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竖直钻孔地埋管换热器有限空心圆柱面源模型及解析解
1
作者 施志钢 张璐瑶 +3 位作者 李志刚 刘婉清 刘德民 蔡超 《太阳能学报》 北大核心 2025年第4期66-73,共8页
提出一种描述有限长空心圆柱面源(FHCS)的新模型,利用格林函数方法进行求解,得出该模型的解析解。将该模型与已有的有限线源模型(FLS)和有限柱面源模型(FCS)进行对比分析,结果表明:在深度方向上,3个模型的变化趋势一致,差异性较小。当... 提出一种描述有限长空心圆柱面源(FHCS)的新模型,利用格林函数方法进行求解,得出该模型的解析解。将该模型与已有的有限线源模型(FLS)和有限柱面源模型(FCS)进行对比分析,结果表明:在深度方向上,3个模型的变化趋势一致,差异性较小。当开始运行时间较短时,FHCS的温升大于FCS,FLS的温升极小;当运行时间较长时,3个模型的温差减小。在此模型基础上研究钻孔和周围土壤的传热特性,深入分析不同时间、径向距离、钻孔半径和轴向方向上的温度分布。研究表明,有限长空心圆柱面热源模型能揭示竖直钻孔地埋管换热器钻孔的传热特性。 展开更多
关键词 地热能 地源热泵 换热器 温度分布 解析模型 格林函数
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异构信号图融合驱动的水电机组劣化状态评估
2
作者 张峰源 李玉鑫 +4 位作者 费一涛 刘颉 李浩亮 袁晓辉 张勇传 《水电能源科学》 北大核心 2025年第4期190-194,共5页
传统基于单一种类监测信号分析的水电机组劣化状态评估存在机组状态表征不全面、评估时序敏感性差等不足,需深入研究异构监测信号特征挖掘与状态融合表征问题,提出一种异构信号图融合表征驱动的水电机组劣化状态评估方法。首先,嵌入工... 传统基于单一种类监测信号分析的水电机组劣化状态评估存在机组状态表征不全面、评估时序敏感性差等不足,需深入研究异构监测信号特征挖掘与状态融合表征问题,提出一种异构信号图融合表征驱动的水电机组劣化状态评估方法。首先,嵌入工况信息-多源监测信号为节点特征,设计基于异构信号相似度阈值的边连接函数;然后,计算异构信号内部多重边连接关系,将同一时段内数据转换为差异化图空间结构;其次,融合图卷积网络和循环神经网络,构建兼顾时-空特征提取能力的机组健康基准模型,挖掘异构信号图中隐含的时空依赖关系以表征机组状态;进一步引入注意力机制融合图表征向量,输出预测理论健康信号值,并度量多维信号空间内预测值与实际值的距离,以评估机组综合劣化程度;最后,使用某水电机组实测数据验证所提方法能有效综合评估机组劣化。 展开更多
关键词 水电机组 劣化状态评估 多源异构信号 特征融合 图卷积网络
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一种基于极化电流和脱陷电流的发电机定子线棒主绝缘劣化表征方法
3
作者 王思宇 周凯 +2 位作者 朱光亚 杨帅 张跃 《电工技术学报》 北大核心 2025年第1期285-299,共15页
大型发电机定子线棒主绝缘在运行过程中会不可避免地受到热应力的作用,其内部的环氧树脂会发生后固化和劣化等过程。劣化会降低主绝缘体系的绝缘性能,从而影响整个发电机组的安全稳定运行。该文采用一种基于极化电流和脱陷电流的陷阱电... 大型发电机定子线棒主绝缘在运行过程中会不可避免地受到热应力的作用,其内部的环氧树脂会发生后固化和劣化等过程。劣化会降低主绝缘体系的绝缘性能,从而影响整个发电机组的安全稳定运行。该文采用一种基于极化电流和脱陷电流的陷阱电荷密度和陷阱深度检测方法来评估绝缘的后固化和劣化状态,该方法能够表征热应力作用下的发电机主绝缘劣化状态和劣化机理。首先制备环氧-云母薄片样本,分析脱陷电流提取方法,明确了利用脱陷电流表征陷阱电荷密度和陷阱深度的相关理论,采用针-板电极对样本进行陷阱电荷的注入,讨论并确定了脱陷电流测试过程中采用极化-去极化电流(PDC)法测试电场强度、电荷注入时间和电荷注入电压;其次,对热老化的样本进行脱陷电流的测试,通过陷阱电荷密度和陷阱深度的演变过程,明确了热老化初期绝缘后固化和热老化后期绝缘劣化的机理;最后,进行击穿场强测试、差示扫描量热(DSC)测试和局部放电测试,进一步佐证了通过脱陷电流表征环氧-云母绝缘劣化状况的结论,证明了通过脱陷电流来表征环氧-云母劣化程度的可行性。 展开更多
关键词 极化电流 脱陷电流 环氧-云母绝缘 陷阱电荷密度 陷阱深度 缺陷
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双极性脉冲参数对散绕变频电机绝缘PDIV影响研究
4
作者 陈峻升 何明鹏 +3 位作者 张跃 刘国勇 吴冬桃 王鹏 《绝缘材料》 北大核心 2025年第5期89-96,共8页
采用差分双极性重复脉冲电压模拟变频电机脉宽调制电应力环境,研究了脉冲宽度、死区时间和脉冲频率对漆包绞线对和散绕变频电机定子绕组局部放电起始电压(PDIV)测试结果的影响,并基于双极性脉冲电压下绝缘的电场分布和气体放电理论分析... 采用差分双极性重复脉冲电压模拟变频电机脉宽调制电应力环境,研究了脉冲宽度、死区时间和脉冲频率对漆包绞线对和散绕变频电机定子绕组局部放电起始电压(PDIV)测试结果的影响,并基于双极性脉冲电压下绝缘的电场分布和气体放电理论分析了脉冲电压参数对PDIV的影响机制。结果表明:脉冲宽度与初始电子的产生相关,导致PDIV测试结果与脉冲宽度呈负相关;短死区时间造成的绝缘表面剩余电荷和空间电场分布的变化是PDIV与死区时间呈正相关的可能原因;由于脉冲频率对初始电子产生和电场分布的影响较弱,PDIV与脉冲频率的相关性低。 展开更多
关键词 变频电机 绝缘系统 局部放电 局部放电起始电压 双极性脉冲电压
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大型水轮发电机定子绕组分布电容对位移电压影响分析 被引量：2
5
作者 司雨欣 桂林 +3 位作者 张琦雪 刘政 杨勇 王祥珩 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期172-178,共7页
景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定... 景洪电站发电机三相电势对称,且静态实测三相对地电容近似相等,在此条件下发电机正常运行时中性点仍有明显的位移电压,集中参数电路模型无法解释该现象,因此提出基于准分布电容参数模型的中性点位移电压分析方法。通过电路分析,得到定子绕组对地准分布电容与中性点位移电压的关系式,理论解释了分布电容不均匀会导致位移电压出现。采用兰州电机厂制造的12kW实验样机进行了实验验证,并针对准分布电容中偏大或偏小电容所在位置以及电容不均匀度对位移电压影响的实验结果进行了定量分析。针对由分布电容不均匀所带来的位移电压偏大的问题,提出在机端外挂电容的解决方案,理论求解外挂电容值,并通过仿真实验验证了方案的有效性。 展开更多
关键词 大型水轮发电机 中性点位移电压 准分布电容参数模型 集中参数电路模型 定子单相接地故障
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重复脉冲电压对大型旋转电机线棒低阻防晕层影响的试验研究及仿真分析 被引量：1
6
作者 刘雁 赵文焕 +3 位作者 王鹏 杨帅 张跃 朱英伟 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第1期87-93,共7页
在不同上升时间条件下,探讨重复脉冲对不同悬空长度和增加固定金属板的变频电机转子线棒绝缘表面电位的影响规律,然后结合电荷弛豫理论以及有限元仿真,探讨绝缘表面电位的变化机理。结果表明:线棒表面电位峰峰值随重复脉冲上升时间增加... 在不同上升时间条件下,探讨重复脉冲对不同悬空长度和增加固定金属板的变频电机转子线棒绝缘表面电位的影响规律,然后结合电荷弛豫理论以及有限元仿真,探讨绝缘表面电位的变化机理。结果表明:线棒表面电位峰峰值随重复脉冲上升时间增加而减小,当脉冲上升时间达到800 ns时,低阻防晕层末端电位峰峰值接近2倍外施电压峰峰值;在工况条件下,绝缘表面温度超过150℃时会产生白烟并伴随局部放电现象。分析认为具有较短上升时间的跳变电压是影响线棒电热性能的重要参数。最后根据实验和仿真结果为变频电机线棒绝缘设计提出了合理的改进建议。 展开更多
关键词 重复脉冲电压 变频电机 低阻防晕层 表面电位 最大温度
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基于PDC法的大型发电机定子线棒主绝缘热老化状态评估 被引量：1
7
作者 王思宇 周凯 +2 位作者 朱光亚 杨帅 刘雁 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第6期68-75,共8页
大型发电机在运行过程中会受到热应力等因素的影响,造成定子线棒绝缘劣化乃至失效,影响发电机的安全稳定运行。为了明确极化-去极化电流(PDC)法对于定子线棒主绝缘性能评估的有效性,首先采用PDC法评估热老化状态的定子线棒主绝缘性能。... 大型发电机在运行过程中会受到热应力等因素的影响,造成定子线棒绝缘劣化乃至失效,影响发电机的安全稳定运行。为了明确极化-去极化电流(PDC)法对于定子线棒主绝缘性能评估的有效性,首先采用PDC法评估热老化状态的定子线棒主绝缘性能。依据PDC测试结果,提取出稳态电导电流、0.1 Hz极化/去极化损耗、不对称系数等基本特征参量;随后再利用奇异值分解(SVD)算法对线棒样本的PDC数据进行扩展德拜模型的分析,得出其模拟电路的支路数和支路参量,通过分析明确老化过程中上述特征参量的变化规律。最后对不同热老化时长的样本进行傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,从微观角度进一步明确上述绝缘后固化和劣化过程的机理。结果表明:随着绝缘老化程度加剧,稳态电导电流和0.1 Hz极化/去极化损耗增加,不对称系数偏离1的程度加剧,界面极化时间常数τ2减小。 展开更多
关键词 定子线棒绝缘 极化/去极化电流法 热老化 特征参量
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高海拔大型水轮发电机定子线棒及绕组防晕性能研究 被引量：4
8
作者 张斯翔 彭代晓 +3 位作者 张跃 梁智明 谢志辉 周江 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第2期80-85,共6页
通过建立仿真模型,对某高海拔地区发电机定子线棒及绕组进行仿真计算,探究了定子线棒及绕组防晕设计的合理性。根据设计制造了定子线棒及绕组,并通过试验验证了防晕结构的可靠性。仿真计算结果表明:在海拔高度为3000 m时,定子线棒在运... 通过建立仿真模型,对某高海拔地区发电机定子线棒及绕组进行仿真计算,探究了定子线棒及绕组防晕设计的合理性。根据设计制造了定子线棒及绕组,并通过试验验证了防晕结构的可靠性。仿真计算结果表明:在海拔高度为3000 m时,定子线棒在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的过程中最大场强分别为0.32、0.44、0.53kV/mm,最大损耗分别为2.19×10^(5)、1.46×10^(6)、6.34×10^(6) W/m^(3),发电机绕组层间最大电子密度为1.32×10^(17) m^(-3)。对定子绕组斜边间隙进行修正设计后,定子绕组在运行电压、防晕试验电压、耐压试验电压条件下的最大场强分别为0.78、1.50、2.14 kV/mm,最大损耗分别为3.01×10^(5)、6.8×10^(5)、3.23×10^(6) W/m^(3)。试验结果表明:定子线棒能通过40.7 kV电晕试验及73.5 kV耐压1 min试验;定子绕组能通过30 kV电晕试验及52.4 kV耐压1 min试验。随着海拔高度的提升,定子绕组在1.1Un下的紫外光子数逐渐增大,当海拔高度低于3500 m时,紫外光子数均小于1000,表明所设计的绕组防晕性能满足机组设计及运行需求。 展开更多
关键词 大型水电机组 定子线棒 定子绕组 防晕性能
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面向重型水轮机的高强韧焊接材料及技术研究进展
9
作者 王星星 王远航 +15 位作者 卢一凡 石如星 刘怀亮 彭岩 凌自成 张雷 陈小明 潘昆明 耿在明 张雷 马怀立 杨杰 王威 土比木乃 赵永军 王文德 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期19-30,共12页
重型水轮机作为水电机组的核心部件,其性能和可靠性直接关系到水电机组的稳定运行与长效发挥。焊接工艺在水轮机制造中起着关键作用,焊接材料的正确选用直接决定了水轮机的服役可靠性。随着水电技术的不断发展以及对大规模、高效率水电... 重型水轮机作为水电机组的核心部件,其性能和可靠性直接关系到水电机组的稳定运行与长效发挥。焊接工艺在水轮机制造中起着关键作用,焊接材料的正确选用直接决定了水轮机的服役可靠性。随着水电技术的不断发展以及对大规模、高效率水电机组的需求日益增长,水轮机所需材料的性能标准也在不断提高。在高水头、大容量水电机组中,水轮机承受着极大的机械载荷与恶劣的工作环境,因此对焊接材料的强度、韧性及耐腐蚀性能提出了更严苛的要求。本文综述了重型水轮机高强韧焊接材料的研究进展,针对转轮、导叶及蜗壳等关键部件在高水头、大容量水电机组中的应用特点,探讨了制造过程中焊接材料及技术的关键问题。系统分析了重型水轮机用马氏体不锈钢、高强钢及复合材料研究领域的国内外动态,重点关注了锻焊结合、增材制造及表面强化等新技术,提出了优化焊接材料强度、韧性和耐腐蚀性能的全生命周期制造策略,旨在优化焊接材料的综合性能,确保水轮机在各种工作条件下的可靠性与长期稳定运行。 展开更多
关键词 水电机组 水轮机 焊接 增材制造 表面强化 马氏体不锈钢
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水电机组推力轴承镜板泵及油循环冷却系统的水力优化设计 被引量：10
10
作者 赖喜德 张翔 +2 位作者 陈小明 卢珍 杨仕福 《水利水电科技进展》 CSCD 北大核心 2016年第3期62-67,共6页
针对水电机组推力轴承镜板泵流体动力设计过程中孔的布置形式以及集油槽的断面形状、面积和出口管路直径等几何参数优化问题,提出适合镜板泵流道设计的镜板泵性能预测及优化设计方法。通过不同几何参数组合,采用基于多工况数值模拟的性... 针对水电机组推力轴承镜板泵流体动力设计过程中孔的布置形式以及集油槽的断面形状、面积和出口管路直径等几何参数优化问题,提出适合镜板泵流道设计的镜板泵性能预测及优化设计方法。通过不同几何参数组合,采用基于多工况数值模拟的性能预测方法来分析镜板泵的主要过流部件的关键尺寸、形状等对其性能的影响,并在此基础上提出一种基于整个循环系统协同的镜板泵水力优化设计方法,可提高自循环系统设计中流体动力系统的性能及可靠性。对比试验表明,在原试验循环系统参数不变的条件下,某大型水电机组推力轴承镜板泵在优化设计后平均扬程提高4 m,平均效率提高5.5%,且H-Q曲线能更好保证变工况运行时系统的稳定性。 展开更多
关键词 水电机组 推力轴承 循环冷却系统 镜板泵 集油槽 优化设计 性能预测
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大型永磁风力发电机整体充磁系统设计及应用 被引量：8
11
作者 李亮 涂章 +10 位作者 李锐 徐巍 丁洪发 彭涛 韩小涛 戴碧君 张铭继 贺玉民 罗荣锋 邹应冬 吕以亮 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第24期6596-6608,共13页
在传统的大型永磁电机磁极制造过程中,采用的“先充磁后组装”预充磁技术存在生产效率低、安全风险大等问题。为此,该文提出一种大型永磁风力发电机整体充磁技术,将传统的“先充磁后组装”改为“先组装后充磁”,有效地提高了装配精度、... 在传统的大型永磁电机磁极制造过程中,采用的“先充磁后组装”预充磁技术存在生产效率低、安全风险大等问题。为此,该文提出一种大型永磁风力发电机整体充磁技术,将传统的“先充磁后组装”改为“先组装后充磁”,有效地提高了装配精度、生产效率和安全性。首先通过研究N46SH钕铁硼永磁材料在多角度外磁场中的磁化及退磁行为,获得其在不同磁场方向下的饱和磁化判据;然后针对MW级直驱和半直驱风力发电机结构,提出其整体充磁系统中充磁线圈的设计方法,重点阐述充磁线圈的电-磁-热-力分析;最后以在2.5 MW直驱和20 MW半直驱风力发电机的整体充磁应用为例,研制了充磁线圈及其冷却系统、充磁电源、旋转推进系统和测量控制系统,成功应用于湘电和中车等企业的MW级系列永磁风力发电机的制造与维护,该文设计方法的可靠性得到有效验证。 展开更多
关键词 整体充磁 永磁电机 脉冲磁场 磁特性 有限元法
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1000MW汽轮发电机定子出线套管绝缘设计 被引量：3
12
作者 任晓 王军 +4 位作者 方春恩 李伟 梁鸣华 彭云 杨立锋 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期37-42,共6页
绝缘结构设计是高压电气设计的最核心问题,绝缘结构能否满足设计要求,对产品的安全运行十分重要。设计了3种不同的27 kV 1 000 MW汽轮发电机定子出线套管的绝缘结构:无屏蔽电极、单屏蔽电极和双屏蔽电极,利用Maxwell 10.0有限元软件进... 绝缘结构设计是高压电气设计的最核心问题,绝缘结构能否满足设计要求,对产品的安全运行十分重要。设计了3种不同的27 kV 1 000 MW汽轮发电机定子出线套管的绝缘结构:无屏蔽电极、单屏蔽电极和双屏蔽电极,利用Maxwell 10.0有限元软件进行仿真分析,得到最大电场强度及位置、典型位置电场分布曲线;通过比较不同方案中电场强度的最大值及电场强度分布情况,并与实际运行中的绝缘介质的击穿场强进行比较,最终确定了1 000 MW汽轮发电机定子出线套管最优绝缘结构———双屏蔽电极结构,为1 000 MW汽轮发电机定子出线套管绝缘设计的实际应用提供理论依据。 展开更多
关键词 1 000 MW 出线套管 绝缘设计 电场强度 电场分布
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大型水电装备关键部件高性能制造新技术新工艺
13
作者 蒋元龙 王星星 +10 位作者 彭岩 张雷 温暖 刘怀亮 石如星 耿在明 潘昆明 陈小明 马怀立 土比木乃 张雷 《精密成形工程》 北大核心 2025年第3期90-101,共12页
大型水电装备中转轮、水斗、叶片等关键部件在水电机组稳定高效运行过程中发挥着至关重要的作用。为满足这些部件在极端工况下的性能要求,高性能制造技术应用显得尤为重要。近年来,先进锻焊工艺、焊接与增材制造、激光熔覆技术、喷涂技... 大型水电装备中转轮、水斗、叶片等关键部件在水电机组稳定高效运行过程中发挥着至关重要的作用。为满足这些部件在极端工况下的性能要求,高性能制造技术应用显得尤为重要。近年来,先进锻焊工艺、焊接与增材制造、激光熔覆技术、喷涂技术等制造技术在水电装备关键部件领域的应用成效显著。本文概述了大型水电装备关键部件高性能制造技术研究现状,重点讨论了锻造、焊接与增材制造、激光熔覆、喷涂等技术在转轮、水斗、叶片等关键部件中的应用现状。通过对水电装备关键部件锻造工艺参数、焊接残余应力、激光熔覆及喷涂表面强化效果等进行系统探讨,深入分析了这些技术工艺在部件性能提升方面的优势与挑战。锻造工艺能够有效改善材料力学性能和组织结构,提高部件抗疲劳性和冲击韧性;焊接与增材制造工艺有助于降低制造过程中产生的残余应力与变形,提升部件连接质量;激光熔覆及喷涂技术则能有效增强部件表面耐磨性、抗腐蚀性及抗氧化性,从而延长使用寿命。此外,还指出现阶段大型水电装备关键部件制造研究存在的不足之处,对相关领域的未来研究重点进行了展望。 展开更多
关键词 水电装备关键部件 锻造 焊接与增材制造 激光熔覆 喷涂
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经历负扬程过程的大型泵站过渡过程计算分析
14
作者 邓楷诚 程永光 +4 位作者 薛松 王志远 胡栋樑 陈小伟 张建 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第8期126-130,137,共6页
大型泵站过渡过程计算通常基于厂家提供的流量和转矩特性曲线进行。某巨型泵站过渡过程计算中出现找不到工作点的问题,分析原因在于调压室水位低导致负扬程,超出常规特性范围。针对此特殊情况,提出一种将厂家特性曲线外延补全并转化为Su... 大型泵站过渡过程计算通常基于厂家提供的流量和转矩特性曲线进行。某巨型泵站过渡过程计算中出现找不到工作点的问题,分析原因在于调压室水位低导致负扬程,超出常规特性范围。针对此特殊情况,提出一种将厂家特性曲线外延补全并转化为Suter特性的方法。通过对珠三角水资源配置工程中一座带溢流式调压室泵站的过渡过程计算,验证了方法的可行性,并分析了主要工况的参数波动过程,为工程设计提供数据支撑。 展开更多
关键词 泵站 过渡过程 特性曲线 Suter变换 调压室
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聚酰亚胺带隙宽度调控策略及介电应用研究进展
15
作者 王逸 谢志辉 +2 位作者 张跃 王旭 刘向阳 《绝缘材料》 北大核心 2025年第6期1-8,共8页
聚酰亚胺(PI)作为一类主链含有π共轭酰亚胺环的高性能聚合物材料,其带隙大小是直接影响材料热稳定性、光电性能、介电性能等性能的关键因素之一,而常规PI分子结构中供电性二胺基元与吸电性二酐基元决定其带隙值处于3.0 eV附近,并直接... 聚酰亚胺(PI)作为一类主链含有π共轭酰亚胺环的高性能聚合物材料,其带隙大小是直接影响材料热稳定性、光电性能、介电性能等性能的关键因素之一,而常规PI分子结构中供电性二胺基元与吸电性二酐基元决定其带隙值处于3.0 eV附近,并直接影响其在高温储能、高频通讯、电绝缘等领域中的表现。由于PI优异的结构可设计性,PI的带隙可通过调控单体组合/链段结构/空间结构来调节,进而可以对PI的上述性能进行优化。本文根据近年来报道的PI带隙调控的主要研究进展,分别从聚合物结构和调整聚合工艺的角度阐述了PI带隙调控的主要策略,并以其在介电储能领域的应用为例,讨论了PI带隙调控中所面临的难点问题。最后,根据PI带隙调控的研究现状探讨了其未来的发展方向。 展开更多
关键词 带隙调控 聚酰亚胺 聚合物结构 介电储能
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基于子结构模态综合法的导叶轴-顶盖耦合系统振动特性研究
16
作者 王洋 梁权伟 +4 位作者 马同午 曾劲 何启源 杨洋 王世建 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期80-89,共10页
针对混流式水轮机在水流作用下诱发导叶轴与顶盖之间的碰摩故障,采用有限单元法结合固定界面模态综合法,建立了导叶轴-顶盖碰摩耦合系统的减缩动力学模型,进而详细讨论了导叶轴截断数和顶盖截断数对减缩模型前3阶模态特性的影响规律。此... 针对混流式水轮机在水流作用下诱发导叶轴与顶盖之间的碰摩故障,采用有限单元法结合固定界面模态综合法,建立了导叶轴-顶盖碰摩耦合系统的减缩动力学模型,进而详细讨论了导叶轴截断数和顶盖截断数对减缩模型前3阶模态特性的影响规律。此外,考虑水流作用和导叶轴-顶盖局部接触导致的结构预应力效应,对比研究了全模型和减缩模型前3阶固有频率随水流静载和摩擦因数的变化规律。对比分析了单谐波水流激励下两种接触状态(包括近载端接触和近-远载端接触)对全模型和减缩模型动力学行为的影响规律。研究结果表明:水流静载值的增加使得导叶轴-顶盖局部接触程度加深,从而导致系统前3阶固有频率呈增大趋势,且摩擦因数的增加会使导叶轴-顶盖耦合系统由近载端接触切换到近-远载端接触时所需的水流静载值增大;在共振状态下,单谐波水流激励下导叶轴与顶盖碰摩使得系统的振动响应频谱体现为激励频率的倍频,且在奇数倍频处出现幅值放大现象。 展开更多
关键词 混流式水轮机 碰摩 模型减缩 动力学特性
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基于ANSYS的汽轮发电机定子绕组端部模态分析 被引量：6
17
作者 张乐 苗虹 +2 位作者 何启源 杜轩 蔡天伍 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第9期252-258,共7页
针对大型汽轮发电机定子绕组端部在2倍工频电磁力激励下共振产生的振动问题,以某大型汽轮发电机为研究对象,对其定子绕组端部的振动特性进行参数化研究。在充分考虑有限元模型中零部件模型的准确建立及边界条件的准确模拟对端部模态参... 针对大型汽轮发电机定子绕组端部在2倍工频电磁力激励下共振产生的振动问题,以某大型汽轮发电机为研究对象,对其定子绕组端部的振动特性进行参数化研究。在充分考虑有限元模型中零部件模型的准确建立及边界条件的准确模拟对端部模态参数影响的条件下,通过分析线棒、支架、绑扎带、垫块等部件结构及其相互间连接方式特点,研究不同结构部件的建模方法及各部件之间的融合方式。使用有限元软件ANSYS建立了高精度有限元计算模型,提出了定子绕组端部关键部件边界条件的设置方法,完成了定子端部有限元模态分析,得到端部模态参数。对该型机组进行锤击法模态试验,将计算结果和试验结果进行对比分析,两者各阶固有频率误差均低于7%,满足工程设计需要,验证了有限元模型和计算方法的可靠性及发电机结构设计的合理性。 展开更多
关键词 端部振动特性 模态试验 有限元分析 固有频率
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叶根倒圆角对离心泵性能及压力脉动影响研究
18
作者 赵奇峰 刘德民 +2 位作者 赵林 王钊宁 管子武 《水电能源科学》 北大核心 2025年第1期172-176,共5页
针对低比转速离心泵压力脉动引起泵体振动损伤问题,对某引水工程离心泵进行物理模型试验,并采用基于κ-ε湍流模型的数值模拟方法对原模型和设置了不同半径的叶根倒圆角模型进行全流道三维定常与非定常数值模拟,计算模型性能、分析内部... 针对低比转速离心泵压力脉动引起泵体振动损伤问题,对某引水工程离心泵进行物理模型试验,并采用基于κ-ε湍流模型的数值模拟方法对原模型和设置了不同半径的叶根倒圆角模型进行全流道三维定常与非定常数值模拟,计算模型性能、分析内部流场、研究其压力脉动特性和湍动能分布规律,发现叶根倒圆角对离心泵外特性和内流场分布均有影响,设置叶根倒圆角能够提升离心泵扬程、改善流动状态、抑制后盖板附近的压力脉动和流动紊乱。 展开更多
关键词 离心泵 数值模拟 叶根倒圆角 压力脉动
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方波脉冲电场参数对聚酰亚胺中空间电荷特性的影响
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作者 杨俊 吴建东 +3 位作者 罗响 司梦 张跃 何明鹏 《高电压技术》 北大核心 2025年第3期1413-1421,共9页
通过对不同老化状态聚酰亚胺在双极性方波脉冲电场下的0.36°高相位分辨率空间电荷检测,分析了方波电场1~100 kV/mm、频率10 Hz~10 kHz和上升沿20μs~10 ms范围的空间电荷动态响应,并结合聚酰亚胺老化前后的理化、介电性能变化,探... 通过对不同老化状态聚酰亚胺在双极性方波脉冲电场下的0.36°高相位分辨率空间电荷检测,分析了方波电场1~100 kV/mm、频率10 Hz~10 kHz和上升沿20μs~10 ms范围的空间电荷动态响应,并结合聚酰亚胺老化前后的理化、介电性能变化,探讨了方波脉冲电场参数对聚酰亚胺中空间电荷输运的影响。结果表明:随着电场幅值增大,试样内部平均相位体电荷密度ρ_(av)增大,最大电场畸变率δ_(max)减小,可能与高场下电极注入的同极性电荷量变多相关;随着频率提高,电荷积累量ρ_(av)下降,可能由于频率升高电荷迅速注入抽出后难以形成有效的电荷积累;随着上升沿时间增大,ρ_(av)呈现先增大后减小的趋势,可能与电场有效作用持续时间有关。未老化聚酰亚胺试样内部空间电荷积累以异极性电荷为主,老化后靠近下电极侧试样内层同极性电荷明显增多,结合理化性能聚酰亚胺老化后分子裂解以及其他杂质含量上升,可能与电荷的注入势垒降低有关。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 双极性方波电场 方波场参数 空间电荷 电荷输运
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考虑轮毂运动的大型风力机叶片非线性振动分析
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作者 回忆 王琳凯 蒋博闻 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第4期103-117,I0002,共16页
随着风力机尺寸不断增大,其叶片长度增加,同时刚性降低,导致其变得愈发柔软,这种“长柔”特性使得叶片大幅振动问题愈发突出。非线性振动分析是准确评估叶片响应的关键,使用精确的动力学模型准确分析叶片的动力学行为尤为重要。基于Eule... 随着风力机尺寸不断增大,其叶片长度增加,同时刚性降低,导致其变得愈发柔软,这种“长柔”特性使得叶片大幅振动问题愈发突出。非线性振动分析是准确评估叶片响应的关键,使用精确的动力学模型准确分析叶片的动力学行为尤为重要。基于Euler-Bernoulli梁连续体建模方法,以NREL 5 MW风力机叶片为研究对象,同时考虑挥舞和摆振两个方向的自由度建立了叶片的非线性动力学模型。为了更加准确地模拟叶片响应,在建模过程中考虑了两个正交方向的轮毂运动以及由此引起的惯性激励和相关的气动载荷,重点分析了轮毂运动幅值和偏航角对叶片动力学行为的影响。结果表明:旋转叶片在相同的激励幅值下,第2阶模态的峰值远高于第1、3阶模态的峰值,且带宽明显更窄;叶片的第1、2、3阶模态之间因自振频率的倍数关系会发生模态间的内共振,且模态间存在能量传递;运行状态下,叶片第1阶模态响应的振幅对偏航角最为敏感,会随着偏航角的增大而显著增大,而第2阶和第3阶模态响应的振幅则几乎不受偏航角的影响。本文通过揭示旋转叶片非线性振动与内共振特性,为大型风力机叶片的抑振设计及运行参数优化提供了关键理论依据,对提升结构安全性与经济性具有重要参考价值。 展开更多
关键词 风力机 旋转叶片 连续体法 非线性 内共振
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