粒子的生成量,尤其在O_(2)体积分数为6%时C_(4)F_(7)N分解量最少。当O_(2)体积分数为0%~4%时,反应体系中主要分解反应的反应速率减小,而当O_(2)体积分数大于8%时,反应速率增大。当模拟温度高于2600 K时,C_(4)F_(7)N的初始分解时间显著缩短,分解粒子的生成速率加快。研究结论为C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)的应用配比优化及其设备运维诊断提供了理论基础。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体 反应分子动力学 热分解机理 混合气体配比
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一种新型混合气体多松弛动理学模型方程及其验证分析
2
作者 彭傲平 吴俊林 李志辉 《应用数学和力学》 北大核心 2025年第10期1245-1255,共11页
为研究跨流域气体混合物输运现象的流动机理,从气体动理学理论的基本方程Boltzmann方程出发,发展了一种适于混合气体的多松弛碰撞模型方程,并建立了与DSMC方法相适应的碰撞松弛频率表达式.模拟了多组元混合气体一维激波结构问题,与DSMC... 为研究跨流域气体混合物输运现象的流动机理,从气体动理学理论的基本方程Boltzmann方程出发,发展了一种适于混合气体的多松弛碰撞模型方程,并建立了与DSMC方法相适应的碰撞松弛频率表达式.模拟了多组元混合气体一维激波结构问题,与DSMC结果的对比表明:发展的模型方程能较好地反映激波内部混合气体整体及各组元的宏观参数变化过程,能用于模拟和分析混合气体各组元的扩散规律,验证了该多松弛模型方程的有效性和正确性.模拟结果表明:分子质量最小的组元扩散效应最显著,但受其他组元的影响较小,且流动的非平衡效应主要由分子质量最大的组元产生;在激波内部因温度梯度引起的热扩散对分子质量大小更加敏感,同时,组元浓度梯度引起的质量扩散使组元分离,在激波下游产生显著的非平衡效应,且在多组元混合气体中,中等质量分子的加入增大了大质量分子的扩散,加大了分离效应. 展开更多
关键词 混合气体 输运特性 气体动理论统一算法 激波结构
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电极材料对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电晕放电分解特性的影响 被引量：1
3
作者 王浩 颜湘莲 +3 位作者 韩冬 姚尧 马德英 刘晓波 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期32-38,共7页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)的环保和绝缘性能优良,是替代SF_(6)气体的主流环保气体。本文首先利用针-板电极对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体开展了一系列工频交流电晕放电实验,然后基于气相色谱-质谱仪分析了不同电极材料(不锈钢、铝和黄铜... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)的环保和绝缘性能优良,是替代SF_(6)气体的主流环保气体。本文首先利用针-板电极对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体开展了一系列工频交流电晕放电实验,然后基于气相色谱-质谱仪分析了不同电极材料(不锈钢、铝和黄铜)和施加电压对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体分解特性的影响。结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体特征分解气体的含量随施加电压的升高而增大,且受金属材料化学活性的影响明显,其中铝电极下的分解产物总量最高。特征分解气体含量比值c[C_(2)F_(6)]/c[CF_(4)]和v[C_(2)F_(4)]/v[C_(3)F_(6)]对电极材料和电晕放电程度具有较好的识别度。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 电晕放电 分解特性 电极材料 特征气体
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页岩油CO_(2)-烃类混合气体吞吐实验
4
作者 潘香港 王齐俊 +4 位作者 陈华 程云龙 余前港 霍嘉华 李新 《特种油气藏》 北大核心 2025年第3期104-110,共7页
为了研究页岩油CO_(2)-烃类混合气体的吞吐过程,明确不同参数的影响规律以及纳米—微米级孔喉中的流体动用程度,利用核磁共振实验揭示了最终采出程度变化、T_(2)分布曲线变化和不同孔径中的原油动用程度等吞吐特征,并阐明了混合气体类... 为了研究页岩油CO_(2)-烃类混合气体的吞吐过程,明确不同参数的影响规律以及纳米—微米级孔喉中的流体动用程度,利用核磁共振实验揭示了最终采出程度变化、T_(2)分布曲线变化和不同孔径中的原油动用程度等吞吐特征,并阐明了混合气体类型、注入方式和TOC对吞吐效果的影响。结果表明:与CO_(2)+CH_(4)相比,CO_(2)+C_(3)H_(8)与原油的混溶性更强,在相同的注气压力条件下,CO_(2)+C_(3)H_(8)吞吐的最终采出程度可提高3.21个百分点,混合气体中C_(3)H_(8)对页岩油采出程度的贡献更大;结合CO_(2)+CH_(4)的强压缩性和CO_(2)+C_(3)H_(8)的强混溶性,注CO_(2)+CH_(4)/CO_(2)+C_(3)H_(8)可以有效动用页岩大孔、中孔和小孔中的原油,最终采出程度可达28.97个百分点;随着页岩TOC的增加,饱和过程中被吸附溶解的原油增加,采出程度降低,但同时扩散进入干酪根中的混合气量增加。该研究为页岩油CO_(2)-烃类混合气体吞吐现场实施奠定了理论基础。 展开更多
关键词 页岩油 混合气体吞吐 核磁共振 纳米—微米级孔喉
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氧气比例对C_(4)F_(7)N混合气体高压断路器开断性能的仿真分析与试验验证
5
作者 曲道霖 林莘 +4 位作者 高克利 颜湘莲 王雯 姚尧 徐建源 《高电压技术》 北大核心 2025年第10期5198-5207,共10页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体因出色的绝缘性能成为目前备受关注的SF6环保替代气体,但其熄弧能力较SF6存在差距,研究不同氧气(O_(2))比例下C_(4)F_(7)N混合气体熄弧性能对指导环保型开关设备研发具有重要意义。该文建立126 kV断路... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体因出色的绝缘性能成为目前备受关注的SF6环保替代气体,但其熄弧能力较SF6存在差距,研究不同氧气(O_(2))比例下C_(4)F_(7)N混合气体熄弧性能对指导环保型开关设备研发具有重要意义。该文建立126 kV断路器灭弧室2维电弧磁流体动力学模型,计算0.6 MPa SF6、0.8 MPa下摩尔分数比为6%C_(4)F_(7)N/94%CO_(2)、6%C_(4)F_(7)N/84%CO_(2)/10%O_(2)以及6%C_(4)F_(7)N/74%CO_(2)/20%O_(2)气体燃弧过程,比较不同O_(2)比例下,C_(4)F_(7)N混合气体灭弧室内的电弧温度分布和气流变化规律。利用Mayr电弧模型,研究C_(4)F_(7)N混合气体中O_(2)比例对断路器弧后热开断性能的影响。结果表明:C_(4)F_(7)N混合气体中O_(2)比例的提高会增加混合气体电弧弧芯温度,缩小电弧半径,扩大电弧径向温度分布梯度,提升断路器喷口上游气压,加快轴向气吹速度。0.6 MPa SF6以及0.8 MPa O_(2)比例分别为0%、10%和20%的C_(4)F_(7)N混合气体断路器开断25 kA短路电流的临界恢复电压上升率(recovery voltage rise rates, RRRV)分别为3.0、1.0、1.21和1.235 kV/μs。O_(2)比例的增加提升了C_(4)F_(7)N混合气体断路器弧后热开断能力,20%O_(2)占比的C_(4)F_(7)N混合气体的热开断能力达到了SF6的41.1%,相比6%C_(4)F_(7)N/CO_(2)提高了7.8%。相关研究为推动环保型C_(4)F_(7)N混合气体高压开关设备发展提供了理论指导。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N混合气体 磁流体动力学 开断性能 压气式断路器 SF6替代气体
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混合气体爆炸极限和爆炸压力影响因素研究进展
6
作者 栾婷婷 黄俊 +2 位作者 杨国梁 任常兴 吕鹏飞 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第6期79-87,共9页
随着掺氢天然气的发展,混合气体爆炸事故逐渐引起重视,为减少混合气体爆炸事故带来的损失和影响,通过文献综述的方法,整合国内外研究成果,综合梳理试验数据与数值模拟分析结果,探讨初始温度、初始压力、气体成分、试验容器及点火条件等... 随着掺氢天然气的发展,混合气体爆炸事故逐渐引起重视,为减少混合气体爆炸事故带来的损失和影响,通过文献综述的方法,整合国内外研究成果,综合梳理试验数据与数值模拟分析结果,探讨初始温度、初始压力、气体成分、试验容器及点火条件等因素对混合气体爆炸极限和爆炸压力影响的国内外研究进展。结果表明:初始温度和初始压力对混合气体爆炸极限有较明显的影响,且二者耦合作用下的影响更大;混合气体爆炸上限和爆炸下限对影响因素的敏感性不同,相对来说,爆炸上限受到的影响更大;混合气体爆炸压力的最大值一般出现在略高于理论当量浓度时,且受到的影响因素复杂多样,其中,受混合气体成分的影响较大,氢气、乙烯等可燃气体的加入会提高甲烷等主要气体的爆炸压力;数值模拟技术可为混合气体爆炸极限和爆炸压力的研究提供很好的重要补充和验证。 展开更多
关键词 混合气体 爆炸极限 爆炸下限 爆炸上限 爆炸压力 数值模拟
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分子视角下煤对O_(2)/CH_(4)混合气体的竞争吸附研究
7
作者 贺姝静 彭程阳 +1 位作者 康建宏 张耕显 《中国安全科学学报》 北大核心 2025年第1期137-145,共9页
为深刻理解煤表面对O_(2)/CH_(4)混合气体的竞争吸附特性,基于巨正则蒙特卡罗法(GCMC)分析煤表面孔隙分布和化学结构;采用分子模拟研究不同浓度、不同压力、不同温度下O_(2)/CH_(4)混合气体竞争吸附过程中的吸附量和吸附热变化特征,并... 为深刻理解煤表面对O_(2)/CH_(4)混合气体的竞争吸附特性,基于巨正则蒙特卡罗法(GCMC)分析煤表面孔隙分布和化学结构;采用分子模拟研究不同浓度、不同压力、不同温度下O_(2)/CH_(4)混合气体竞争吸附过程中的吸附量和吸附热变化特征,并通过吸附选择性揭示O_(2)/CH_(4)混合气体在煤表面的竞争吸附机制。结果表明:O_(2)与CH_(4)浓度比为7/3时,二者的等温吸附曲线接近;不同条件下O_(2)与CH_(4)的积分吸附热相差不大,O_(2)约19.5~20.0 J/g,CH_(4)约24.0~24.8 J/g;当O_(2)与CH_(4)浓度比为7/3~2/8时,O_(2)的积分吸附热大于CH_(4);随着温度升高,O_(2)与CH_(4)的吸附量均减少,且O_(2)对CH_(4)的吸附选择性增大,气体压力对竞争吸附的影响减弱;低气体压力条件下,CH_(4)比O_(2)吸附速率更快,当混合气体总压增加时,CH_(4)比O_(2)先达到饱和吸附;随着混合气体中O_(2)浓度的增加,O_(2)对CH_(4)的吸附选择性呈现降低趋势,但CH_(4)的吸附竞争力始终优先于O_(2)。 展开更多
关键词 煤 O_(2)/CH_(4)混合气体 竞争吸附 吸附热 分子模拟
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惰性气体喷射参数对H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸抑制效果的影响 被引量：1
8
作者 李胜利 王长禄 +1 位作者 郑义 李斌 《工矿自动化》 北大核心 2025年第8期134-140,147,共8页
为探究惰性气体喷射参数对H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸特性的影响,在水平管道上开展了N_(2)和CO_(2)抑制H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸的实验,研究了N_(2)和CO_(2)喷射位置及喷射角度对H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸压力、火焰传播速度和火焰波温... 为探究惰性气体喷射参数对H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸特性的影响,在水平管道上开展了N_(2)和CO_(2)抑制H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸的实验,研究了N_(2)和CO_(2)喷射位置及喷射角度对H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸压力、火焰传播速度和火焰波温度的影响。结果表明:N_(2)和CO_(2)对爆炸压力、火焰传播速度和火焰波温度有明显的减弱作用,且CO_(2)对H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸的抑制作用强于N_(2);惰性气体在近火端喷射位置的抑爆能力优于远火端喷射位置;随着惰性气体喷射角度增大,最大爆炸压力、火焰传播速度和火焰波温度均呈逐渐降低趋势,惰性气体对H_(2)−CH_(4)混合气体爆炸的抑制效果逐渐增强。通过Chemkin−Pro模拟可知:加入CO_(2)时H自由基和OH自由基的摩尔分数峰值相较于无抑爆时分别下降了14.2%和9.9%;而加入N_(2)时H自由基和OH自由基的摩尔分数相较于无抑爆时几乎无差别。“近火端+大角度”的组合喷射方式能够最大化发挥CO_(2)在自由基消耗、物理吸热与可燃气体稀释方面的协同抑制效应;“远火端+小角度”的组合喷射方式则因扩散延迟与气体混合不均的双重制约,削弱了惰性气体的抑爆效能。 展开更多
关键词 混合气体爆炸 惰性气体抑爆 气体喷射位置 气体喷射角度 爆炸压力 火焰传播速度 火焰波温度 自由基
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改性UIO-66对SF_(6)/N_(2)混合气体及其分解产物的吸附特性 被引量：1
9
作者 朱峰 赵跃 +1 位作者 马凤翔 刘伟 《化工学报》 北大核心 2025年第4期1604-1616,共13页
相比于纯SF_(6)气体,SF_(6)/N_(2)混合气体GIS设备发生放电故障产生的分解产物更为复杂,使SF_(6)/N_(2)混合气体的净化处理难度增加。研究SF_(6)/N_(2)混合气体分解产物的吸附净化方法对其净化处理具有重要意义。设计搭建了电晕放电分... 相比于纯SF_(6)气体,SF_(6)/N_(2)混合气体GIS设备发生放电故障产生的分解产物更为复杂,使SF_(6)/N_(2)混合气体的净化处理难度增加。研究SF_(6)/N_(2)混合气体分解产物的吸附净化方法对其净化处理具有重要意义。设计搭建了电晕放电分解产物吸附实验平台,对SF_(6)/N_(2)混合气体及其分解产物进行定量分析,基于分子动力学理论分析改性前的有机金属框架UIO-66及改性后的3种有机金属框架(UIO-66-12Ti、UIO-66-24Ti、UIO-66-36Ti),通过MonteCarlo模拟进一步分析了吸附热及压力对吸附能力的影响,并通过实验验证模拟分析结论。研究结果表明:改性前UIO-66对分解产物H_(2)S、SO_(2)、SO_(2)F_(2)、SOF_(2)气体的吸附率高于67%,对N_(2)O、CF_(4)气体的吸附率低于5%;改性后的3种有机金属框架对前述分解产物的吸附能力平均提高了41.02%,且对SF_(6)的吸附能力提升微小,几乎无显著变化,有利于分离回收,其中UIO-66-24Ti对CF_(4)、N_(2)O气体吸附能力最强,分别提高了86.55%和67.06%。改性后有机金属框架有利于SF_(6)/N_(2)混合气体中分解产物的吸附净化,为开发适用于SF_(6)/N_(2)混合气体分解产物的吸附剂提供了理论基础。 展开更多
关键词 放电分解产物 分子动力学 Monte Carlo模拟 吸附 改性UIO-66 SF_(6)/N_(2)混合气体 分子模拟
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微水对C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体绝缘性能和分解特性的影响
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作者 田双双 陈艺萌 +4 位作者 靳小平 汪颖翔 李陈莹 王家浩 陈辉 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期16-24,共9页
C_(6)F_(12)O具有良好的环保特性和绝缘性能,在中低压气体绝缘设备中具有良好的应用前景。为探究气体绝缘设备内部的微水对C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体绝缘性能和分解特性的影响,本文搭建气体工频击穿试验平台,测试0~1000μL/L微水浓... C_(6)F_(12)O具有良好的环保特性和绝缘性能,在中低压气体绝缘设备中具有良好的应用前景。为探究气体绝缘设备内部的微水对C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体绝缘性能和分解特性的影响,本文搭建气体工频击穿试验平台,测试0~1000μL/L微水浓度范围内0.14 MPa气压下4%C_(6)F_(12)O/96%CO_(2)混合气体的击穿电压,分析不同微水浓度对混合气体工频击穿特性的影响。使用气相色谱质谱联用仪(GC-MS)定性定量分析C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体工频击穿后分解产物的种类和浓度,获得微水浓度对击穿分解产物浓度和有效产气速率的影响规律。结果表明:微水会降低C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体的工频击穿电压。C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体的主要击穿分解产物为CF_(4)、C_(2)F_(6)、C_(3)F_(6)、C_(3)F_(8)、C_(3)F_(7)H、CF_(2)O、C_(4)F_(10)、C_(5)F_(12)和CF_(3)H,其中CF_(4)、C_(2)F_(6)和C_(3)F_(7)H的浓度及有效产气速率与微水浓度呈正相关,CF_(4)、C_(2)F_(6)、C_(3)F_(6)、C_(3)F_(8)、C_(3)F_(7)H的浓度与击穿次数呈正相关。综合考虑绝缘性能和分解特性,建议在工程应用中严格控制C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体设备内部微水的浓度,同时提高设备微水的检测频率。 展开更多
关键词 C_(6)F_(12)O/CO_(2)混合气体 微水 绝缘性能 分解特性
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高压开关设备中C_(4)-FN混合气体的应用
11
作者 潘瑞琼 李紫云 +2 位作者 谢明灿 刘兆林 董小兵 《高压电器》 北大核心 2025年第7期52-64,共13页
近年来非SF_(6)气体在高压开关设备中的应用研究发展很快并取得了工程应用经验,特别是C_(4)-FN(C_(3)F_(7)CN,全氟异丁腈,简称C_(4)-FN)混合气体具有优良的综合性能,已经成为最有希望替代SF_(6)的绝缘气体。文中基于气体绝缘金属封闭高... 近年来非SF_(6)气体在高压开关设备中的应用研究发展很快并取得了工程应用经验,特别是C_(4)-FN(C_(3)F_(7)CN,全氟异丁腈,简称C_(4)-FN)混合气体具有优良的综合性能,已经成为最有希望替代SF_(6)的绝缘气体。文中基于气体绝缘金属封闭高压开关设备的研发,对C_(4)-FN混合气体的绝缘性能、开断性能、安全性能进行了研究总结,梳理了C_(4)-FN混合气体技术在GIS断路器开发中的短路电流开断能力、C_(4)-FN气体开断损耗、水分敏感性以及长期稳定性等关键问题,并对混合气体应用中的环保和健康安全性进行了分析,同时介绍了在高压开关设备上开发应用和运行维护情况。研究结果对开发更高电压等级的环保型GIS可提供参考。 展开更多
关键词 SF_(6)替代气体 温室效应 混合气体 绝缘性能 开断性能 安全与健康 运行维护
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SF_(6)/N_(2)混合气体GIS设备充气新技术
12
作者 成诚 王一波 +3 位作者 张源 霍耀佳 王立志 丁五行 《中国电力》 北大核心 2025年第10期206-215,共10页
针对现有SF_(6)/N_(2)混合气体GIS设备充气装置存在的充气速度缓慢及装置成本高昂等问题,提出了基于加热管道气体流量控制技术的混合气体管道直充方法,摒弃了传统意义上须内置MFC的需求。通过理论分析和ANSYS仿真确定了气体流量-温升实... 针对现有SF_(6)/N_(2)混合气体GIS设备充气装置存在的充气速度缓慢及装置成本高昂等问题,提出了基于加热管道气体流量控制技术的混合气体管道直充方法,摒弃了传统意义上须内置MFC的需求。通过理论分析和ANSYS仿真确定了气体流量-温升实验平台的实验参数,构建了3 m加热管道、初始温差分别为20℃和30℃的气体流量预测模型,并结合串级模糊PID控制器实现气体流量的精准调控。实验结果显示,串级模糊PID控制器的性能评价指标均优于串级PID控制器,且当SF_(6)初始温差为20℃或30℃,N_(2)初始温差为30℃时,稳态输出的混合气体中SF_(6)占比偏差低于1.0%。设计充气装置并进行验证,结果表明在充气压力高于0.2 MPa时,SF_(6)占比偏差符合标准DL/T 2243—2021,能够满足现场充气需求。 展开更多
关键词 SF_(6)/N_(2)混合气体 加热管道 气体流量预测 串级模糊PID GIS设备充气
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基于126 kV共箱型GIL的空气和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体温升特性研究
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作者 李端姣 孙文星 +1 位作者 陈宇慧 胡晓光 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期143-150,共8页
气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了... 气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了不同气体介质、不同通流等条件下的温升试验。结果表明:在相同通流条件下,C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气在典型应用参数下的温升接近,但均高于SF6气体的温升;当通流为3 150 A时,充入C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与干燥空气均可满足设备温升不超过75 K的要求,但当通流为3 465 A时,充入C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气均无法满足设备温升要求;同时还发现,分别充入3种气体时B相温升均高于A、C相,符合仿真结果和热对流过程,说明在126 kV三相共箱型GIL的温升设计中需要重点考虑B相导体的最高温升。 展开更多
关键词 环保型气体绝缘输电线路 环保绝缘气体 温升特性 C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体 干燥空气
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铜蒸气对密封直流接触器氢-氮混合气体电弧特性的影响 被引量：1
14
作者 程显 张钰峥 +2 位作者 葛国伟 秦聪 陈鸿源 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期4951-4960,共10页
密封直流接触器开断过程电弧烧蚀触头产生的铜蒸气对氢-氮混合气体电弧特性及开断性能具有重要作用。依据平衡态等离子体理论计算出铜蒸气不同占比的氢-氮混合气体的各项物性参数,引入铜蒸气影响,建立了基于磁流体动力学理论的氢-氮混... 密封直流接触器开断过程电弧烧蚀触头产生的铜蒸气对氢-氮混合气体电弧特性及开断性能具有重要作用。依据平衡态等离子体理论计算出铜蒸气不同占比的氢-氮混合气体的各项物性参数,引入铜蒸气影响,建立了基于磁流体动力学理论的氢-氮混合气体电弧模型,系统研究了铜蒸气在混合气体中占比及分布规律对燃弧特性、电弧发展演变特性等的影响规律。基于可拆卸腔体开展了实验验证,750 V/250 A密封直流接触器实验中电弧重击穿概率、熄弧时间变化等规律与理论分析结果基本相符,验证了铜蒸气对燃弧特性的影响。研究表明:随着铜蒸气在混合气体中占比提高,燃弧过程电弧温度缓慢降低,熄弧时间逐步提高,重击穿概率增大,且铜蒸气不均匀分布比均匀分布熄弧时间有所降低。研究结果为混合气体直流燃弧特性和高可靠性密封直流接触器优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 密封直流接触器 铜蒸气 氢-氮混合气体 电弧 燃弧特性
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飞机火焰抑制器阻火测试中混合气体的适用性研究
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作者 胡静 刘勇 +3 位作者 杨国凯 李志宝 束伟伟 司晓亮 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第5期620-627,共8页
文章对典型民用飞机油箱通气口飞机火焰抑制器火焰传播特性开展试验研究。根据SAEARP5416中规定的H_(2)、O_(2)、Ar3种混合气体的燃爆方案,借鉴ISO16852标准下的试验方法,自建燃爆试验台,并分别在不同H_(2)体积分数、阻火芯体内部孔径... 文章对典型民用飞机油箱通气口飞机火焰抑制器火焰传播特性开展试验研究。根据SAEARP5416中规定的H_(2)、O_(2)、Ar3种混合气体的燃爆方案,借鉴ISO16852标准下的试验方法,自建燃爆试验台,并分别在不同H_(2)体积分数、阻火芯体内部孔径和芯体长度的情况下开展系列试验,并与现行商用阻火器特性进行对比,同时使用高速摄像机获得爆燃阻火现象及规律并开展仿真对比。试验结果表明,使用体积分数为5.0%~10.0%的H_(2)进行飞机火焰抑制器火焰传播试验时,试验阻火成功率极低,并得到H_(2)体积分数升高对火焰传播速度的影响规律。研究表明,H_(2)与航空煤油蒸气的特性差异是阻火失效的关键因素。该文对此次试验的混合气体局限性进行分析,试验结果也为H2类阻火器的研究提供一定的参考。 展开更多
关键词 飞机火焰抑制器 混合气体 燃爆过程 阻火测试 气体适用性
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全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体研究进展综述
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作者 林莘 陈圣 +2 位作者 高克利 张佳 李爽 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期541-556,共16页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为一种潜在SF 6替代气体,近年来备受电力行业关注。介绍了SF 6环保替代技术路线和发展现状,归纳了C_(4)F_(7)N混合气体的放电参数测量和流注放电仿真研究进展,分析了气隙、沿面绝缘以及局部放电性能,剖析了C_(... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为一种潜在SF 6替代气体,近年来备受电力行业关注。介绍了SF 6环保替代技术路线和发展现状,归纳了C_(4)F_(7)N混合气体的放电参数测量和流注放电仿真研究进展,分析了气隙、沿面绝缘以及局部放电性能,剖析了C_(4)F_(7)N混合气体的灭弧性能、放电后的分解产物特性以及与固体材料的相容性,并概述了其应用情况,总结了C_(4)F_(7)N混合气体替代SF_(6)气体存在的问题,提出了未来需要研究和关注的重点。 展开更多
关键词 C_(4)F_(7)N混合气体 绝缘性能 气体放电 灭弧性能 放电分解
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圆管内氦氙混合气体与超临界二氧化碳换热特性对比分析 被引量：2
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作者 宁可为 刘凯 +4 位作者 孙汝雷 赵富龙 游尔胜 余霖 谭思超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期450-458,共9页
小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比... 小型化、高紧凑反应堆系统是陆上多用途能源供给的研究重点,直接热-动循环下的能量转换对冷却剂工质选型提出极高要求。为了明确氦氙混合气体、超临界二氧化碳的工质适用性,本文采用数值模拟方法,对二者在圆管内的换热特性进行计算,对比了2种冷却剂的物性,分析了不同加热功率、入口速度、入口温度对冷却剂换热系数的影响,拟合提出了2种冷却剂工质圆管内换热的经验模型。研究结果表明:反应堆在加热功率超过100 kW/m~2、入口流速大于10 m/s下,对流换热系数较大;氦氙混合气体入口温度在1 000~1 200 K、超临界二氧化碳在入口温度550~600 K附近时,对流换热系数存在极大值;在高雷诺数区(Re>10~4),2冷却剂的修正关系式与计算值吻合良好。本文计算能够为新型反应堆开发提供数据及模型基础。 展开更多
关键词 小型反应堆 氦氙混合气体 超临界二氧化碳 圆管通道 数值模拟 模型修正 换热特性 安全特性
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低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的绝缘特性与参数配置 被引量：5
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作者 陶子林 郑宇 +3 位作者 高克利 朱太云 刘伟 周文俊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期832-841,共10页
为提出低温下满足液化温度和绝缘要求的C4F7N/CO_(2)混合气体的参数配置,研究了C4F7N/CO_(2)混合气体在低温下的绝缘特性。首先采用实验和计算得到了不同气压和混合体积比例下C4F7N/CO_(2)混合气体的液化温度,结果表明计算得到的液化温... 为提出低温下满足液化温度和绝缘要求的C4F7N/CO_(2)混合气体的参数配置,研究了C4F7N/CO_(2)混合气体在低温下的绝缘特性。首先采用实验和计算得到了不同气压和混合体积比例下C4F7N/CO_(2)混合气体的液化温度,结果表明计算得到的液化温度与实验数据较为相符。其次开展不同温度下C4F7N/CO_(2)混合气体的工频击穿试验,获得了C4F7N/CO_(2)混合气体的击穿电压随温度的变化。结果表明:气体在液化阶段的击穿电压标准差为液化后的2~7倍,且液化后混合气体的绝缘性能出现显著下降。此时击穿电压只与温度有关,基本不受混合体积比例的影响。考虑混合气体设备的应用需求,分别以–25℃和–30℃为最低使用温度,提出了满足要求的C4F7N/CO_(2)混合气体参数配置方案,可为低温下C4F7N/CO_(2)混合气体的应用提供参考。 展开更多
关键词 C4F7N/CO_(2)混合气体 绝缘特性 约化电场 液化温度 参数配置
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高气压下氮氧混合气体的工频击穿特性 被引量：1
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作者 陈凯 林莘 +2 位作者 徐建源 熊玮 宋会发 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期99-103,共5页
文中通过工频击穿实验研究了不同电场均匀度、配比、气压下氮氧混合气体的工频绝缘特性。实验发现:板—板电极下,配比对氮氧混合气体的击穿电压影响较小,氮氧混合气体的击穿电压随充气压力的提高均呈增长趋势;棒—板电极下氮氧混合气体... 文中通过工频击穿实验研究了不同电场均匀度、配比、气压下氮氧混合气体的工频绝缘特性。实验发现:板—板电极下,配比对氮氧混合气体的击穿电压影响较小,氮氧混合气体的击穿电压随充气压力的提高均呈增长趋势;棒—板电极下氮氧混合气体的击穿电压明显降低;针—板电极下氮氧混合气体的击穿电压在0.6~0.9 MPa出现“驼峰”效应,随着针—板电极间距增大“,驼峰”效应越发显著,较高气压下绝缘强度出现饱和。综合分析表明,在不同电场均匀度下,0.8 MPa时80%N_(2)/20%O_(2)与SF_(6)在0.4 MPa时80%的绝缘强度相当。研究结果可为氮氧混合气体作为绝缘介质的设备设计提供参考,对推动电气设备的低碳绿色发展具有重要意义。 展开更多
关键词 工频绝缘特性 氮氧混合气体 电场不均匀度
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热态C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体电击穿特性研究 被引量：1
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作者 崔兆轩 林莘 +1 位作者 徐建源 李磊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期10-16,23,共8页
热态气体的临界击穿场强是评估高压断路器弧后电击穿特性的基础数据,文中研究了C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体在C_(5)F_(10)O混合比例k=0~10%、压强0.1~2.0 MPa、温度300~4 000 K范围内的临界击穿场强。基于质量作用定律数学模型,得到不... 热态气体的临界击穿场强是评估高压断路器弧后电击穿特性的基础数据,文中研究了C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体在C_(5)F_(10)O混合比例k=0~10%、压强0.1~2.0 MPa、温度300~4 000 K范围内的临界击穿场强。基于质量作用定律数学模型,得到不同温度下混合气体的平衡组分,采用两项近似方法求解玻尔兹曼方程,分析混合气体的电子能量分布函数、折合电离和吸附系数,获得混合气体的临界折合击穿场强和临界击穿场强。结果表明:0.6 MPa下,温度低于3 000 K时,随着温度降低,k=0~10%混合气体的临界击穿场逐渐低于SF_(6);在温度高于3 000 K时,混合气体的临界击穿场强为SF_(6)的1.2倍以上,具有较强的绝缘能力。研究结果可为C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体高压断路器弧后电击穿特性研究提供参考。 展开更多
关键词 C_(5)F_(10)O/CO_(2)混合气体 SF_(6)替代气体 电击穿特性 临界击穿场强 粒子组分 玻尔兹曼方程
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