T型部件q355d無縫方管平面內彎矩作用
提出了針對q355d無縫方管多軸蠕變的等時蠕變失效準則,通過q355d無縫方管全尺寸管道彎頭在平面內彎矩作用下的蠕變實驗結果進行了驗證。利用多軸蠕變模型的有限元分析結果和偏平面上的等時蠕變斷裂失效準則,提出了一種新的超超臨界機組關鍵部件蠕變壽命的評估方法。5比較了現(xiàn)有的各國電站高溫部件壽命設計和評估標準或推薦方法,計算了超超臨界機組T型部件關鍵位置處的蠕變和疲勞壽命。結果發(fā)現(xiàn),不同標準采用的壽命評估理論有差異,計算出的結果相差較大;設計工況條件下,T型部件損傷的累積形式主要為蠕變損傷,疲勞損傷基本可以忽略不計。利用改進的G-W多軸蠕變模型分析了T型部件在設計工況下前三個周期的蠕變行為,并利用超超臨界機組關鍵部件蠕變壽命評估新方法對T型部件關鍵位置進行了蠕變壽命評估。為進一步增加節(jié)能減排的力度,
各國正在研發(fā)蒸汽參數達700℃等級的超超臨界技術,但q355b無縫方管蒸汽參數的提高,對超超臨界機組關鍵部件材料的安全性和可靠性提出了更高的要求,同時也對設備的主要部件壽命設計和評估技術提出了更高要求,成為近年來潔凈煤發(fā)電技術領域...查看全部。聚光式太陽能熱發(fā)電(ConcentratingSolarPower,T型部件q355d無縫方管平面內彎矩作用利用q355d無縫方管單軸和內壓拉伸多軸蠕變實驗數據。CSP目前解決能源開發(fā)利用與環(huán)境保護之間突出矛盾的一種行之有效的方式和途徑,中低溫槽式太陽能熱發(fā)電技術由于其自身所具有的成本低、發(fā)電的可靠性高、開發(fā)利用風險小等優(yōu)點,近些年來受到各國學者和研究機構的青睞。眾所周知,太陽能具有能流密度低而且存在間歇性和不性的特點,若要想使得聚光式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)具有的電力輸出,儲熱系統(tǒng)是必不可少的本文以中低溫太陽能熱發(fā)電的儲熱系統(tǒng)作為研究對象,對儲熱系統(tǒng)進行深入研究,以提高光熱發(fā)電系統(tǒng)的利用效率。主要研究內容如下:首先,對比分析了目前光熱發(fā)電常用的幾種不同的儲熱方式和儲熱材料以及其各自的優(yōu)缺點,確立了適用于中低溫槽式太陽能熱發(fā)電的儲熱方式和儲熱材料。其次,利用SA M研究分析了影響光熱發(fā)電主要的兩個因素:太陽倍數和儲熱時間對太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)供電量的影響,并且以電價低為目標,建立儲熱系統(tǒng)經濟模型,確立了儲熱系統(tǒng)佳容量配置。再次,對儲熱系統(tǒng)的關鍵設備儲熱罐進行數值模擬分析,鋁板以散熱量低為目標確定佳高徑比,并且對佳高徑比下的儲熱罐進行應力分析,對應力集中的部分進行結構設計。后,提出儲熱系統(tǒng)的布置方式與運行控制策略,使儲熱系統(tǒng)可以更好的與集熱場和發(fā)電系統(tǒng)相匹配,為中低溫槽式太陽能熱發(fā)電儲熱系統(tǒng)的設計和運行提供一定的經驗和借鑒。本文以垂直軸風力機以及陣列浮子波浪能發(fā)電裝置組成的風浪互電系統(tǒng)作為研究對象,對系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的關鍵技術問題進行了深入研究,主要包括垂直軸風力機的性能研究、陣列浮子的水動力性能研究、液壓系統(tǒng)的傳動特性及控制策略研究等,采用的方法涵蓋了理論研究、和實驗研究。海上波浪能與風能均是十分具有開發(fā)價值的可再生能源,但單一的能源利用存在開發(fā)成本高、性差等諸多問題,多能互補成為了一種較為可行的方案。首先針對本文采用的擺臂式浮子、垂直軸風力機以及液壓傳動系統(tǒng),分別開展了數學模型描述。根據勢流理論,從頻域和時域兩個維度推導了擺臂式浮子在波浪場中的受力公式、運動方程、轉軸作用力方程、輸出功率及能量俘獲效率的方程;討論了兩種求解垂直軸風力機氣動性能的方法,一是基于多流管理論的數值求解,然后對波浪能俘獲裝置開展了水動力性能研究,內容包括:對基于課題組承擔的海洋可再生能源專項資金項目而開展的陣列浮子波浪能裝置海試情況進行了分析,該裝置采用了圓柱體浮子;前期采用的圓柱浮子基礎上開展進一步。次之,開展垂直軸風力機的氣動性能研究,基于一臺H型風力機組的海上試驗數據分析了其啟動性能和風能利用率等特性;此基礎上提出將H型風輪的葉片進行彎曲而形成的螺旋型風力機,采用了基于流管模型的MA TLA B編程方法。后,針對常規(guī)的風浪互補系統(tǒng)中采用的風力發(fā)電子系統(tǒng)和波浪能發(fā)電子系統(tǒng)各自運行、發(fā)電機后端進行能量疊加的方式存在不足,提出了一種在液壓系統(tǒng)端風浪能量耦合,液壓馬達和發(fā)電機小型化、模塊化分組配置的系統(tǒng)能量集成方案。根據工況不同對系統(tǒng)采取不同的運行策略:1風浪功率均很小時,各支路的液壓油匯集到一路,驅動同一臺液壓馬達運轉,進而驅動發(fā)電機發(fā)電,以提高單機功率、效率和性;2當風浪功率偏離額定工況不多時,采取各自獨。論文中關于陣列浮子波浪能裝置和H型垂直軸風力機的試驗樣機基本情況,附錄一中進行了詳細介紹;基于論文的研究,完成了部分實驗樣機的設計和搭建,這些工作寫在附錄二中。超超臨界發(fā)電技術是潔凈煤發(fā)電技術的優(yōu)先選擇,現(xiàn)階段和今后很長一段時期內減少二氧化碳排放的經濟有效的途徑。超超臨界機組關鍵部件在高溫下失效的主要形式之一是蠕變,由于部件自身幾何形狀不規(guī)則且在運行過程中受到多種載荷的共同作用,基本上都處于多軸應力狀態(tài)。而在機組設計時大多采用的處于單軸應力狀態(tài)的蠕變數據,按現(xiàn)有的方法得到部件壽命結果有異于部件所處的實際情況,顯然,這對超超臨界機組的壽命評估和安全管理是不利的通過與q355d無縫方管單軸蠕變實驗結果的對比發(fā)現(xiàn),兩個模型均能準確q355d無縫方管單軸蠕變過程的三個階段。2利用q355d無縫方管內壓拉伸試樣在不同內壓和拉伸應力組合加載條件下可以形成不同的多軸度,開展了一系列多軸蠕變實驗,研究了多軸應力對q355d無縫方管蠕變微觀孔洞發(fā)展的影響,為q355d無縫方管多軸蠕變模型提供數據支持。通過與q355d無縫方管多軸蠕變實驗結果的對比發(fā)現(xiàn),兩個模型均能較好的模擬q355d無縫方管多軸蠕變過程的三個階段。3設計并搭建了全尺寸管道彎頭蠕變實驗系統(tǒng),進行了厚壁和薄壁兩種全尺寸管道彎頭在平面內彎矩下的蠕變實驗,對由小試件蠕變實驗獲得的多軸蠕變模型進行了修正和驗證。q355d無縫方管對比實驗結果發(fā)現(xiàn),改進的N-B模型和改進的G-W模型均能較好的模擬q355d無縫方管管道彎頭在平面內彎矩下的蠕變過程。4可以利用等時蠕變斷裂面描述與單軸蠕變斷裂時間相同的多軸蠕變在應力空間中應力狀態(tài)的軌跡,推導了應力空間中多軸蠕變的等時蠕變斷裂面在偏平面上的等時蠕變斷裂軌跡的公式。利用q355d無縫方管單軸和內壓拉伸多軸蠕變實驗數據,提出了針對q355d無縫方管多軸蠕變的等時蠕變失效準則,通過q355d無縫方管全尺寸管道彎頭在q355d無縫方管平面內彎矩作用下的蠕變實驗結果進行了驗證。利用多軸蠕變模型的有限元分析結果和偏平面上的等時蠕變斷裂失效準則,提出了一種新的超超臨界機組關鍵部件蠕變壽命的評估方法。5比較了現(xiàn)有的各國電站高溫部件壽命設計和評估標準或推薦方法,計算了超超臨界機組T型部件關鍵位置處的蠕變和疲勞壽命。結果發(fā)現(xiàn),不同標準采用的壽命評估理論有差異,計算出的q355d無縫方管結果相差較大;設計工況條件下,T型部件損傷的累積形式主要為蠕變損傷,疲勞損傷基本可以忽略不計。利用改進的G-W多軸蠕變模型分析了T型部件在設計工況下前三個周期的蠕變行為,并利用超超臨界機組關鍵部件蠕變壽命評估新方法對T型部件關鍵位置進行了蠕變壽命評估?;鹆Πl(fā)電機組設備規(guī)模不斷擴大、運行參數不斷提高,過程中涉及復雜的能量轉換與能量品質耗散等問題,這也對q355d無縫方管火力發(fā)電領域的設備性能與運行提出了較高要求。本文針對火力發(fā)電機組運行數據集數據量大、多為結構化數據、具有不準確性與強耦合性、有天然的數據標簽等特點,
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