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基于两相流的水轮机引水、导水部件内流特性研究

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基于两相流的水轮机引水、导水部件内流特性研究

作者：李琪飞兰州理工大学

学位级别：硕士

近年来,随着计算流体力学和计算技术的发展,一些三维粘性计算流体动力学软件已成功地应用于水轮机内部的流动特性分析。由于蜗壳内部流动十分复杂,目前对不同工况条件下的流动特性了解得还是很少,而对于导水机构内部流场分析虽说有了一... 详细信息

近年来,随着计算流体力学和计算技术的发展,一些三维粘性计算流体动力学软件已成功地应用于水轮机内部的流动特性分析。由于蜗壳内部流动十分复杂,目前对不同工况条件下的流动特性了解得还是很少,而对于导水机构内部流场分析虽说有了一定的进展,但对于含泥沙的两相流体的流场分析计算仍然欠缺,对整个水轮机引水、导水部件的耦合两相流场进行综合分析及数值模拟的就更加少见。因此迫切需要对水轮机引水、导水部件的内部两相流动进行深入的研究,分析水轮机引水、导水部件内流场的两相流流动机理,进而探讨运行于两相流体(含沙水流)环境下的水轮机引水、导水部件性能及水力损失,得出相应的优化措施,为水轮机水力设计提供参考。蜗壳、固定导叶和活动导叶组成的引水、导水部件的水力设计对水轮机性能有着举足轻重的作用。三个部件之间互相联系、相互影响。在含沙水流中沙粒对引水、导水部件的磨损也和其中的流态有密切关系。由于两相流工况下水轮机引水、导水部件的设计理论不是十分完善,在工程设计中多数的设计是建立在经验基础之上,利用清水设计理论并加以修正来设计,以至于设计出的水轮机在实际含沙河流上运行时性能得不到保证。为了开辟研究水轮机引水、导水部件内部两相流动的新方法,本文把蜗壳、固定导叶和活动导叶作为耦合整体联系起来考虑,基于N-S方程,对其内部流动进行了数值计算,对输送清水介质时采用标准κ-∈湍流模型,对输送含有固体颗粒的含沙两相介质时采用,κ-∈-Ap模型,采用笛卡儿坐标、混合四面体非结构网格和SIMPLE算法进行计算。得出了一些结论并提出了一些建议,可作为水轮机优化设计的参考和依据。主要研究成果如下: 1.对固液两相湍流基本理论和数值求解方法进行了较为系统的总结和阐述。 2.以刘家峡水电站2号水轮机的设计参数为依据,进行三维实体建模。通过对水轮机引水、导水部件内部流动的模拟计算,得出了输送清水介质与含沙两相介质时引水导水部件内部流动不同的规律;分析了水轮机引水、导水部件内部流场的两相流流动机理,探讨了运行于两相流体(含沙水流)环境下的水轮机引水、导水部件的性能及水力损失。 3.通过模拟含沙两相介质时的颗粒对引水、导水部件的磨蚀、空蚀,得出了颗粒对水轮机引水、导水部件的磨蚀、空蚀规律,并和相关资料进行比较,模拟结果和电站提供的相关资料规律基本吻合,证明了用Fluent进行模拟的可行性。 4.通过对Flunent软件的分析和使用,找出了模拟计算的不足之处,并进行了相应发展展望。

关键词：水轮机引水、导水部件内部流动固液两相流动 CFD

高灵敏度高一致性非本征光纤法−珀局部放电声发射传感器

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高电压技术 2023年第11期49卷 4747-4756页

作者：陈起超李琪李中原张伟超赵洪哈尔滨理工大学电气与电子工程学院黑龙江省工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080 国网黑龙江省电力有限公司电力科学研究院哈尔滨150030

为解决应用于液体电介质局部放电超声信号检测的非本征光纤法–珀传感器(extrinsic fiber Fabry-Perot interferometor,EFPI)检测灵敏度低和一致性差的问题,根据多光束干涉理论及流固耦合振动系统对EFPI传感器进行优化设计,并利用微电... 详细信息

为解决应用于液体电介质局部放电超声信号检测的非本征光纤法–珀传感器(extrinsic fiber Fabry-Perot interferometor,EFPI)检测灵敏度低和一致性差的问题,根据多光束干涉理论及流固耦合振动系统对EFPI传感器进行优化设计,并利用微电子机械系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)加工技术及硅–玻璃键合技术实现传感器设计结构与制备结构的高一致性。设计制备的EFPI传感器法–珀腔腔长为100μm,膜片厚度为5μm,有效约束半径为0.23 mm,在绝缘油介质中一阶固有谐振频率为117 kHz,静压灵敏度为0.0204 nm/Pa。实验结果表明,制备获得的4支EFPI传感器法–珀腔腔长最大偏差率为0.043%,干涉光谱调制度最大相差率为0.89%,一阶固有谐振频率完全相同且与设计计算结果一致,局放超声信号检测特性具有极高的一致性,高效检测角度范围为–60°~60°;EFPI传感器的检测灵敏度为传统的压电陶瓷传感器(piezoelectric,PZT)的3.75倍,且EFPI传感器最小可测局放量低于PZT传感器的值。

关键词： EFPI传感器 MEMS 键合技术局放超声信号检测灵敏度

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20万年来南海古海洋研究的主要进展

地球科学进展 2012年第2期27卷 224-239页

作者：李琪李前裕王汝建同济大学海洋地质国家重点实验室上海200092

南海第四纪古海洋学的研究,从ODP184航次以来获得了快速的发展,已经成为国内外古海洋研究的重点地区之一。试图对国内外文献作一综述,介绍近20万年以来高分辨率的南海古海洋研究进展。综述主要涉及温度、盐度、生产力和上层水体的变化,... 详细信息

南海第四纪古海洋学的研究,从ODP184航次以来获得了快速的发展,已经成为国内外古海洋研究的重点地区之一。试图对国内外文献作一综述,介绍近20万年以来高分辨率的南海古海洋研究进展。综述主要涉及温度、盐度、生产力和上层水体的变化,重点介绍南海季风的研究成果。南海浮游有孔虫氧同位素曲线具有MIS3.3和MIS6.5期偏轻,MIS5.5和MIS7.3期偏重的特征,已被称为"季风型氧同位素曲线"。不同于代表全球冰量变化的底栖有孔虫氧同位素曲线(即SPEC-MAP曲线),"季风型氧同位素曲线"具明显的2万年岁差周期,代表了季风降水的影响。快速气候变化事件也有较为完整的记录,揭示了热带地区在快速气候变化中也发挥着重要的作用。

关键词：南海古海洋学温度盐度生产力氧同位素曲线

社交媒体环境中不同意见气候条件下的沉默螺旋效应研究

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软科学 2017年第8期31卷 95-98页

作者：李琪王璐瑶西安交通大学经济与金融学院西安710061

采用沉默螺旋理论研究用户在社交平台进行意见交流和发布的影响因素,构建被孤立恐惧、自我审查意愿与发声意愿的概念模型,对意见气候情景进行分组实验。研究结果表明:社交媒体环境下用户感知意见气候对其发声意愿无显著影响,用户的被孤... 详细信息

采用沉默螺旋理论研究用户在社交平台进行意见交流和发布的影响因素,构建被孤立恐惧、自我审查意愿与发声意愿的概念模型,对意见气候情景进行分组实验。研究结果表明:社交媒体环境下用户感知意见气候对其发声意愿无显著影响,用户的被孤立恐惧与自我审查意愿显著负向影响其发声意愿,并且被孤立恐惧程度与自我审查意愿正向相关,即社交媒体环境下沉默螺旋效应依然存在但与传统线下环境存在一定差异。

关键词：社交媒体沉默螺旋被孤立恐惧分组实验

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稻农化肥减量施用行为的影响因素

华南农业大学学报（社会科学版） 2017年第3期16卷 58-66页

作者：杨万江李琪浙江大学中国农村发展研究院杭州310058

基于长江流域6省678户稻农化肥施用数据,利用双对数模型和多元线性回归模型分析发现:生产方式的转变是实现农户化肥施用减量的有效路径,其中机械整田、机械插秧和田间管理服务能够显著降低化肥过量施用量,但是统一育秧服务的减量作用不... 详细信息

基于长江流域6省678户稻农化肥施用数据,利用双对数模型和多元线性回归模型分析发现:生产方式的转变是实现农户化肥施用减量的有效路径,其中机械整田、机械插秧和田间管理服务能够显著降低化肥过量施用量,但是统一育秧服务的减量作用不显著;农户参与技术培训、接受农技员技术指导和与亲朋邻居进行技术交流等技术推广方式也能够减少农户化肥过量施用行为,但是通过媒体学习技术可能会增加化肥过量施用程度。

关键词：化肥过量施用机械化生产服务技术推广