针对油浸式电力变压器瞬态温升计算效率过低的问题,该文提出本征正交分解-αATS(proper orthogonal decomposition-adaptive time stepping based onαfactor,POD-αATS)降阶自适应变步长瞬态计算方法。首先,推导变压器绕组瞬态温升计...针对油浸式电力变压器瞬态温升计算效率过低的问题,该文提出本征正交分解-αATS(proper orthogonal decomposition-adaptive time stepping based onαfactor,POD-αATS)降阶自适应变步长瞬态计算方法。首先,推导变压器绕组瞬态温升计算的有限元离散方程;其次,采用POD降阶算法改善传统瞬态计算中存在的条件数过大及方程阶数过高的问题;同时对于瞬态计算中的时间步长选择问题,提出适用于非线性问题的αATS变步长策略;然后,为验证方法的有效性,基于110 kV油浸式电力变压器绕组的基本结构建立二维八分区数值计算模型,同时将计算结果与基于110 kV绕组的温升实验结果进行对比。数值计算及实验结果表明,所提算法与全阶定步长算法在流场和温度场中的精度几乎相同,且流场计算效率提升约45倍,温度场计算效率提升约38倍,计算速度得到显著提高。这一点在温升实验中同样得到验证,说明该文所提算法的准确性、高效性及一定的工程实用性。展开更多
文摘水下激光焊接焊缝表面成形和气孔率在一定程度上决定了焊缝强度,为了研究各参数对焊缝熔宽、熔深以及气孔率的影响规律,并探究影响最大的参数对接头力学性能的影响.利用自主搭建的水下焊接平台,对304不锈钢进行水下局部干法激光焊接,通过正交试验发现,对焊缝熔宽、熔深影响最大的参数依次是焊接速度、激光功率;对气孔率影响最大的参数依次是焊接速度、水深,硼酸浓度对焊缝熔宽、熔深以及气孔率没有显著影响;在此基础上探究了激光功率和焊接速度对接头力学性能影响规律,结果表明,激光功率较大时,容易产生凹陷,存在应力集中导致接头性能变差;在焊接速度较小时,匙孔不稳定容易产生气孔等缺陷导致接头性能变差,在试验条件下得到了符合要求的焊接接头,最佳工艺参数组合为:焊接速度0.9 m/min,激光功率2.8~3.0 kW,保护气流量25 L/min,水深20 mm.
文摘针对油浸式电力变压器瞬态温升计算效率过低的问题,该文提出本征正交分解-αATS(proper orthogonal decomposition-adaptive time stepping based onαfactor,POD-αATS)降阶自适应变步长瞬态计算方法。首先,推导变压器绕组瞬态温升计算的有限元离散方程;其次,采用POD降阶算法改善传统瞬态计算中存在的条件数过大及方程阶数过高的问题;同时对于瞬态计算中的时间步长选择问题,提出适用于非线性问题的αATS变步长策略;然后,为验证方法的有效性,基于110 kV油浸式电力变压器绕组的基本结构建立二维八分区数值计算模型,同时将计算结果与基于110 kV绕组的温升实验结果进行对比。数值计算及实验结果表明,所提算法与全阶定步长算法在流场和温度场中的精度几乎相同,且流场计算效率提升约45倍,温度场计算效率提升约38倍,计算速度得到显著提高。这一点在温升实验中同样得到验证,说明该文所提算法的准确性、高效性及一定的工程实用性。
