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氦氙径流涡轮气动设计及性能预测方法研究

氦氙径流涡轮气动设计及性能预测方法研究

作者：徐健博哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

氦氙径流涡轮是叶轮机械领域的一大热点。氦氙混合气作为一种新型混合工质,在氦氙径流涡轮发展方面起着重要的作用。近年来,研究人员通过数值模拟、实验分析等手段,不断研究氦氙混合气对径流涡轮性能的影响机理,旨在提高它的效率和可靠... 详细信息

氦氙径流涡轮是叶轮机械领域的一大热点。氦氙混合气作为一种新型混合工质,在氦氙径流涡轮发展方面起着重要的作用。近年来,研究人员通过数值模拟、实验分析等手段,不断研究氦氙混合气对径流涡轮性能的影响机理,旨在提高它的效率和可靠性,从而促进涡轮技术的进步。现阶段以氦氙混合气为工质的径流涡轮的设计方法以及性能预测等方面的研究较少,因此本文对氦氙径流涡轮开展了相关研究。首先本文对氦氙混合气开展了深入的研究,基于Chapman-Enskog理论和对应态定律编写出氦氙混合气的物性计算程序,将物性计算程序计算结果与相关实验数据进行对比研究,结果表明两者之间的相对误差满足设计要求,物性计算程序能够实现对氦氙混合气物性的准确预估。基于此物性计算程序,研究了40g/mol的氦氙混合气在径流涡轮中的流动特性及其对径流涡轮性能的影响。根据径流涡轮的设计方法和选取参数原则,开展氦氙径流涡轮的气动设计,确定了氦氙径流涡轮的初始设计参数,得到涡轮设计方案。对氦氙径流涡轮进行数值模拟研究,分析了氦氙径流涡轮在设计工况和变工况下的涡轮性能,了解到氦氙径流涡轮的效率在不同温度、转速和质量流量条件下的变化情况以及压力、温度、速度、马赫数在不同叶高处的分布情况。其次,根据工质替代理论,在相同径流涡轮中完成了空气代替氦氙混合气的特性计算,对比分析了空气径流涡轮和氦氙径流涡轮在相似条件下的特性曲线和分布规律,结果表明在马赫数相似、雷诺数相似、等相似条件下,空气径流涡轮的计算结果与氦氙径流涡轮的计算结果基本相同。最后,基于一维特性计算方法,编写了考虑氦氙混合气特性的径流涡轮一维特性预估程序。由于没有针对氦氙混合气的损失模型,预估程序采用损失模型均为适用空气的损失模型,故采用工质替代理论对损失模型进行修正。采用修正损失模型后的一维特性预估程序对氦氙径流涡轮进行特性预估,在设计工况下,修正后程序计算结果与三维计算结果的总-总温比相对误差为0.82%,总-总膨胀比相对误差为4.29%,效率相对误差为1.94%,修正后的程序预估与三维计算之间的效率的相对误差相较于修正前的误差均有所降低,进一步提高了一维特性计算程序的准确性。

关键词：氦氙混合气氦氙径流涡轮工质替代性能预估

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基于TPM的M电厂设备管理研究

基于TPM的M电厂设备管理研究

作者：徐健博东北财经大学

学位级别：硕士

近年来,随着国内火力发电厂管理日益精细化,提高火电机组发电运行效率及管理机组发电成本已经逐渐变成全国电力行业尤其是火力发电厂需要面对的重要问题。M电厂成立于1999年,从2006到2022年,其随着我国电力产业逐步转向新的发展方向,M... 详细信息

近年来,随着国内火力发电厂管理日益精细化,提高火电机组发电运行效率及管理机组发电成本已经逐渐变成全国电力行业尤其是火力发电厂需要面对的重要问题。M电厂成立于1999年,从2006到2022年,其随着我国电力产业逐步转向新的发展方向,M电厂面对这诸多挑战:火电装机数量不断减少、新能源的加入、火电机组调峰、供热供汽等。M电厂自成立至今,逐步形成了一套比较完善且稳定的运行机制,每一年整个电力行业都在变化,在这种变化中,这种不变的管理方式也逐步暴露出其存在的一些问题。面对这些问题,企业需要通过建立并完善企业一线员工全都参与的生产维修计划,达到机组设备性能最优的状态、提高机组发电运行效率、降低企业发电生产成本及调动企业员工参与工作积极性等,进而增强企业在电力行业的竞争力。本文以M电厂设备管理为研究对象,首先做的准备工作是对M电厂的设备管理现状进行了调研,从问卷调查的结果中明确了电厂现在存在的设备管理问题,再清楚存在的设备管理问题后,运用TPM理论及设备生命周期理论并结合M电厂设备管理的实际情况对其生产设备管理现状提出改进策略,改进策略主要是从设备管理模式、体系、组织结构、培训管理等方面着手。本文调研发现M电厂存在设备管理问题有:管理模式单一、设备检修随意性高、设备管理人员结构不合理、人员安全意识有待加强等问题。根据这些现实中存在的诸多问题仔细分析后,发现M电厂设备管理存在问题的背后原因主要有:体系规范化不足、设备维修管理和制度模糊、培训管理不到位等。本文针对这些原因对M电厂设备管理体系提出了:完善设备管理体系、优化设备检查的时间安排、增加专业检查指导、完善设备检查工作流程、以班组的形式落实设备管理制度等优化策略。

关键词： TPM管理火力发电厂全员参与设备管理

采煤机截割部传动系统的非线性动力学建模及仿真

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中国机械工程 2017年第1期28卷 27-34页

作者：毛君张瑜张坤陈洪月徐健博辽宁工程技术大学机械工程学院阜新123000

针对采煤机截割部齿轮传动系统在运行中产生振动、制造噪声污染等现象,综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差等因素,建立了采煤机截割部齿轮传动系统的非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法对系统微分方程进行了求解。通过分析... 详细信息

针对采煤机截割部齿轮传动系统在运行中产生振动、制造噪声污染等现象,综合考虑啮合刚度、啮合阻尼、综合误差等因素,建立了采煤机截割部齿轮传动系统的非线性动力学模型,运用变步长Runge-Kutta方法对系统微分方程进行了求解。通过分析相平面图和庞加莱截面研究了啮合刚度、阻尼比及激振频率对齿轮系统动态特性的影响。研究结果表明:在一定区间内,阻尼比逐渐减小时,太阳轮位移响应由单周期运动转为多周期运动,最终进入混沌运动;啮合刚度增大时,太阳轮位移响应同样从周期运动逐渐进入混沌运动;激振频率逐渐增大时,太阳轮位移响应呈现由周期响应转变为混沌响应再转变为拟周期响应的现象。

关键词：采煤机截割部行星齿轮传动系统非线性动力学动力学微分方程

Al质量分数对Q235钢渗硅层耐磨性能的影响

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2014年第10期33卷 1363-1366页

作者：孙治国杨芳徐健博辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

为提高Q235钢的耐磨性,采用固体粉末法对Q235钢进行Al-Si共渗处理.改变渗剂中Al粉质量分数,以研究Al对渗硅层耐磨性的影响.利用扫描电镜、维氏硬度计、磨粒磨损试验等手段对渗后试样的金相组织、硬度、耐磨性能进行表征.结果表明:Al粉... 详细信息

为提高Q235钢的耐磨性,采用固体粉末法对Q235钢进行Al-Si共渗处理.改变渗剂中Al粉质量分数,以研究Al对渗硅层耐磨性的影响.利用扫描电镜、维氏硬度计、磨粒磨损试验等手段对渗后试样的金相组织、硬度、耐磨性能进行表征.结果表明:Al粉质量分数为35%时,渗层厚度最大,渗层硬度最高,耐磨性能最佳.

关键词： Q235钢渗硅层渗层厚度渗层硬度耐磨性能

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Zn含量对纯镁三元共渗组织及性能的影响

热加工工艺 2012年第12期41卷 91-92,103页

作者：杨芳李明骜徐健博辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

以锌铝等混合粉为扩渗源,通过热扩渗方法对纯镁进行了Zn-Al-RE三元共渗。通过氧化铈的催渗作用得到了成分不同的渗层,分析渗层中锌含量对渗层耐磨、耐蚀等性能的影响。结果表明:渗层中含有5%锌的渗层具有较好的综合性能。

关键词：纯镁三元共渗锌耐磨性耐蚀性

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采煤机截割部传动系统非线性特性研究

系统仿真学报 2018年第1期30卷 249-256,265页

作者：张东升于海洋徐健博李岩辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

以采煤机截割部齿轮传动系统为研究对象,建立了非线性动力学模型,将非线性动力学理论应用到采煤机截割部齿轮传动系统中,综合考虑阻尼比和激振频率对系统非线性动力学的影响,运用变步长四阶Runge-Kutta方法对非线性系统微分方程进行了求... 详细信息

以采煤机截割部齿轮传动系统为研究对象,建立了非线性动力学模型,将非线性动力学理论应用到采煤机截割部齿轮传动系统中,综合考虑阻尼比和激振频率对系统非线性动力学的影响,运用变步长四阶Runge-Kutta方法对非线性系统微分方程进行了求解,得到不同参数下系统响应的相平面图和庞加莱截面图。结果表明:阻尼比越小,太阳轮位移响应的非线性影响越大;激振频率在一定区间由小变大时,太阳轮位移响应由周期性变为混沌性,再变为周期性。此研究方法为采煤机截割部齿轮传动系统的相关非线性问题提供了理论支撑。

关键词：采煤机截割部齿轮传动系统非线性动力学模型响应分析

Pr对Mg-4Si中初生Mg_2Si相变质作用

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2014年第12期33卷 1649-1653页

作者：杨芳孙治国张光徐健博辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

利用稀土元素Pr对过共晶Mg-4Si合金中的初生Mg2Si相进行变质处理,并讨论其变质机理.结果表明:Pr对Mg-4Si中的初生Mg2Si相可以起到有效的变质作用,在Pr质量分数为3%时,变质效果最佳;随着Pr的加入,初生Mg2Si相形态上从花瓣状的树枝晶转变... 详细信息

利用稀土元素Pr对过共晶Mg-4Si合金中的初生Mg2Si相进行变质处理,并讨论其变质机理.结果表明:Pr对Mg-4Si中的初生Mg2Si相可以起到有效的变质作用,在Pr质量分数为3%时,变质效果最佳;随着Pr的加入,初生Mg2Si相形态上从花瓣状的树枝晶转变为颗粒状的多边形,尺寸由200μm降到60μm;随着Pr的加入,有白亮的纤维状新相生成,经EDS分析该相为Pr2Si3相;Pr通过表面溶质富集抑制初生Mg2Si相择优生长,Pr2Si3相起到异质形核作用,从而对初生Mg2Si相变质.

关键词： Mg-4Si合金强化相变质初生Mg2Si相 Pr2Si3相异质形核

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橡胶带卷取机跑偏模糊控制系统的动态仿真

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2016年第3期35卷 294-299页

作者：毛君徐健博陈洪月王鑫张伟辽宁工程技术大学机械工程学院辽宁阜新123000

为解决实际生产中橡胶带卷取机的跑偏问题,建立橡胶带卷取机跑偏电液伺服控制系统的物理模型、数学模型,并对橡胶带卷取机跑偏电液伺服控制系统进行Matlab动态仿真,在Simulink环境下分别采用常规PID控制器和模糊PID控制器进行仿真,分析... 详细信息

为解决实际生产中橡胶带卷取机的跑偏问题,建立橡胶带卷取机跑偏电液伺服控制系统的物理模型、数学模型,并对橡胶带卷取机跑偏电液伺服控制系统进行Matlab动态仿真,在Simulink环境下分别采用常规PID控制器和模糊PID控制器进行仿真,分析了两控制器系统的稳定性和动态特性.两者进行比较,仿真结果表明:模糊PID控制器不仅改善了橡胶带卷取机跑偏控制系统的动态性能,还具有较好的鲁棒性和抗干扰性.防止橡胶带跑偏有较好的控制作用,极大地提高了劳动生产率.

关键词：电液伺服控制系统橡胶带跑偏 Matlab 常规PID控制模糊PID控制

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pH值对还原氧化石墨结构及电容性能的影响

非金属矿 2018年第5期41卷 1-3页

作者：杨芳刘晨杨绍斌徐健博沈丁辽宁工程技术大学材料科学与工程学院辽宁阜新123000

以天然鳞片石墨为原料,利用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),再将GO经超声分散,在不同pH值条件下采用抗坏血酸进行还原,制备得到还原氧化石墨(r GO)。采用SEM、XRD、恒流充放电测试分析p H值对样品的微观结构和电容性能的影响。结果表... 详细信息

以天然鳞片石墨为原料,利用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),再将GO经超声分散,在不同pH值条件下采用抗坏血酸进行还原,制备得到还原氧化石墨(r GO)。采用SEM、XRD、恒流充放电测试分析p H值对样品的微观结构和电容性能的影响。结果表明:所得样品为片层结构,层间距为0.348~0.366 nm。随着GO溶液pH值的增加,材料的首次放电容量和循环性能都呈现先增大后减小的趋势。在pH值为9的情况下,rGO的比电容量为141.6 F/g,经过500次循环,样品容量保持率仍能达到88%。

关键词：氧化石墨抗坏血酸 pH值电容性能