一、HFETR燃料元件稳态三维流场和温度场数值模拟程序的研制和应用（论文文献综述）
刘佳泰[1]（2021）在《CiADS铅基快堆含绕丝燃料组件的子通道分析方法研究》文中提出加速器驱动次临界核能系统是国际上普遍认可的处理核废料的有效方式,加速器驱动嬗变研究装置（CiADS）中的次临界反应堆采用液态铅铋冷却快堆,其中燃料组件为闭式燃料组件。燃料棒束采用三角形排列,燃料棒之间采用绕丝进行定位。绕丝的存在加强了燃料组件内部的横向湍流交混,能够降低堆芯内的热点因子和热管因子。液态铅铋的换热能力强,沸点高,且不与水和空气发生反应。由于铅铋冷却剂流动传热现象的复杂性,准确计算铅铋冷却含绕丝燃料组件的冷却剂和包壳温度是液态金属冷却快堆燃料组件热工水力分析的重点,也是保证反应堆安全性的必要环节。因此,针对CiADS燃料组件设计参数进行子通道分析具有十分重要的研究意义。本文以CiADS铅铋快堆燃料组件的设计方案为研究对象,开发出适用于铅铋冷却快堆绕丝定位燃料组件的子通道分析程序。程序对质量、动量和能量守恒方程进行求解,并对液态铅铋在棒束燃料组件中的摩擦阻力模型、湍流交混模型和对流换热模型进行了适用性分析。通过与大涡模拟计算结果、THEADES铅铋棒束实验和KYLIN-II铅铋棒束实验分别进行流动和传热的对比验证,对比结果证明了子通道分析程序对速度和温度分布预测的准确性,相对计算误差在10%以内。子通道分析程序可以较好的完成液态铅铋冷却含绕丝燃料组件的热工水力计算,能为铅铋快堆设计与热工水力分析提供支持。最后,利用子通道分析程序对CiADS铅铋快堆绕丝定位燃料组件进行稳态工况下的热工水力分析研究。按照CiADS铅铋快堆的设计方案进行建模,计算得到冷却剂的轴向温度和质量流量分布、燃料棒的轴向和径向温度分布以及最热通道和最热棒。另外,本文还对热工水力关键参数棒径比和不同尺寸的棒束进行敏感性分析。计算结果表明:冷却剂出口温度、包壳及燃料的最高温度均在设计限值内。棒径比推荐范围在1.133-1.145时换热性能和经济性最好,且比例缩放最小棒束为37棒时对冷却剂和包壳温度的计算结果与原尺寸最接近。
刘超[2]（2021）在《板状燃料组件流道局部堵塞事故研究》文中研究指明板状燃料组件是由若干块弥散体燃料板组成的核反应堆组件,其设计结构紧凑,运行时燃料芯体温度较低,且换热面积体积比较大,具有换热效率较高、燃耗较深等优点,被广泛应用于一体化小型核反应堆或者实验用研究堆中。由于每盒组件内安置燃料板的数量较多而相邻板的间距狭窄,外部异物落入堆芯或者自身材料受到辐射照射后发生膨胀,都可能导致冷却剂流道发生堵塞,并造成燃料板局部失冷和温度升高,严重时将引起冷却剂的蒸干和燃料包壳的解体,造成放射性物质外泄,对堆芯运行的安全性产生严重威胁。在此背景下,本文基于COMSOL Multiphysics多场耦合程序,采用计算流体动力学方法（Computational Fluid Dynamics,简称CFD）,以国际原子能机构（International Atomic Energy Agency,简称IAEA）10 MW材料测试堆（Material Test Reactor,简称MTR）的堆芯标准燃料组件为研究对象,对燃料组件发生局部堵流事故进行数值建模和分析研究。结果显示出正常运行工况下的温度场特征与参考值对比验证具有良好的一致性,验证该模型可靠。通过建立了板状燃料组件局部堵流事故的二维和三维空间下的稳态模型和瞬态模型,分别研究了冷却剂入流速度、单通道入口堵塞份额、侧边堵塞和中心堵塞、堵塞位于不同的轴向位置等因素对事故后果的影响,重点研究了单流道完全堵塞时组件温度的分布规律。在正常运行的稳态计算结果的基础上,对发生单流道完全堵塞和相邻两流道均发生完全堵塞两种事故工况进行瞬态计算分析,研究堵塞工况发生后温度场的瞬态变化。以上研究表明,冷却剂入流速度过小将直接导致组件得不到足够冷却而使堆芯组件发生过热;单个冷却剂流道发生不同份额堵塞将影响通道冷却剂流速分布和温度场分布,堵塞面积占比越大,堵塞面下方漩涡的面积也越大,并且堵塞通道内温度升高越明显,完全堵塞时,温度最高;建模时采用不同的边界条件来模拟堵塞面也会对结果产生影响,上游流量被隔绝的完全堵塞与流量不完全隔绝的完全堵塞相比,导致的温度变化程序有较大差异;发生堵塞事故时,组件内与被阻塞通道相接的燃料板的温度对事故响应迅速,而冷却剂温度达到稳定状态所需时间相对较慢;当相邻的两流道同时被堵塞时,保守认为,事故将导致中间的燃料板温度在短时间内上升到使包壳材料熔毁的程度。
赵祥[3]（2020）在《高可靠模块化永磁直驱风力发电机关键技术的研究》文中研究指明风力发电是可再生能源领域技术最成熟、最具规模开发条件和商业化前景的发电方式之一。海上风电具有风资源丰富、不占用土地资源、风电并网和消纳容易等优点,得到规模化发展,但是海上风电建设和运维成本高,鉴于海上风电运行维护的特殊性,对产品的可靠性和发电机部件的快速更换提出了更高的要求。增加单机容量、采用模块化设计,是降低海上风力风电度电成本（LCoE）的关键途径。但随着机组单机容量的增加,对其电传动系统的可靠性、模块化设计、高功率密度的电机设计等均提出了更高的要求。本文针对上述问题开展深入研究和分析,全文的主要内容如下:首先对典型风力发电的电气传动系统进行了可靠性分析,重点对永磁直驱模块化电传动系统在容错运行模式下电气传动系统的稳定性进行了研究。对比分析了四绕组和单绕组运行情况下的气隙磁密和转矩特性差异,在此基础上,提出了电传动系统容错运行的控制策略,经测试验证:该方法可以有效消除电机的6倍频振动,电机振动加速度由0.047g降低到0.025g。针对多极少槽模块化电机齿谐波引起的转子损耗和转矩脉动问题,构建了10极12槽单元电机电磁场计算模型,并以转子损耗和转矩脉动为目标,进行了拓扑结构优化,研究表明:采用转子铁心轭极间断开的结构能够有效降低转子损耗和转矩脉动,相比定子铁芯模块间增加间隙的方案,1次谐波降低约40%,转子铁心损耗降低约64%,平均电磁转矩增加8.9%,转矩脉动降低了49%。其次,针对永磁直驱风力发电机和变流器的协同设计,研究了不同整流模式对电气传动系统的影响,发现了被动整流方式的并联电容会因过补偿而导致的过电压现象;而可控整流方式可采用闭环控制策略灵活调节电机的转矩和端电压,并可根据设计需要实现功率因数校正。同时,研究了电机端口短路和变流器整流侧短路下的短路特性,结果表明:电机端口处两相短路或变流器整流侧的单个桥臂短路时,电机最大转矩增加到额定转矩的1.4倍,变流器整流侧单个桥臂短路时,短路电流最大,约为额定电流的3.8倍。此外,建立了永磁直驱风力发电机三维流体-热耦合计算模型,对10MW模块化电机的流场和热场进行了研究:绕组和铁心沿轴向的最高温度与最低温度的差仅为2.4K,而铁心和绕组之间的温差很小,仅为0.2K;16个径向通风道的流量分布差异较大,最大流量比最小流量高约34.7%。建立了电磁-流体-热多物理场耦合计算模型,实现了3.35MW模块化永磁直驱风力发电机原理样机优化设计,以电传动系统所要求的电压和电流限值为约束条件,完成了以损耗为优化目标下电机拓扑结构优化。同时对电机的通风冷却结构拓扑进行了优化,结果表明采用11k W的冷却风机较7.5k W的冷却风机的风量提高了约13%,绕组最高温度可降低5℃,说明通过增加冷却风机功率可降低电机绕组温升;在保持通风道数量和高度不变的条件下,通风槽钢径向宽度在35～40mm时,电机温升最小。建立了计及通风槽钢的永磁直驱风力发电机流体与传热数学模型,对36种不同结构的通风槽钢的流场和热场进行了分析,结果表明:与原设计方案相比,最优的方案绕组最高温度由102.6℃降低到91.4℃,降低了11.2K。通风冷却实验平台是实现高效通风冷却系统优化设计的关键,本文搭建了单绕组电机的通风冷却实验平台,对2种技术和工艺可行度高的通风槽钢方案开展实验测试,结果表明:优化后的通风槽钢可以使发电机温升降低3.9K。最后,为了验证10MW永磁直驱风力发电机设计方案的有效性,设计开发了一台3.35MW原理样机,并搭建了专用的全功率背靠背拖动测试台,对样机的空负载特性、噪音特性、振动特性和温升等关键参数进行了全面测试。试验结果表明:空载电压、负载电压、负载电流等参数与设计结果一致性较好;空、负载状态在不同转速下噪音在全转速范围内无异常;额定功率下电机温升为96.5K,永磁体的温升为48.4K,验证了所采用的多极少槽磁路拓扑、模块化结构和强迫通风冷却的技术等方案的准确性,为研制10MW及更大容量的风力发电机奠定了技术基础。
赵智强[4]（2020）在《补气式热泵空调系统的性能研究》文中提出带经济器的补气式热泵空调系统能够有效克服单级热泵系统在低温环境下运行性能较差的问题,可提高空调系统的制热量与制热效率,并显着降低压缩机排气温度,提升空调系统运行的稳定性。与传统单级热泵系统相比,补气式热泵系统的特点是在冷凝器出口增设了一条补气回路,通过经济器换热,增大系统制热量,并在压缩机上增设了用于制冷剂进入的补气孔,因此补气式热泵系统的控制与运行都更为复杂。本文首先分析了使用R134a为工质的带补气孔的涡旋压缩机补气压缩过程,并利用MATLAB/SIMULINK与REFPROP联合仿真,设计了单级压缩热泵系统与带有经济器的补气式压缩热泵系统的性能参数计算程序,将两种热泵系统在不同环境温度下的制热量、制热COP等进行了对比分析,结果显示:在本文所定义的工况条件下,即环境温度为-15℃至0℃,与单级压缩热泵系统相比,带有经济器的补气式热泵系统在具有最佳补气量的条件下,系统的制热量、压缩机耗功及制热COP较高,而排气温度较低。随环境温度升高,两种系统的COP差值逐渐缩小,当环境温度为0℃时,两种系统COP相差小于5%,因此可以把环境温度0℃定为切换系统运行方式的温度切换点,当环境温度低于0℃时,可使用补气式热泵系统,环境温度高于0℃时,可使用单级压缩热泵系统。进行了单级压缩系统与补气式热泵系统在不同环境温度下的性能试验,试验结果表明:两种热泵系统的制热量、压缩机耗功与制热COP随室外环境温度的变化规律相同,均随环境温度的降低而下降,由于压缩机转速随环境温度降低而升高,排气温度随环境温度的降低而升高。但由于补气压缩系统在低温环境下可以有效提升热泵空调系统的制热性能,因此相较于单级压缩热泵系统而言,补气式热泵空调系统的制热性能随环境温度的降低而下降的速率较慢。在-15℃的条件下,使用R134a工质的补气式压缩系统的制热量较单级系统提升25%,制热COP较单级系统提升14%,且压缩机排气温度不超过100℃,可保证系统安全运行。提取补气式涡旋压缩机的流道模型开展三维仿真,对不同工况下压缩腔内部的流场进行分析。工况分别为:在保持排气压力不变的条件下调节压缩机转速、保持压缩机转速一定的条件下调节排气压力。结果表明,在压缩机的排气压力与转速分别升高的情况下,压缩腔内的压力、温度场及速度分布趋势保持不变,但数值均有升高,其中提升排气压力对速度场的提升更加明显。得到了不同工况下,排气口质量流量随时间的变化规律。保持不同工况下的进气压力为0.15MPa,进气过热度为5℃,在相同转速下,随着排气压力升高,排气量增大;在相同排气压力下,随着转速的增大,排气量减小。
黄继缘[5]（2020）在《带绕丝燃料组件热工特性的数值研究》文中提出带绕丝燃料组件广泛应用在第四代核反应堆中,作为反应堆的核心部件,绕丝的存在不仅起到固定和支撑燃料棒的作用,同时使得流场的分布复杂化。其热工水力特性分析对反应堆的安全性和经济性至关重要。由于其结构的复杂性给热工水力分析带来一定的困难。本文采用SSTk-ω湍流模型并利用商业CFD软件对带不同绕丝根数的燃料组件进行热工水力分析及单向流固耦合分析。通过商用网格划分软件ICEM对整个模型流体域和固体域采用结构化六面体网格进划分,并通过CFX进行求解。为获得准确可信的计算结果,首先对模型进行了网格敏感性验证,计算结果与ANL的基准模型进行比对,在模型符合基本要求后,设计带有不同绕丝数缠绕的燃料组件模型。针对这些模型,绕丝的直径、间距及缠绕周期均相同,以此控制单一变量,便于观察。通过数值模拟主要研究了组件的压降、轴向流、横向流、各子通道涡流、子通道内的温度分布及燃料包壳轴向的温度热点和等效热应力等问题。和大多数国内外研究不同,本文主要研究缠绕在燃料棒上不同绕丝数量对燃料组件流动换热的影响。研究结果发现中间燃料棒处流场沿绕丝径向旋转方向呈周期性波动,其方向与绕丝螺旋方向相同。绕丝的后方,会出现强烈分离流。根据相邻棒束与包壳壁面的间隙不同可分成边通道、角通道和内通道三种形式观察。随着绕丝根数的增多,流体的速度波动范围增大,横向流更加强烈,同时发现四绕丝截面平均横向流最大,约为单绕丝模型横向流数值的两倍。沿着轴向流动的流体被绕丝分割成两部分,顺着绕丝缠绕方向的流体受压迫,压降增大;在绕丝背面压降损失陡然下降,绕丝两侧压力不均是产生横向流的原因。流体流经绕丝后有涡流产生,绕丝所处的位置对应不同涡的大小和数量,在稠密绕丝棒束中,涡流现象更加明显,内通道涡流数多,边通道易形成大涡,且呈现出一定的规律性。绕丝根数的增多,一方面使横向流速度提高且分布更均匀,降低热应力,单向流固耦合结果也验证了这一点;另一方面也使得压降增大,摩擦系数增大,反而使堆芯热效率降低,因此缠绕在燃料棒上的绕丝不宜过多。
马玉琢[6]（2020）在《冷却剂在含定位格架燃料棒束内的流动及其影响分析》文中指出压水堆核电厂通过冷却剂流经燃料组件进行热量交换将核裂变产生的能量带出堆芯,冷却剂与燃料组件的热工水力和结构形变特性直接关系到反应堆的安全和核电厂的效率,研究两者的特性及其相互影响作用具有重要意义。本文建立了 5X5含定位格架燃料棒束和冷却剂流动的几何模型并划分高质量混合网格,通过模型模拟与实验结果的适应性验证,首先研究了冷却剂在正常运行工况和单流道阻塞工况下的流动特性,进而采用数值计算中的单向和双向多场耦合分析方法对冷却剂与含格架燃料棒束进行多场耦合模拟,分析研究冷却剂与燃料组件间的相互作用和影响,为堆芯的安全分析和燃料组件的优化设计提供参考。研究结果表明,在正常运行工况下定位格架中的搅混翼片、条带弹簧和刚性突起等结构通过扰动冷却剂使棒束通道间形成横向流动,并在定位格架下游形成沿对角线流动的绕流,显着增强了冷却剂与燃料棒间的对流换热。在单流道阻塞工况下冷却剂被阻塞子通道局部流速降低致使对流换热效率下降、燃料棒温度升高,热工裕量减小,但最高温度仍低于饱和温度约34.3K。根据单向热流固耦合分析的结果,定位格架的存在使冷却剂流动不均匀分布,棒束受迫产生的形变也呈现出不均匀的特性,冷却剂横向流动与燃料棒热应力使棒束发生形变,最大形变量级为数百微米。通过对比单向热流固耦合与双向多场耦合条件的模拟结果,冷却剂的平均温度、峰值温度和二次流速度及燃料棒束的形变量均小于单向分析中的结果,多场耦合分析更贴近于堆内冷却剂和燃料棒束的实际情况,可以避免对流动和增强换热过于乐观的估计,在两种条件下棒束均能保持原本结构的稳定。研究结果为开展更贴近真实情况的仿真和多物理场耦合模拟提供了实现方法和相关数据,具有一定的参考意义。
孙宁彤[7]（2020）在《航空发动机整机空气系统流动与传热数值模拟》文中提出航空发动机空气系统是发动机的关键组成部分,承担着冷却热端部件、封严、平衡转子轴向力以及防冰等重要任务。深入研究空气系统内的流动和传热过程对提高空气系统的设计技术水平有着重要意义。本文以涡扇发动机整机空气系统为研究对象,主要包括压气机盘腔、高低压涡轮盘腔、低压轴前后腔、前后轴承腔等旋转盘轴腔和大量的流阻换热单元以及相邻的结构部件,并将复杂的实际三维结构简化为二维轴对称旋转模型。所研究的是一个多腔相连,多进口,多出口,流固耦合传热的复杂问题,在发动机两个典型工况条件下对整机空气系统内的流动与传热特性进行研究。对于轴承腔内的油气两相流动,选用Mixture多相流模型进行数值计算,得到了空气系统内速度、压力、温度和滑油体积分数等参数的分布。研究结果表明:空气系统内的流场是复杂的多涡流场,多个出口出现燃气倒灌现象;系统内的腔压主要由边界条件决定,轴承腔内的压力最低;巡航工况下高压涡轮盘上半部分和整个低压涡轮盘温度较高,热端部件最大热工况下高低压涡轮盘仅上端一小部分温度偏高;巡航工况下轴承腔内喷嘴附近滑油较多,热端部件最大热工况下轴承腔内的滑油分布更加均匀。本文的工作使得对发动机整机空气系统的研究不再局限于传统的一维网络计算,为空气系统的设计和优化提供了理论依据,充分展示了数值仿真技术在发动机空气系统分析方面的潜力。
韩宗英[8]（2020）在《单头部同轴分级模型燃烧室燃烧特性的研究》文中研究表明为研究单头部同轴分级模型燃烧室不同工况下的燃烧性能以及氮氧化物排放特性和空间分布规律,本文基于湍流燃烧火焰面模型,采用稳态层流火焰面模型（SLFM）与交互式非稳态欧拉颗粒火焰面模型（EPFM）相结合的方法,对单头部同轴分级模型燃烧室不同工况下的冷态流场和燃烧流场进行了三维数值研究,分析了不同工况下燃烧室内氮氧化物空间分布特征,研究了不同进口空气温度对于燃烧流场和氮氧化物生成的影响。本文主要研究内容包含两个方面:一、燃气轮机运行过程产生的氮氧化物由于生成过程十分复杂,涉及基元反应数量众多,给氮氧化物准确模拟带来了极大的困难,发展能够准确预测氮氧化物生成过程的湍流燃烧模型是燃烧数值研究工作的重点。本文在稳态层流火焰面模型（SLFM）的基础上,采用SLFM与欧拉颗粒火焰面模型（EPFM）相结合的数值计算方法。为了验证该方法的准确性,采用该方法对Sydney大学钝体稳定CH4/H2湍射流扩散火焰进行了数值计算,并将计算结果与国外学者采用大涡模拟方法得到的结果以及实验结果进行对比分析,对比结果表明:（1）采用修正系数的线性雷诺应力模型（RSM）可以准确预测湍流扩散火焰速度场;（2）SLFM耦合GRI-Mech2.11化学反应动力学模型能够较好地预测湍流扩散火焰速度场、温度场以及CO2、H2O等主要组分分布;耦合EPFM对各中间组分进行校正计算后,NO预测结果改善明显,充分验证了本文发展的SLFM与EPFM相结合的计算方法能够对湍流燃烧以及氮氧化物分布进行准确预测。二、本文利用上述经过验证的数值计算方法对单头部同轴分级模型燃烧室不同工况下的冷态流场、燃烧流场以及不同进口空气温度下的燃烧流场进行了三维数值计算,对不同工况和不同进口空气温度下氮氧化物生成特征以及空间分布进行了数值预估。计算结果表明:（1）随着工况变化,单头部同轴分级模型燃烧室内1900K以上高温区面积不断增大,出口温度升高,氮氧化物排放不断增加;（2）热力型NO主要生成在火焰面附近的高温区,在流场作用下,NO扩散并集中分布在主回流区内;（3）随着进口温度升高,燃烧室内主回流区基本不变,燃烧室内高温区面积不断增大,出口处温度和NO排放量不断增大。上述研究成果为单头部同轴分级模型燃烧室进一步降低污染物排放的优化设计提供了相应技术支持。
黄文聪[9]（2020）在《电力电子磁控电抗器及其合闸涌流抑制研究》文中研究表明电力电子磁控电抗器是实现高压大功率电动机软起动的核心部件,在轨道交通、港口码头、隧道、船舶等交通运输领域以及其他工业领域发挥着越来越重要的作用。深入研究电力电子磁控电抗器及其合闸涌流抑制,是高压大功率电动机顺利起动、电力系统稳定运行、延长电力电子电抗器使用寿命的基础,具有重要的理论及实际工程意义。本文以解决高压大功率电动机起动引起的过电流问题为出发点,着眼于电力电子磁控电抗器软起动系统的整体性能优化,针对电力电子磁控电抗器相关科学问题,展开数学建模方法、合闸涌流抑制方法、本体设计方法及多物理场耦合的研究。本文完成的主要工作和取得的研究结果如下:（1）针对传统磁控电抗器受电力电子器件耐压限制,不适合于高压大功率电动机软起动的问题,采用融合、创新思路,提出了高压大功率电动机软起动用磁控电抗器的拓扑结构;设计了单绕组和多绕组磁控电抗器的拓扑结构并分析了两者的工作原理,阐明了两者工作原理和电抗变换的一致性。建立了IGBT式和晶闸管式磁控电抗器的数学模型,并对其阻抗变换机理进行了分析。针对电力电子磁控电抗器数学建模依赖于二次绕组侧电力电子阻抗变换电路,且阻抗变换机理分析存在理论推导复杂和计算冗长的问题,提出了一种磁控电抗变换器建模方法,构建了电力电子磁控电抗变换器通用数学模型,揭示了通过控制电力电子磁控电抗变换器二次绕组的电流可以实现一次绕组阻抗值连续平滑调节的阻抗变换机理。研究结果为涌流抑制方法研究、电力电子磁控电抗器本体设计及多物理场耦合分析奠定了基础。（2）针对电力电子磁控电抗器合闸接入电网产生的严重涌流问题,提出了空载工作状态和带负载工作状态下不同的涌流抑制方法。当电力电子磁控电抗器空载接入电网时,针对传统的合闸电阻法需要增加额外的合闸电阻问题,提出了控制电力电子磁控电抗器合闸角的方法来抑制涌流,研究了电抗器合闸接入电网的相位角控制规律;当电力电子磁控电抗器带负载接入电网时,针对控制合闸相位角不能实现偏磁与剩磁相抵消的问题,提出了无功功率动态补偿策略来抑制合闸涌流,研究了无功功率补偿量计算方法和动态补偿方法。分别建立了空载合闸和带负载合闸的仿真模型,验证了合闸涌流抑制方法的有效性,涌流均被抑制在电力电子磁控电抗器额定电流的2倍以内,涌流抑制效果明显。（3）针对传统电抗器设计多采用经验法,手工计算较为复杂的问题,提出了一套电力电子磁控电抗器本体设计方法,包括铁芯结构设计方法、绕组设计方法、主电抗计算方法、漏电抗计算方法等,开发了计算机辅助设计软件。针对电力电子磁控电抗器在合闸运行状态下产生的振动、噪声和温升问题,提出合闸涌流抑制可以有效减小振动、噪声和温升。采用有限元仿真软件COMSOL构建了电力电子磁控电抗器电磁模型、结构力学模型、声学模型和三维流场-温度场耦合模型,进行了多物理场耦合分析,对比了合闸涌流抑制前后铁芯磁通密度、铁芯等效应力、铁芯形变、声压级以及温升的变化情况,仿真结果证明,采用涌流抑制方法可以将电力电子磁控电抗器的噪声抑制在66d B以内,其温升不超过54K,满足A级电力设备的相关国家标准。（4）构建了电力电子磁控电抗器软起动系统试验平台,将成功研制的20000k W/10k V电力电子磁控电抗器应用于某钢厂19000k W/10k V高压大功率电动机的软起动中,并进行了挂网试验。试验结果表明,电力电子磁控电抗器带高压大功率电动机接入电网,起动电流小于电动机额定电流的2倍,电网电压压降小于5%,电力电子磁控电抗器具有优秀的连续电抗调节特性,可以有效地抑制高压大功率电动机这类冲击负荷接入电网引起的过电流现象,起动过程无涌流,起动电流曲线平滑,起动性能良好。本文完成了电力电子磁控电抗器及其合闸涌流抑制的研究,在理论研究、计算机辅助设计、计算机仿真和试验平台构建方面进行了有益的探索,为电力电子磁控电抗器的研制以及基于电力电子磁控电抗器的软起动系统的开发及应用奠定了一定的理论和技术基础。
牛海华[10]（2020）在《高功率束流阻挡机理及元件优化设计》文中提出高功率束流阻挡性元件是加速器驱动嬗变研究系统前端示范装置——超导直线加速器中的关键部件,主要用于加速器束流流强的调节控制、束晕的刮除、束流的诊断以及废弃束的收集,包括可调限束光阑、刮束器、法拉第筒、束流剖面及束晕监测器、束流收集器等部件,分别位于超导直线加速器的低能传输线、中能传输线及高能传输线。本文以三种高功率束流阻挡性元件为研究对象,通过对25 MeV质子束与材料的相互作用机理研究,根据质子束在材料中布拉格峰型的能量沉积曲线建立了符合实际的热源模型。为了解决现有束流调试及限束方法存在的缺陷,设计并研制了一种连续可调圆孔限束光阑,保证了C-ADS直线加速器连续波模式的在线稳定可靠运行,填补了国内空白,该设计可为有相同需求的加速器装置所借鉴。针对束流剖面及束晕监测器样机安装现场的法兰孔径小、探头行程大、丝间距小等实际问题,设计并研制了一套束流束晕监测器样机,提出了有效解决方案,并成功实施,此项工作对同行开展束流剖面及束晕监测器的研制具有一定参考意义。针对现有高功率束流收集器的主要问题,进行了束流收集器的结构设计及热流固耦合参数优化分析,为高功率束流收集器样机的研制提供了理论依据。主要研究工作和结论如下:（1）通过蒙特卡罗方法模拟了25 MeV质子束在几种材料中的输运过程,对质子束与材料相互作用的机理进行了研究,计算了质子束在不同材料中的能量沉积及损伤分布,结果表明,质子与靶材的原子核碰撞,使靶材晶格原子发生移位、空位以及产生了间隙原子,其中空位对材料性能的影响起着主要作用。密度越小的靶,质子在靶材中造成的空位越少,对靶的损伤越低。质子束在不同材料中的能量沉积为质子束在材料中热源分布模型的建立提供了依据,保证了束流阻挡性元件的材料选择满足使用要求。（2）根据质子束在不同材料中的能量沉积建立了质子束入射材料的面热源及体热源数学模型,并以束流收集器模型中的碳材为例,计算得出质子束在材料中的深度归一化能损函数,并建立了质子束在碳材中的体热源模型,为束流阻挡性元件的热流固耦合分析提供了理论依据,并通过Fluent中的UDF程序将面热源和体热源分别加载到相应的束流阻挡性元件上并完成了其多场耦合分析。（3）针对C-ADS超导直线加速器连续波模式运行的要求,提出了一对镜像相对转动的转芯结构,完成了可调限束光阑的结构设计,进行了热流固耦合分析,完成了样机的研制以及在线测试,样机已上线安装,实现了超导直线加速器束流流强010 mA的在线连续调节,为质子直线加速器提供了一套便捷的调束方法。（4）针对靶前高功率束流物理特性的研究以及测试安装环境的限制,提出了一种适用于小通道的束流剖面及束晕监测器,多丝束流剖面探头采用多点定位法,实现了在一块长120 mm、宽34 mm、厚5 mm的陶瓷基板正反面分别布置8根横向及纵向的信号丝,丝间距为2 mm,此设计结构紧凑,很好地解决了因安装现场管道小、探头行程大以及多丝束流剖面探头丝间距小导致的监测器样机难以安装及运行的问题,根据束流测量需求完成了样机的结构设计及加工,通过静力学分析及对样机的离线测试,保证了样机的性能满足使用需求。（5）针对束流收集器的优化设计,根据质子束与材料相互作用以及辐照计算的结果,选择导热性好、活化剂量低的碳碳复合材料作为高功率束流收集器的面向束流材料,建立了不同结构束流收集器及其冷却系统的虚拟三维模型,采用有限元分析软件ANSYS Workbench对束流收集器进行了热流固耦合分析,对比了不同结构参数及运行参数对温度场、热应力及热变形的影响,完成高功率束流收集器的设计及参数优化。
二、HFETR燃料元件稳态三维流场和温度场数值模拟程序的研制和应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、HFETR燃料元件稳态三维流场和温度场数值模拟程序的研制和应用（论文提纲范文）
（1）CiADS铅基快堆含绕丝燃料组件的子通道分析方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 铅铋快堆燃料组件子通道分析研究 |
| 1.2.2 铅铋快堆燃料组件传热实验研究 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 第2章 子通道程序理论模型 |
| 2.1 冷却剂守恒方程 |
| 2.1.1 质量守恒方程 |
| 2.1.2 能量守恒方程 |
| 2.1.3 轴向动量守恒方程 |
| 2.1.4 横向动量守恒方程 |
| 2.2 燃料元件导热模型 |
| 2.3 守恒方程求解 |
| 2.4 程序求解流程 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 子通道程序本构方程 |
| 3.1 冷却剂与燃料的物性 |
| 3.2 摩擦压降模型 |
| 3.3 湍流交混模型 |
| 3.4 对流换热模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 子通道程序验证 |
| 4.1 棒束大涡模拟 |
| 4.1.1 几何描述 |
| 4.1.2 网格与求解设置 |
| 4.1.3 网格无关性分析 |
| 4.1.4 程序验证结果 |
| 4.2 THEADES铅铋回路棒束实验 |
| 4.3 KYLIN-Ⅱ铅铋回路棒束实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 CiADS燃料组件热工水力分析 |
| 5.1 研究对象模型描述 |
| 5.2 计算工况描述 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 冷却剂温度分布 |
| 5.3.2 燃料棒温度分布 |
| 5.3.3 质量流量分布 |
| 5.3.4 棒径比的影响与优化 |
| 5.3.5 不同棒束分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论与创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）板状燃料组件流道局部堵塞事故研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 第2章 计算方法和计算模型 |
| 2.1 计算方法和基本原理 |
| 2.1.1 有限元(FEM)原理 |
| 2.1.2 COMSOL程序计算模型 |
| 2.1.3 计算理论方法 |
| 2.2 IAEA 10 MW MTR堆芯介绍 |
| 2.2.1 堆芯布置方案和参数 |
| 2.2.2 燃料组件结构及建模计算域 |
| 2.3 堵塞模型分类 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 板式燃料组件数值建模及验证 |
| 3.1 数值模型基础 |
| 3.1.1 计算假设 |
| 3.1.2 材料物性参数和热源 |
| 3.1.3 湍流模型和湍流参数 |
| 3.2 数值建模建立 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 网格模型 |
| 3.2.3 边界条件和求解设置 |
| 3.3 正常工况的结果分析及程序验证 |
| 3.3.1 正常工况的结果分析 |
| 3.3.2 程序验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单流道堵塞事故稳态分析 |
| 4.1 入流速度的影响分析 |
| 4.2 单流道堵塞份额的影响分析 |
| 4.2.1 堵塞面对速度场的影响 |
| 4.2.2 堵塞面对温度场的影响 |
| 4.2.3 堵塞条件下流场对燃料板温度的影响方式 |
| 4.2.4 不同堵塞条件下温度分布规律对比 |
| 4.3 流道全堵塞条件下堵塞位置的影响分析 |
| 4.3.1 不同堵塞边界条件对结果影响分析 |
| 4.3.2 全堵塞工况下堵塞位置变化的影响分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 流道局部阻塞模型瞬态分析 |
| 5.1 三维单流道堵塞模型瞬态分析 |
| 5.2 二维单流道堵塞模型瞬态分析 |
| 5.3 二维间隔两流道堵塞模型瞬态分析 |
| 5.4 二维相邻两流道堵塞模型瞬态分析 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）高可靠模块化永磁直驱风力发电机关键技术的研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.1.1 永磁直驱成为海上风力发电机的主要技术特征 |
| 1.1.2 技术发展的主要瓶颈 |
| 1.2 风力发电发展趋势 |
| 1.2.1 我国风力发电持续高速发展 |
| 1.2.2 风力发电机向直驱永磁化发展 |
| 1.3 模块化风力发电机研究现状 |
| 1.3.1 国外模块化电机研究现状 |
| 1.3.2 国内模块化电机研究现状 |
| 1.3.3 模块化风力发电机的应用现状及特点 |
| 1.4 本文的主要内容 |
| 2 10MW模块化永磁直驱风力发电机组设计与分析 |
| 2.1 模块化永磁直驱电气传动系统可靠性分析 |
| 2.1.1 不同电气传动系统的可靠性研究 |
| 2.1.2 模块化永磁直驱风力发电机组电气传动链设计 |
| 2.2 模块化永磁直驱发电机传动链可利用率分析 |
| 2.2.1 可利用率理论分析 |
| 2.2.2 可利用率验证 |
| 2.3 低损耗模块化发电机转子的结构分析 |
| 2.3.1 发电机结构对转子损耗影响 |
| 2.3.2 发电机结构对转矩特性的影响 |
| 2.4 10MW高可靠性模块化直驱风力发电机方案设计 |
| 2.4.1 10MW模块化发电机设计技术条件 |
| 2.4.2 10MW模块化发电机主要结构参数确定 |
| 2.4.3 10MW模块化发电机详细方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 模块化永磁直驱发电机电磁-流体-热协同研究 |
| 3.1 模块化永磁直驱发电机电气控制分析 |
| 3.1.1 电气控制参数分析 |
| 3.1.2 控制策略分析 |
| 3.1.3 电气整流方式分析 |
| 3.2 模块化永磁直驱发电机电磁参数分析 |
| 3.2.1 模块化电机电磁参数与结构参数分析 |
| 3.2.2 不同短路工况对应的外电路结构研究 |
| 3.3 模块化发电机温度场的研究 |
| 3.3.1 风力发电机三维流场-温度耦合计算模型及边界条件的建立 |
| 3.3.2 永磁风力发电机内热源及材料导热系数的确定 |
| 3.3.3 永磁风力发电机三维流体温度耦合计算结果 |
| 3.4 基于电磁-流体-热多参数耦合的模块化永磁直驱发电机设计分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 模块化永磁直驱发电机通风冷却结构优化研究与实验验证 |
| 4.1 大型永磁直驱发电机冷却技术现状研究 |
| 4.2 10MW模块化永磁直驱发电机通风冷却结构研究 |
| 4.2.1 通风冷却结构设计与研究 |
| 4.2.2 通风冷却结构优选 |
| 4.3 通风冷却实验验证 |
| 4.3.1 风力发电机冷却模拟实验台搭建 |
| 4.3.2 不同通风槽钢实验结果比较 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 模块化永磁直驱发电机样机研制及试验验证 |
| 5.1 3.35MW模块化永磁直驱发电机样机分析计算 |
| 5.1.1 3.35MW模块化永磁直驱发电机样机电磁仿真 |
| 5.1.2 3.35MW模块化永磁直驱发电机样机运行效率分析 |
| 5.2 模块化永磁直驱发电机样机结构设计与分析 |
| 5.3 模块化永磁直驱发电机样机相关试验测试 |
| 5.3.1 试验平台的搭建 |
| 5.3.2 空载试验结果及分析 |
| 5.3.3 负载试验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 下一步工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）补气式热泵空调系统的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 电动汽车热泵空调系统研究现状 |
| 1.2.1 电动汽车热泵空调系统研究现状 |
| 1.2.2 热泵空调系统中涡旋压缩机的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 补气式热泵空调系统性能模拟分析 |
| 2.1 补气式热泵系统基本原理 |
| 2.1.1 补气系统回路类型介绍 |
| 2.1.2 不同补气系统对比分析 |
| 2.1.3 经济器热泵空调系统的特点分析 |
| 2.2 压缩机补气循环过程的数学模型 |
| 2.2.1 一级压缩阶段 |
| 2.2.2 中间补气压缩阶段 |
| 2.2.3 混合气体内压缩阶段 |
| 2.2.4 外压缩阶段 |
| 2.3 中间补气压力的迭代计算 |
| 2.3.1 中间补气压力的计算流程 |
| 2.3.2 补气孔位置对中间补气压力及补气量的影响 |
| 2.4 热泵系统制热性能模拟 |
| 2.4.1 中间补气热泵系统性能模拟 |
| 2.4.2 补气式热泵系统性能指标 |
| 2.5 补气式热泵系统与普通热泵系统的比较 |
| 2.5.1 补气孔位置性能影响分析 |
| 2.5.2 两种热泵系统性能对比分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 补气式涡旋压缩机三维流场的瞬态模拟 |
| 3.1 压缩过程的传热数学模型 |
| 3.1.1 吸气过程的传热 |
| 3.1.2 各压缩腔之间的传热 |
| 3.2 补气式涡旋压缩机流场模型建立及参数设置 |
| 3.2.1 流场几何模型的建立 |
| 3.2.2 流场网格划分 |
| 3.2.3 仿真参数设置 |
| 3.3 补气式涡旋压缩机内部流场特征分析 |
| 3.3.1 不同工况下流场特征分布 |
| 3.3.2 不同工况下压缩机性能分析 |
| 3.3.3 补气孔工质质量流量分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 补气式热泵空调系统的试验系统设计及选型 |
| 4.1 电动汽车补气式热泵空调系统设计 |
| 4.2 补气式热泵空调系统热泵工况热力计算 |
| 4.3 系统部件设计及选型 |
| 4.3.1 车内外换热器选择 |
| 4.3.2 车内换热器选型计算 |
| 4.3.3 车外换热器的选型计算 |
| 4.3.4 经济器选型计算 |
| 4.3.5 膨胀阀的选型计算 |
| 4.4 试验机组的搭建与测量仪器 |
| 4.5 试验测试结果处理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 试验结果分析 |
| 5.1 试验方案 |
| 5.1.1 试验研究内容 |
| 5.1.2 试验设计工况 |
| 5.2 两种热泵制热性能对比分析 |
| 5.3 试验结果与模拟结果对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 6.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（5）带绕丝燃料组件热工特性的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 带绕丝燃料组件热工水力特性 |
| 1.3 绕丝燃料组件结构研究方法及发展概况 |
| 1.3.1 绕丝燃料组件结构实验研究及发展概况 |
| 1.3.2 带绕丝燃料组件子通道分析研究发展概况 |
| 1.3.3 绕丝燃料组件数值模拟仿真研究发展概况 |
| 1.4 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 计算流体力学方法介绍 |
| 2.1 CFD基本介绍 |
| 2.2 ANSYS软件基础 |
| 2.3 湍流模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于CFX绕丝棒束三维CFD分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模型 |
| 3.2.1 几何模型 |
| 3.2.2 网格划分及敏感性分析 |
| 3.2.3 边界条件及物性设置 |
| 3.2.4 控制方程和湍流模型 |
| 3.3 模型验证 |
| 第4章 带绕丝燃料组件流场分析 |
| 4.1 压力场分析 |
| 4.2 速度场分析 |
| 4.3 横向流分析 |
| 4.4 涡流分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 带绕丝燃料组件热工分析 |
| 5.1 温度场分析 |
| 5.2 换热特性分析 |
| 5.3 热应力分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）冷却剂在含定位格架燃料棒束内的流动及其影响分析（论文提纲范文）
| ABSTRACT |
| 摘要 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 研究动态分析 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 计算方法理论 |
| 2.1 数值计算方法 |
| 2.2 流体控制方程和湍流模型 |
| 2.2.1 流体控制方程 |
| 2.2.2 湍流模型 |
| 2.3 固体控制方程 |
| 2.4 物理场间耦合的分类及方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 几何建模与网格划分 |
| 3.1 几何模型 |
| 3.2 网格划分 |
| 3.3 计算条件 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 冷却剂流动的数值模拟 |
| 4.1 适应性验证 |
| 4.2 正常运行工况冷却剂流动特性 |
| 4.3 单流道阻塞工况冷却剂流动特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 冷却剂流动对棒束的影响分析 |
| 5.1 单向热流固耦合 |
| 5.2 棒束结构特性分析 |
| 5.3 冷却剂流动对棒束结构的影响分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 冷却剂与棒束间的相互作用分析 |
| 6.1 双向多场耦合 |
| 6.2 多场耦合条件下冷却剂流动的数值特性 |
| 6.3 多场耦合条件下燃料棒束结构特性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）航空发动机整机空气系统流动与传热数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 旋转盘轴腔流动和传热的研究 |
| 1.2.2 流体网络法的研究 |
| 1.2.3 局部空气系统的数值模拟研究 |
| 1.3 本文主要研究内容与安排 |
| 第二章 数值计算方法 |
| 2.1 轴对称旋转流动传热的控制方程 |
| 2.1.1 单相流动控制方程 |
| 2.1.2 多相流动控制方程 |
| 2.2 湍流模型 |
| 2.2.1 湍流数值模拟方法 |
| 2.2.2 湍流模型选取 |
| 2.3 近壁面处理方法 |
| 2.4 求解方法 |
| 2.5 计算软件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 物理模型与模型简化 |
| 3.1 物理模型 |
| 3.2 模型简化方法 |
| 3.2.1 孔、管的简化方法 |
| 3.2.2 高、低压预旋喷嘴的简化处理方法 |
| 3.2.3 指尖密封的简化方法 |
| 3.3 孔、管简化方法的算例验证 |
| 3.3.1 三维物理模型 |
| 3.3.2 计算结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 计算域与网格划分 |
| 4.1 计算域 |
| 4.2 网格划分 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 巡航工况空气系统流动传热数值计算研究 |
| 5.1 边界条件与物性参数 |
| 5.1.1 边界条件 |
| 5.1.2 物性参数 |
| 5.2 网格无关性验证 |
| 5.3 计算结果与分析 |
| 5.3.1 速度场分析 |
| 5.3.2 压力场分析 |
| 5.3.3 温度场分析 |
| 5.3.4 滑油体积分数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 热端部件最大热工况空气系统流动传热数值计算研究 |
| 6.1 边界条件 |
| 6.2 网格无关性验证 |
| 6.3 计算结果与分析 |
| 6.3.1 速度场分析 |
| 6.3.2 压力场分析 |
| 6.3.3 温度场分析 |
| 6.3.4 滑油体积分数分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）单头部同轴分级模型燃烧室燃烧特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 燃气轮机发展现状 |
| 1.3 燃气轮机污染物研究 |
| 1.3.1 热力型NO_x生成机理 |
| 1.3.2 瞬发型NO_x生成机理 |
| 1.3.3 燃料型NO_x生成机理 |
| 1.3.4 燃气轮机燃烧室中影响氮氧化物的因素 |
| 1.4 燃气轮机低污染燃烧技术 |
| 1.4.1 分级燃烧技术 |
| 1.4.2 富油燃烧/快速猝熄/贫油燃烧技术 |
| 1.4.3 贫油直接喷射燃烧技术 |
| 1.4.4 贫油预混预蒸发燃烧技术 |
| 1.4.5 稀释燃烧 |
| 1.5 数值研究发展现状 |
| 1.5.1 燃烧学数值计算的发展 |
| 1.5.2 湍流燃烧数值研究的一般方法 |
| 1.5.3 湍流燃烧模拟的封闭问题 |
| 1.5.4 湍流燃烧模型的发展 |
| 1.5.5 常见湍流燃烧模型 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第二章 湍流燃烧火焰面模型 |
| 2.1 火焰面模型的发展 |
| 2.2 火焰面模型的适用性分析 |
| 2.3 稳态层流火焰面模型(Steady Laminar Flamelet Model) |
| 2.4 SLFM模型在湍流燃烧计算中的不足与拓展 |
| 2.5 拉格朗日火焰面模型(Lagrangian Flamelet Model) |
| 2.6 欧拉颗粒火焰面模型(Eulerian Particle Flamelet Model) |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 数值计算方法验证 |
| 3.1 CFD验证模型 |
| 3.1.1 悉尼钝体稳定CH_4/H_2湍流扩散火焰 |
| 3.1.2 实验测量装置 |
| 3.1.3 数值模拟设置 |
| 3.2 结果分析 |
| 3.2.1 工况1 冷态流场结果分析 |
| 3.2.2 工况2 燃烧流场结果分析 |
| 3.2.3 工况3 燃烧流场结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 单头部同轴分级模型燃烧室三维计算 |
| 4.1 单头部同轴分级模型燃烧室 |
| 4.2 网格生成及数值方法 |
| 4.3 设计工况 |
| 4.4 不同工况下冷态流场分析 |
| 4.5 不同工况下燃烧流场分析 |
| 4.6 不同进口温度下燃烧流场分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（9）电力电子磁控电抗器及其合闸涌流抑制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 相关技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 拓扑结构与数学建模国内外研究现状 |
| 1.2.2 合闸涌流抑制研究现状 |
| 1.2.3 本体设计与多物理场耦合分析研究现状 |
| 1.3 需要解决的科学问题 |
| 1.4 本文主要研究内容和技术路线 |
| 第2章 磁控电抗器数学建模与阻抗变换机理研究 |
| 2.1 磁控电抗器拓扑结构设计 |
| 2.1.1 单绕组拓扑结构设计 |
| 2.1.2 多绕组拓扑结构设计 |
| 2.2 磁控电抗器工作原理分析 |
| 2.2.1 基本工作原理分析 |
| 2.2.2 多绕组工作原理分析 |
| 2.3 典型磁控电抗器的数学建模与阻抗变换机理分析 |
| 2.3.1 IGBT式磁控电抗器变换机理 |
| 2.3.2 晶闸管式磁控电抗器电抗变换机理 |
| 2.4 磁控电抗变换器数学建模与阻抗变换机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 磁控电抗器涌流成因与涌流抑制方法研究 |
| 3.1 合闸涌流成因分析 |
| 3.2 合闸涌流抑制方法 |
| 3.2.1 空载合闸涌流抑制方法 |
| 3.2.2 带负载合闸涌流抑制方法 |
| 3.3 合闸涌流抑制仿真分析 |
| 3.3.1 空载合闸涌流抑制仿真分析 |
| 3.3.2 带负载合闸涌流抑制仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 磁控电抗器振动及噪声分析 |
| 4.1 振动来源及传递途径分析 |
| 4.1.1 振动来源分析 |
| 4.1.2 振动传递途径分析 |
| 4.2 铁芯振动及噪声产生机理 |
| 4.3 振动及噪声有限元仿真建模与分析 |
| 4.3.1 多物理场耦合分析 |
| 4.3.2 有限元几何建模 |
| 4.3.3 电磁模型有限元仿真与分析 |
| 4.3.4 结构力学模型有限元仿真与分析 |
| 4.3.5 声学模型有限元仿真与分析 |
| 4.4 涌流抑制对振动及噪声的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 磁控电抗器本体设计与温度场分析 |
| 5.1 磁控电抗变换器本体设计 |
| 5.1.1 磁控电抗变换器铁芯结构设计 |
| 5.1.2 磁控电抗变换器绕组设计 |
| 5.1.3 磁控电抗变换器主电抗计算 |
| 5.1.4 磁控电抗变换器漏电抗计算 |
| 5.2 磁控电抗变换器计算机辅助设计 |
| 5.2.1 辅助设计软件开发 |
| 5.2.2 磁控电抗器设计实例 |
| 5.3 温度场分析与有限元仿真 |
| 5.3.1 温度场分析 |
| 5.3.2 三维流场-温度场有限元仿真与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 高压大功率电动机软起动系统试验研究 |
| 6.1 基于磁控电抗器的软起动系统拓扑结构 |
| 6.2 软起动系统硬件设计与研制 |
| 6.2.1 主电路设计 |
| 6.2.2 人机交互单元设计 |
| 6.2.3 控制单元设计 |
| 6.2.4 阻抗变换器设计 |
| 6.3 控制软件设计 |
| 6.3.1 软件设计流程 |
| 6.3.2 软起动控制算法设计 |
| 6.4 磁控电抗器软起动系统挂网试验 |
| 6.4.1 空载挂网试验 |
| 6.4.2 带负载挂网试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 全文总结和展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 攻读博士学位参加的科研项目和获得授权专利 |
（10）高功率束流阻挡机理及元件优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 离子束与固体材料相互作用的研究现状 |
| 1.2.2 束流阻挡性元件的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 本文章节安排 |
| 第2章 离子束与材料相互作用机理的基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 经典两体碰撞理论 |
| 2.3 散射截面 |
| 2.4 核阻止截面 |
| 2.5 电子阻止截面 |
| 2.5.1 高速离子的电子阻止本领—量子力学扰动理论描述 |
| 2.5.2 线性介电响应理论 |
| 2.5.3 低速离子的电子阻止本领—散射理论描述 |
| 2.5.4 低速离子的电子阻止本领—半唯象描述 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于蒙特卡罗的质子束与材料相互作用机理 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 质子在材料中的射程分布 |
| 3.3 质子对材料的辐照损伤 |
| 3.3.1 缺陷 |
| 3.3.2 DPA及 Kinchin-Pease模型 |
| 3.4 质子在材料中的能量沉积和损伤分布 |
| 3.4.1 质子在几种材料中的电子能损 |
| 3.4.2 质子在几种材料中的核能损 |
| 3.4.3 质子对几种材料的辐照损伤计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 质子束入射目标材料的热源模型 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热分析的基本理论 |
| 4.2.1 热传导 |
| 4.2.2 热对流 |
| 4.2.3 热辐射 |
| 4.3 热流固耦合基本方程 |
| 4.3.1 流体控制方程 |
| 4.3.2 固体控制方程 |
| 4.3.3 传热控制方程 |
| 4.3.4 耦合控制方程 |
| 4.4 质子束入射材料热源数学模型 |
| 4.4.1 面热源模型 |
| 4.4.2 体热源模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 高功率束流阻挡性元件的设计及优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 可调限束光阑的设计及研制 |
| 5.2.1 限束原理及结构设计 |
| 5.2.2 核心部件热流固耦合分析 |
| 5.2.3 束流动力学仿真模拟 |
| 5.2.4 在线测试与运行 |
| 5.3 束流剖面及束晕监测器的设计及研制 |
| 5.3.1 监测器样机的束流参数及安装环境 |
| 5.3.2 探头设计 |
| 5.3.3 传动机构及真空密封设计 |
| 5.3.4 样机加工、离线检测及现场安装 |
| 5.4 束流收集器的优化设计 |
| 5.4.1 C-ADS现有束流收集器存在的问题 |
| 5.4.2 材料选择 |
| 5.4.3 结构设计 |
| 5.4.4 结构及热流固耦合参数优化分析 |
| 5.4.5 参数优化分析结果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读博士学位期间所发表的论文 |
四、HFETR燃料元件稳态三维流场和温度场数值模拟程序的研制和应用（论文参考文献）
- [1]CiADS铅基快堆含绕丝燃料组件的子通道分析方法研究[D]. 刘佳泰. 中国科学院大学(中国科学院近代物理研究所), 2021(01)
- [2]板状燃料组件流道局部堵塞事故研究[D]. 刘超. 三峡大学, 2021(01)
- [3]高可靠模块化永磁直驱风力发电机关键技术的研究[D]. 赵祥. 北京交通大学, 2020(06)
- [4]补气式热泵空调系统的性能研究[D]. 赵智强. 吉林大学, 2020(08)
- [5]带绕丝燃料组件热工特性的数值研究[D]. 黄继缘. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [6]冷却剂在含定位格架燃料棒束内的流动及其影响分析[D]. 马玉琢. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [7]航空发动机整机空气系统流动与传热数值模拟[D]. 孙宁彤. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]单头部同轴分级模型燃烧室燃烧特性的研究[D]. 韩宗英. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [9]电力电子磁控电抗器及其合闸涌流抑制研究[D]. 黄文聪. 武汉理工大学, 2020
- [10]高功率束流阻挡机理及元件优化设计[D]. 牛海华. 兰州理工大学, 2020(01)