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中国有色冶金 2009年第2期38卷 25-27页

作者：徐红江丁广宇黄云清冯凯东北大学辽宁沈阳110006 葫芦岛有色金属集团有限公司辽宁葫芦岛125003

在七水硫酸锌的生产过程中,循环水温度和氯离子影响七水硫酸锌的结晶效果,现通过强制水冷提高结晶效率。

关键词：七水硫酸锌循环水温度氯离子结晶强制水冷

±400kV换流变阀侧强制水冷套管的运行参数对温度的影响机理

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±400kV换流变阀侧强制水冷套管的运行参数对温度的影响机理

作者：李瑞华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

换流变压器阀侧套管是直流输电工程中的重要设备,而常规干式套管的散热能力较差,运行过程中阀侧套管的温度较高。近年来,随着电压等级的提升和载流量的增加,换流变阀侧套管经常发生过热故障,严重影响了直流输电工程的安全稳定运行。因... 详细信息

换流变压器阀侧套管是直流输电工程中的重要设备,而常规干式套管的散热能力较差,运行过程中阀侧套管的温度较高。近年来,随着电压等级的提升和载流量的增加,换流变阀侧套管经常发生过热故障,严重影响了直流输电工程的安全稳定运行。因此需要研究换流变阀侧套管的冷却措施,提高其散热能力,增加阀侧套管的寿命及其工程应用可靠性。本文研究了一种将强制水冷技术应用到换流变阀侧套管的新型散热结构,以±400kV换流变阀侧强制水冷套管为研究对象。通过温升试验及仿真模拟的方法验证了强制水冷套管的冷却效果,并分析了其温度分布特点。最后通过参数扫描的方式研究了强制水冷套管运行参数对温度的影响机理。介绍了±400kV换流变阀侧强制水冷套管的结构,在载流导体内部增加了水流管进行强制冷却。基于温升试验平台,对强制水冷套管样机在未通水和通水情况下进行了温升试验。开展了强制水冷套管的载流测试,并在不同工况下测量了强制水冷套管的温度分布。强制水冷套管的冷却效果得到了验证,并且发现其冷却能力很强,载流量的增大不会使套管的温度明显增加。通过对实际结构的简化,建立了强制水冷套管的热流耦合仿真模型,仿真结果与温升试验结果相比,绝对误差的平均值不超过5%。基于仿真结果,分析了强制水冷套管的整体温度分布特点,发现由于水冷效果较强,套管内部载流导体的温度低,外界环境温度高,导致油箱和空气箱中的热量向强制水冷套管内部传递,并通过水流管散出。最后研究了不同运行参数对±400kV换流变阀侧强制水冷套管温度的影响机理,为其结构优化以及将来更高电压等级的强制水冷套管的设计提供一定参考。发现变压器油温对强制水冷套管油箱侧的温度影响较大。而阀厅温度仅影响套管空气箱侧环氧浸纸的温度。水流管通水管道的位置和尺寸对套管的温度影响可以忽略不计。冷却水进水温度对套管温度影响很大,而进水流量增大到某个值后,继续增大水流量对套管温度的影响很小。进水温度和进水流量决定了载流导体空气箱侧达到稳定时的温度,而环氧浸纸的温度则取决于载流导体和外界环境的温度。水流管和载流导体之间的热阻影响传热效率,一定程度上能够调节载流导体的温度,但对套管其余部分的温度影响较小。

关键词：换流变阀侧套管强制水冷温升试验热流耦合仿真机理分析

±400kV换流变阀侧强制水冷干式套管的损耗与温度研究

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±400kV换流变阀侧强制水冷干式套管的损耗与温度研究

作者：高杉华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

高压直流输电是现代电力系统能源配置的重要方式,换流变压器是其重要设备之一,其阀侧套管对整个换流站运行的安全性和稳定性有着至关重要的作用。在实际运行中,变压器套管承受着全部电流电压负荷和一定强度的机械负荷,内部存在复杂的电... 详细信息

高压直流输电是现代电力系统能源配置的重要方式,换流变压器是其重要设备之一,其阀侧套管对整个换流站运行的安全性和稳定性有着至关重要的作用。在实际运行中,变压器套管承受着全部电流电压负荷和一定强度的机械负荷,内部存在复杂的电、热、力效应。随着传输能量的增加,过热问题已成为换流变阀侧套管安全稳定运行的严重隐患,因此需要研究套管内部的损耗和温度分布,了解发热机理,改进套管的结构,增加套管的使用寿命,这对于打破国外在套管技术方面的垄断,提高直流输电的可靠性具有重要的意义。本文首次提出了一种新型的强制水冷的套管结构,在载流导体内部加入了铝合金水流管,选用换流阀阀厅的去离子水作为冷却剂,降低了环氧芯子和载流导体的温度。基于麦克斯韦方程组和坡印廷定理,根据各场量具有对称性的特点,推导了套管载流导体损耗的解析形式;与数值仿真结果进行对比,总误差为0.378%。建立了三维电磁-热-流体多物理场耦合仿真模型,计算了套管内部的温度分布和热通量分布,分析了套管去离子水冷却机理。套管内部最高温度位于套管与油接触位置;在变压器油内,沿轴向温度逐渐降低。环氧浸纸的温度最高为90℃;除法兰高度范围以外,套管其它环氧浸纸部分沿半径方向温度由内向外逐渐升高,且温度梯度小,空气侧温度为40-50℃,远低于材料绝缘失效的温度。此结构能减少套管因过热引起的绝缘故障,满足套管长期工作的要求,有利于延长套管的使用寿命。实验测量了400kV换流变压器阀侧强制水冷干式套管样机载流导体表面温度,对比了同一工况下的测量温度结果与仿真结果,误差大部分在±5%以内,验证了仿真结果的准确性,证明了强制水冷结构对于套管的散热起到了关键作用。

关键词：换流变阀侧套管强制水冷有限元法电磁-热-流体模型

低真空激光熔覆沉积系统设计及强制水冷对TC4合金熔覆组织影响的研究

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低真空激光熔覆沉积系统设计及强制水冷对TC4合金熔覆组织影响的...

作者：赵衍石家庄铁道大学

学位级别：硕士

钛合金高的比强度、优异的耐腐蚀性、良好的耐热性使其广泛应用于航空、航天、船舶等领域。但是,钛合金高温下会与氧气剧烈反应,需要为激光熔覆沉积成形过程提供惰性气体保护。本文设计了一套适用于TC4合金粉末激光熔覆成形的真空系统,... 详细信息

钛合金高的比强度、优异的耐腐蚀性、良好的耐热性使其广泛应用于航空、航天、船舶等领域。但是,钛合金高温下会与氧气剧烈反应,需要为激光熔覆沉积成形过程提供惰性气体保护。本文设计了一套适用于TC4合金粉末激光熔覆成形的真空系统,基于此系统采用数值模拟与实验相结合的方法研究了基板强制水冷对成形件组织的影响。首先,设计了一种低真空成形环境并完成系统搭建,开发了一款LCD成形软件,实现三维平台的自动化控制,为TC4合金粉末的激光熔覆沉积成形提供一套成形平台。然后,分别采用正交实验法、单因素变量成形实验法对TC4合金粉末进行了激光单道、多道成形工艺实验研究,得到优化的工艺参数为:激光功率600 W,扫描速度5 mm/s,送粉速率4.3 g/min,搭接率为30%。利用最优的工艺参数,进行实体零件成形,并对其内部氧含量及拉伸性能进行了检测,检测结果为:真空室内成形件的内部氧含量比惰性气体保护下的成形件下降了48%;随着成形件氧含量的增加,抗拉强度和屈服强度得到提高,而延伸率降低了59.3%;不同气氛保护下的成形件抗拉强度相差不大,但均高出基体(910 MPa)35%左右,屈服强度均高出基体(850MPa)38%左右。说明实验用真空系统对成形件内部氧含量控制有效。最后,使用ANSYS有限元软件模拟了基板不同对流换热系数下TC4合金激光熔覆沉积过程中温度场变化。得出:从熔池底部到熔池顶部,温度梯度不断降低;对基板设置高的对流换热系数会增大熔池凝固时的温度梯度,熔池底部尤为显著,温度梯度方向有向平行于沉积方向转变的趋势,成形件内部的冷却速率也会增大。利用优化的工艺参数在真空系统中进行成形实验,研究基板强制水冷对成形件组织的影响。得出:TC4激光熔覆沉积试样组织为贯穿整个试样呈外延生长的粗大柱状晶。但对基板施加强制水冷后,成形件中沿垂直基板方向的β柱状晶能获得更大竞争优势而持续生长,因受到层间单道熔覆的影响,组织由魏氏组织变为网篮状组织。实验结果与模拟结果较为接近,为后续微观组织“控性”研究打下了良好的基础。

关键词： TC4合金粉末激光熔覆沉积氧含量力学性能强制水冷组织

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强制水冷提高硫酸锌结晶效率

有色矿冶 2009年第1期25卷 29-31,31页

作者：徐红江丁广宇黄云清冯凯东北大学辽宁沈阳110006 中冶葫芦岛有色金属集团有限公司辽宁葫芦岛125003

在七水硫酸锌的生产过程中,循环水温度和氯离子影响七水硫酸锌的结晶效果,现通过强制水冷提高结晶效率。

关键词：七水硫酸锌循环水温度氯离子结晶强制水冷

采用夹板式对称强制水冷方式提高金刚石锯片使用寿命

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吉林冶金 1994年第4期 36-38页

作者：姜显春岳明杰

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自蔓延法制备铜铬合金

东北大学学报（自然科学版） 2009年第10期30卷 1462-1465页

作者：豆志河张廷安牛丽萍赫冀成东北大学多金属共生矿生态化利用教育部重点实验室辽宁沈阳110004

考察了添加剂CaF2及铸模预热温度等因素对自蔓延反应过程及合金性能的影响,分析了铜铬合金的金相组织及其化学成分,采用XRD技术对铜铬合金和熔炼渣进行了表征.结果表明:自蔓延法合成的铜铬合金存在着富铜区、富铬区;合金由Cu,Cr两相组成... 详细信息

考察了添加剂CaF2及铸模预热温度等因素对自蔓延反应过程及合金性能的影响,分析了铜铬合金的金相组织及其化学成分,采用XRD技术对铜铬合金和熔炼渣进行了表征.结果表明:自蔓延法合成的铜铬合金存在着富铜区、富铬区;合金由Cu,Cr两相组成,未形成新的共溶相;熔炼渣主要由Al2O3相组成;添加CaF2及提高铸模预热温度能够强化金渣分离效果,强制水冷能有效抑制合金的宏观偏析;当添加10%CaF2,铸模预热温度为500℃时,强制水冷条件下制备铜铬合金成分均匀、结构致密.

关键词：自蔓延高温合成铜铬合金强制水冷偏析预热温度

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纯铝基泡沫材料凝固过程的研究

特种铸造及有色合金 2008年第1期28卷 12-14页

作者：李兵罗洪杰姚广春王永曹卓坤东北大学材料与冶金学院

采用熔体直接发泡法制备纯铝基泡沫材料,研究了熔体发泡后泡沫体在自然冷却条件下的凝固特性,分析了强制水冷条件下泡沫体的凝固过程。结果表明,当纯铝基泡沫自然冷却时,表现出外层泡沫以层状凝固方式凝固,内层泡沫以体积凝固方式凝固... 详细信息

采用熔体直接发泡法制备纯铝基泡沫材料,研究了熔体发泡后泡沫体在自然冷却条件下的凝固特性,分析了强制水冷条件下泡沫体的凝固过程。结果表明,当纯铝基泡沫自然冷却时,表现出外层泡沫以层状凝固方式凝固,内层泡沫以体积凝固方式凝固的特性,得到的泡沫铝中心轴处有裂纹缺陷出现;当泡沫体在强制水冷下冷却时,泡沫体以层状凝固方式凝固,得到的泡沫体内部孔隙均匀,无裂纹缺陷。通过建立纯铝基泡沫凝固模型,分析可知,层状凝固时,凝固收缩均匀分布于整个泡壁。整体凝固收缩消除了泡壁局部由于凝固而产生的裂纹,使泡沫铝孔隙均匀,内部无裂纹缺陷产生。

关键词：熔体直接发泡法纯铝基泡沫铝凝固过程冷却强制水冷缺陷

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超磁致伸缩精密位移驱动器的热分析与控制

超磁致伸缩精密位移驱动器的热分析与控制

作者：桂礼飞浙江大学

学位级别：硕士

高精度和高分辨率的超精密工作台在近代尖端工业生产和科学研究领域具有极为重要的地位和广泛的应用前景。超磁致伸缩精密位移驱动器(GMA)是利用磁致伸缩棒的轴向磁致伸缩效应实现精度位移驱动,具有应变大、能量密度高、响应速度快、工... 详细信息

高精度和高分辨率的超精密工作台在近代尖端工业生产和科学研究领域具有极为重要的地位和广泛的应用前景。超磁致伸缩精密位移驱动器(GMA)是利用磁致伸缩棒的轴向磁致伸缩效应实现精度位移驱动,具有应变大、能量密度高、响应速度快、工作温度范围广等优点,但是由于驱动线圈发热及使用环境温度变化等因素导致热变形。为了提高驱动器的输出位移精度,必须对GMA的热误差产生的原因进行分析,并研究减小或消除热变形误差的方法。论文第一章介绍了典型的微位移驱动技术,对超磁致伸缩驱动器及超磁致伸缩材料的特点进行了分析。综合阐述了国内外相关研究的现状,最后介绍了本文研究的主要内容。第二章研究了GMA的温度场和热变形,使用有限元软件对GMA温度场及热变形进行了分析。第三章对GMA的强化传热结构进行优化和设计。第四章设计了GMA强制水冷温度控制系统。第五章对GMA进行了相关实验研究,包括温度控制的稳定性和鲁棒性实验、不同环境温度和目标温度对GMA输出位移的影响实验。最后,对论文研究取得的结论进行了归纳。

关键词：超磁致伸缩驱动器(GMA) 精密定位热误差结构优化强制水冷温度

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双线圈多筒式磁流变制动器散热方式对比分析

磁性材料及器件 2023年第3期54卷 77-85页

作者：谢红阳吴杰黄浩西华大学机械工程学院四川成都610039

针对磁流变制动器工作时内部热量积聚而导致温度升高,从而影响磁流变液的工作性能,甚至导致制动器失效,采用有限元法对磁流变制动器的温度分布进行仿真。首先探究热量来源,建立温度场分析模型,对不同条件下的散热情况进行模拟,分析制动... 详细信息

针对磁流变制动器工作时内部热量积聚而导致温度升高,从而影响磁流变液的工作性能,甚至导致制动器失效,采用有限元法对磁流变制动器的温度分布进行仿真。首先探究热量来源,建立温度场分析模型,对不同条件下的散热情况进行模拟,分析制动器的散热情况。结果表明,在稳态滑差生热功率为23.4 W时,自然风冷下,磁流变液的最高温度为130℃;强制风冷下,风速分别设置为0.25 m/s、0.5 m/s、0.75 m/s、1.0 m/s时,磁流变液的温度分别为96℃、71℃、60.7℃、54.8℃;强制水冷下,流率为30 ml/min、60 ml/min、90 ml/min、120 ml/min时,磁流变液的温度分别为35.2℃、31.1℃、29.6℃、28.8℃。当制动器在瞬态滑差生热功率为75.4 W下运行时长为1250 s时,三种工况下磁流变液温度最低分别为:130℃,97.5℃,38.3℃;且在强制水冷下流率120 ml/min时,制动器运行到1250 s,趋近稳态。研究结果为磁流变装置的散热方式设计提供了理论参考。

关键词：磁流变制动器自然风冷强制风冷强制水冷