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基于非线性结构分析的架空输电线路风致位移响应研究

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华北电力大学学报（自然科学版） 2024年第4期51卷 94-102,I0007页

作者：王胜辉高凯马康律方成新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

高压输电线路的稳定性和可靠性是影响电网安全稳定运行的重要因素。因此,开展输电塔线体系的风致响应研究,一直是输电工程技术领域的研究热点。以220 kV输电线路为例,进行了脉动风场的数值模拟,分析了塔线体系的振动形态,重点研究了风... 详细信息

高压输电线路的稳定性和可靠性是影响电网安全稳定运行的重要因素。因此,开展输电塔线体系的风致响应研究,一直是输电工程技术领域的研究热点。以220 kV输电线路为例,进行了脉动风场的数值模拟,分析了塔线体系的振动形态,重点研究了风载荷作用下导线的振动形态以及在不同工况下由导线振动引起的位移变化。深入分析了输电线路的瞬态动力学响应,包括对架空输电线路的模态分析、风载荷下的振动过程以及不同工况下塔线的位移变化。结果表明:铁塔与导线的振动主要为一阶模态、二阶模态低频振动;导线的振动模式主要影响塔线体系的振动,不同时刻下振动位移的最大值对系统安全运行有更严重的影响。研究分析结果对输电线路的防风抗灾、安全稳定运行具有指导意义。

关键词：输电塔线体系风致响应有限元法非线性结构分析

基于“一维系统+三维CFD”耦合方法的快堆非能动余热排出系统自然循环特性的数值模拟

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原子能科学技术 2024年

作者：陆道纲宋海洁郭劲松赵海琦张钰浩隋丹婷华北电力大学核科学与工程学院非能动核能安全技术北京市重点实验室

池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出（DRACS）方式，提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中，系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径，难以准确模拟池内三维热工水力现象，如果采用三维CFD计算... 详细信息

池式快堆采用了新型非能动堆内直接余热排出（DRACS）方式，提升了快堆的安全性。目前针对池式快堆自然循环开展的数值模拟研究中，系统程序难以准确预测池内复杂自然循环路径，难以准确模拟池内三维热工水力现象，如果采用三维CFD计算建模及网格划分难度较高，且所需计算资源较大。为此本文开发了“一维系统+三维CFD”耦合方法，用于快堆非能动余热排出系统自然循环特性计算分析。利用日本大型钠回路实验台架（PLANDTL）DRACS自然循环模式对该耦合方法进行验证，稳态工况关键位置参数相对误差小于3%，瞬态工况关键位置参数与实验值变化趋势吻合较好，相对误差小于10%，验证了该耦合方法的适用性和准确性。利用该耦合方法，开展了中国实验快堆（CEFR）自然循环及余热排出特性计算分析，识别了池内自然循环流动路径，揭示了池内温度分层以及盒间流现象。本文方法可为大型钠冷快堆自然循环三维瞬态特性分析提供重要数值方法。

关键词： “一维系统+三维CFD”耦合方法快堆非能动余热排出自然循环堆内直接余热排出系统

池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究综述

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原子能科学技术 2024年

作者：张钰浩赵海琦沈熙昊袁晓晓宋海洁陆道纲隋丹婷华北电力大学核科学与工程学院非能动核能安全技术北京市重点实验室

钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大，但结构较为复杂，其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点，给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来，计算流体力学（CFD）的... 详细信息

钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大，但结构较为复杂，其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点，给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来，计算流体力学（CFD）的快速发展为解决上述问题提供了重要技术路径，本文对池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究进行综述。对于全堆一体化整体计算，获取池式钠冷快堆典型对称/非对称工况下的三维温度场分布及关键热工参数瞬态变化，评价其余热排出能力；对于局部部件或区域精细化计算，获取局部三维流动与传热特征参数，也为全堆一体化计算提供关键输入。相关研究为池式钠冷快堆安全稳定运行及设计优化提供重要支撑。

关键词：池式钠冷快堆池式复杂空间多路径流动传热特性三维数值模拟

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基于磁路耦合的Sen变压器差动保护方案

中国电力 2024年

作者：郑涛于佳旭眭程曦申由薛玉石武剑新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 国网石家庄供电公司

Sen变压器作为一种潮流调控装置，通过档位调节改变其接入线路两端的电压、电流的幅值与相位以实现潮流调控作用。然而由于其复杂紧凑的接线形式与内部结构，Sen变压器相较于普通电力变压器而言，故障特征更为复杂，为其本体保护配置带... 详细信息

Sen变压器作为一种潮流调控装置，通过档位调节改变其接入线路两端的电压、电流的幅值与相位以实现潮流调控作用。然而由于其复杂紧凑的接线形式与内部结构，Sen变压器相较于普通电力变压器而言，故障特征更为复杂，为其本体保护配置带来了困难。为解决这一问题，在分析其拓扑结构的基础上，基于基尔霍夫电流定律、电磁感应定律等物理原理，建立了Sen变压器的差动保护方案。该方案于Sen变压器的输入端、输出端以及励磁单元绕组的末段安装TA，通过对Sen变压器配置电平衡差动保护与磁平衡差动保护，可反映Sen变压器各绕组的匝间故障与匝地故障，以及绕组之间引线的短路故障，有效解决Sen变压器本体保护配置困难的问题。利用PSCAD/EMTDC仿真平台验证了所提方案的正确性，为后续Sen变压器的深入研究和工程应用提供理论支撑。

关键词： Sen变压器磁平衡差动保护电平衡差动保护

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大数据时代提升高校思想政治教育实效研究

吉林教育 2024年第5期 39-41页

作者：杨红月杨雯博王倩华北电力大学

步入技术发展日新月异的大数据时代，高校思想政治教育同样要主动作为，积极拥抱新时代，推进整体进步与变革。结合大数据时代新形势下的新特点，提出以立德树人为核心，建设以学科建设为基础、以思政课程为阵地、以师资建设为支撑、以... 详细信息

步入技术发展日新月异的大数据时代，高校思想政治教育同样要主动作为，积极拥抱新时代，推进整体进步与变革。结合大数据时代新形势下的新特点，提出以立德树人为核心，建设以学科建设为基础、以思政课程为阵地、以师资建设为支撑、以制度建设为保障、以文化建设为养分的高校思想政治教育体系，推进高校三全育人体系的构建和完善，把立德树人根本任务落到实处。

关键词：大数据思想政治教育系统性建设

大气中部分全氟和多氟烷基化合物的污染特征、大气来源区域及健康影响

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环境化学 2024年

作者：庄意如吴婧董冰琦王帆胡冬梅张岳玲彭林华北电力大学环境科学与工程学院资源环境系统优化教育部重点实验室北京交通大学环境学院智能交通绿色低碳技术教育部工程中心北京交通大学交通能源与环境研究院

全氟和多氟烷基化合物(perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类新污染物，近年来受到国际的广泛关注.目前有关PFASs的研究多集中在水体和土壤，有关大气中PFASs的研究较为有限，其中有关中国大气PFASs的研究更少... 详细信息

全氟和多氟烷基化合物(perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substances,PFASs)是一类新污染物，近年来受到国际的广泛关注.目前有关PFASs的研究多集中在水体和土壤，有关大气中PFASs的研究较为有限，其中有关中国大气PFASs的研究更少，且多集中在颗粒相.本研究在北京市设置1个采样点，于2021年6月和12月同步采集气相和颗粒相样品，并采用超高效液相色谱串联质谱仪(UPLCMS/MS)对9种PFASs进行检测分析，研究大气中PFASs的浓度水平和气粒分配特征，并探讨其来源、归趋和健康影响.结果显示，PFASs的总浓度为(166.75±101.67) pg·m-3，气相浓度((130.84±92.01) pg·m-3)高于颗粒相((35.91±17.28) pg·m-3)，对气相和颗粒相PFASs浓度贡献最大的物质均为PFOA. PFASs碳链越长，其气粒分配系数越大，会更多地分配在颗粒相中，气粒分配系数的对数和碳链长度呈现显著正相关.采样点的PFASs主要受来自北京周边的天津市、河北省和内蒙古自治区大气传输的影响，干沉降是其主要的大气沉降方式.

关键词： PFASs 大气污染特征来源分析健康风险

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中低频声波强化对流换热试验研究

中南大学学报（自然科学版） 2022年第7期53卷 2407-2415页

作者：杨延锋姜根山李颢华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学数理学院北京102206

为研究中低频声波作用下热铜球的对流换热特性,搭建声波强化传热实验台架,研究在声频率f为200~500 Hz、声压级Lp为133 dB的声波作用下不同直径(直径d为10,15和20 mm)热铜球的对流换热问题。研究结果表明:当声频率f为200~500 Hz时,随着... 详细信息

为研究中低频声波作用下热铜球的对流换热特性,搭建声波强化传热实验台架,研究在声频率f为200~500 Hz、声压级Lp为133 dB的声波作用下不同直径(直径d为10,15和20 mm)热铜球的对流换热问题。研究结果表明:当声频率f为200~500 Hz时,随着声频率增大,不同直径加热铜球的对流换热系数h都呈先减小后增加的变化规律。当f=200 Hz时,相对于自然对流换热,铜球的传热效果分别提升77%(d=10 mm),60%(d=15 mm)和50%(d=20 mm)。存在某一特定声频率f_(p)使铜球的对流换热系数h出现最小值。直径为15 mm和20 mm的热铜球在特定频率f_(p)的声波作用下出现传热恶化现象。传热恶化现象的发生与声波参数和铜球的结构参数相关。

关键词：中低频声波对流换热传热恶化

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炉内单排换热器管束周围声流特性的数值模拟

工程热物理学报 2022年第1期43卷 190-200页

作者：杨延锋姜根山刘月超于淼华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学数理学院北京102206

建立行波场诱导振荡流与单排换热器管束非线性相互作用产生的二阶声流数值计算模型,采用分离时间尺度的数值方法,对不同声频率f、声压级S_(PL)、入射方向θ和纵向节距比L/d的单排换热器管束周围声流特性进行了数值计算。结果表明,低频... 详细信息

建立行波场诱导振荡流与单排换热器管束非线性相互作用产生的二阶声流数值计算模型,采用分离时间尺度的数值方法,对不同声频率f、声压级S_(PL)、入射方向θ和纵向节距比L/d的单排换热器管束周围声流特性进行了数值计算。结果表明,低频高强度声波可在换热器管束外形成强烈的声流运动,f=10 Hz、S_(PL)=139 dB的声波引起的最大二阶声流速度可达70 mm/s。随θ、L/d的改变,换热器管束外出现涡的合并、拉扯和分裂等现象。随L/d减小,管间涡结构相互作用增强,声流强度增大。声波入射角为0°和90°时,管束外声流结构都呈轴对称分布,但它们在垂直方向和水平方向的流向相反,且前者声流强度比后者大;声波入射角为45°时,管束左右两侧的流场分别呈整体向下、向上流动。

关键词：行波场声流换热器涡流数值模拟

基于SWAT模型的白洋淀府河上游流域非点源污染时空分布特征研究

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基于SWAT模型的白洋淀府河上游流域非点源污染时空分布特征研究

作者：张欣怡华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

水是可持续发展的核心要素,它不仅与地球上生物的生存密不可分,还影响着人类赖以生存的自然环境和社会经济。虽然随着我国环境治理工程的不断发展,我国水环境较之前已经有了一些的改善,但是我国的水污染现状还是很严峻。形成如今水环境... 详细信息

水是可持续发展的核心要素,它不仅与地球上生物的生存密不可分,还影响着人类赖以生存的自然环境和社会经济。虽然随着我国环境治理工程的不断发展,我国水环境较之前已经有了一些的改善,但是我国的水污染现状还是很严峻。形成如今水环境严峻形式的因素众多,但究其根本是由于我国在社会发展初期对经济发展与生态环境之间的关系认识不足、把握失当。府河流域位于河北省保定市境内,是唯一流经保定市主城区的天然河流,最终汇入白洋淀。因其独特的地理位置,使府河流域的地表水环境无论是对保定市雄安新区经济发展,还是对白洋淀修复工程,都有着重要的影响。本文通过使用SWAT模型,搭建白洋淀府河上游流域非点源污染模型,根据模拟结果,讨论白洋淀府河上游流域非点源污染的时空分布特征和不同土地利用类型污染物产出情况,解析流域非点源污染的主要来源。研究主要得出以下结论:(1)构建白洋淀府河上游流域非点源污染模型并进行了率定和验证。在搜集构建流域非点源污染模型所需的空间资料和属性资料的基础上,使用ArcGis和SPAW等软件对获取数据进行处理,最终搭建白洋淀府河上游流域非点源污染模型。基于北辛店监测断面的多年流量监测值和焦庄断面多年的水质监测值,对模型进行参数率定和验证。最终得出的率定验证结果满足精度要求,认为白洋淀府河上游流域非点源污染模型具有一定合理性,且能够满足模拟需求。(2)根据模型模拟结果分析流域2013～2018年非点源污染负荷时间变化特征:白洋淀府河上游流域年均降雨总量介于312.02～556.67mm之间,年内降雨量主要分布在夏季7、8月,两个月的降雨总量约占全年总降雨量的62.72%。总氮总磷负荷与降雨密切相关,具体体现为夏季降雨高发时期的氮磷负荷显著高于其他月份,2014年干旱年则非点源污染负荷较低,2016年夏季暴雨时非点源污染负荷高。集中的高强度降雨会带来严重的非点源污染,若年内降雨量逐月分布较为均匀,则非点源污染情况会较为缓和。(3)根据模型模拟结果分析流域2013～2018年非点源污染负荷空间变化特征:白洋淀府河上游流域2013～2014年总氮总磷高负荷区域主要分布在流域东部中心区域,2015～2018年则主要分布在西北方位,但总磷的污染负荷情况还体现为流域中心城区的位置的污染负荷较为突出。从多年平均值的分布情况来看,流域西北部顺平县境内的部分区域总氮产出较其他区域更高,其次便是流域中心城区;总磷则是中心城区范围内的负荷较周边更高,流域最南部的区域负荷较低。(4)根据模型模拟结果分析计算流域不同土地利用类型非点源污染负荷特征:就污染负荷总量而言,流域内总氮和总磷负荷都主要来自于耕地,耕地的总氮总磷负荷贡献量分别达到93.83%和46.88%;其次为高密度居民区,其总氮总磷贡献率分别为4.5%和38.19%。就单位面积污染负荷量而言,模型模拟得出总氮单位面积污染负荷:交通用地>耕地>高密度居民区(城镇)>草地>低密度居民区(农村);总磷单位面积污染负荷:交通用地>高密度居民区(城镇)>低密度居民区(农村)>耕地>草地。

关键词：白洋淀府河流域 SWAT 非点源污染时空分布特征土地利用类型