一、汽轮机中蒸汽湿度测量方法的研究现状（论文文献综述）
王肖梦[1]（2021）在《基于声学的湿蒸汽湿度测量研究》文中进行了进一步梳理近年来,我国一直在大力发展高参数机组,实现高效化清洁燃煤发电越来越重要。而对于高参数下的电站机组,经过热力循环之后的蒸汽压力会降至很低,处于湿蒸汽两相流的状态。湿蒸汽的湿度这一参数对汽轮机机组的安全性、稳定性和经济性的影响至关重要。基于此背景下,对于湿蒸汽湿度参数的监测与课题组的研究方向相结合,提出声学法用于蒸汽湿度的测量的方法。本文基于声学方法测量湿蒸汽湿度,主要针对湿蒸汽介质中声速和声衰减系数两个声传播特性参数与蒸汽湿度间的影响关系进行研究。第一部分基于湿蒸汽气液两相流中超声在其中的传播特性进行研究,因为声波在介质中的衰减在高频超声段声波衰减较为明显,而可听声在介质中传播时产生的衰减较小,因此本文研究对象选择超声频段,对湿蒸汽中声衰减对湿度的影响进行研究。根据两相流的流动特性及物性参数的影响,选取合适的超声计算模型（ECAH模型）,根据IAPWS-IF97标准得到湿蒸汽的物性参数,对湿蒸汽的温度、液滴粒径、湿度及超声频率等参数对超声声衰减系数的影响进行数值计算。并利用COMSOL软件从另一角度对湿蒸汽介质的声压分布及声衰减在不同湿度参数下进行模拟计算,模拟结果与数值计算结果符合相同的变化趋势。得到的结论是不同因素对声衰减的影响不同,其中蒸汽湿度及液滴粒径对声衰减系数影响变化明显,蒸汽湿度与声衰减系数间呈现正相关线性变化关系,为介质中的声衰减反推出蒸汽湿度提供了较好的理论支持。第二部分是针对湿蒸汽中声速与蒸汽湿度间的关系进行研究,得到蒸汽湿度与声波在两相流间的声速存在一一对应的线性关系。在理论分析的基础上,采用实验的方式对声速法测量蒸汽湿度的理论进行验证。考虑到湿蒸汽的流动特性及声速法测量时需要满足条件的大空间湿蒸汽区域,对大空间内湿蒸汽自凝结规律及状态变化进行模拟研究,基于仿真结果与实际湿蒸汽环境实现的局限性,对于可行性实验研究提出了替代方案并且进行了以声速法测量类比湿蒸汽环境含水量占比的实验。实验结果表明,随着湿度的增加,声速逐渐减小,基本呈线性关系与理论计算结果相符合。最后对于声学应用在蒸汽湿度的测量的研究提出了相关建议和下一步的工作方向及展望。
吴韬[2]（2020）在《大型间接空冷机组冷端系统运行特性及优化》文中研究说明中国北部地区的煤炭资源丰富而水资源匮乏,建立在该地区的燃煤发电机组大多在其冷端系统中采用空冷技术以减少水资源的消耗。空冷技术主要分为直接空冷技术和间接空冷技术两种。相比于直接空冷技术,间接空冷技术能够使机组的冷端系统维持较低的运行背压及运行费用,因而逐渐成为北部缺水地区燃煤电站冷端系统的首选。采用间接空冷技术的发电机组称为间接空冷机组,其性能易受环境条件的影响。在环境风的条件下,机组冷端系统的自然通风干式冷却塔四周和塔内的空气流场均匀性被破坏,冷却塔的散热能力下降,导致汽轮机背压升高,机组运行煤耗增加。此外,环境温度的变化亦会对机组运行性能造成显着影响。另一方面,随着中国能源结构加速调整,风能和太阳能发展迅速,风力发电和太阳能发电的装机容量占比连年增加。为了消纳新能源发电,传统的燃煤发电机组需进一步参与调峰运行,对于分布在北部缺水地区的众多间接空冷机组来说,变负荷运行成为新常态。考虑到冷端系统在燃煤发电机组中的重要性,本文以间接空冷机组冷端系统为研究对象,针对上述间接空冷机组易受环境条件影响的特点以及变负荷运行常态化的现实背景,研究间接空冷机组冷端系统在不同工况下的运行特性并在此基础上对冷端系统进行运行优化。本文以北部地区某660MW超临界间接空冷机组为例,对该机组冷端系统的自然通风干式冷却塔建立三维数值计算模型,对机组的热力循环系统建立理论计算模型,并进一步通过迭代算法将数值计算模型和理论计算模型耦合,组成间接空冷机组冷端系统的稳态数学模型。另一方面,应用集总参数的思想,在凝汽器和自然通风干式冷却塔工作原理的基础上,根据质量守恒和能量守恒原理建立间接空冷机组冷端系统的动态数学模型。针对间接空冷机组易受环境条件影响的特点,本文利用间接空冷机组冷端系统稳态数学模型得到了不同环境风速和环境温度下冷端系统的运行参数。根据自然通风干式冷却塔周围和塔内空气流场和温度场以及背压分析不同环境条件下冷端系统的运行特性,并通过计算机组标准煤耗率分析机组的运行经济性。此外,对计算数据的敏感性分析表明,虽然环境风能显着影响空气流场和温度场,但是其对机组运行经济性的影响程度小于环境温度。为了削弱环境风对间接空冷机组冷端系统造成的负面影响,本文提出一种冷端系统优化运行措施:即根据环境风条件下自然通风干式冷却塔底部的空冷散热器各扇区冷却空气流量不同的特点,重新分配各扇区的循环冷却水流量以降低汽轮机背压和机组标准煤耗率。通过以进化策略算法为基础的优化计算方法,得到了使机组标准煤耗率最小的最佳循环冷却水分配方式。计算结果表明,重新分配各扇区的循环冷却水流量可得到良好的经济效益,最多可使机组标准煤耗率降低2.50g/kW·h。针对间接空冷机组变负荷运行常态化的现实背景,本文利用间接空冷机组冷端系统稳态数学模型研究了不同负荷条件下冷端系统的运行特性。进一步地,以减少机组标准煤耗、提高机组运行经济性为目标,提出了调整循环冷却水流量的优化运行方式,通过试凑法计算得到了不同机组负荷对应的最佳循环冷却水流量。针对间接空冷机组变负荷运行常态化的现实背景,本文利用间接空冷机组冷端系统动态数学模型研究了环境条件和机组负荷发生变化时冷端系统的动态响应特性。进一步地,针对机组降负荷过程提出了四种循环冷却水流量调整方案,以响应时间和响应过程中机组标准煤耗为评价指标讨论了循环冷却水流量调整方案的优劣。
贾喜喜[3]（2020）在《双通道蒸汽湿度测量系统谐振频率检测方法的研究与实现》文中提出汽轮机在发电厂中的作用是至关重要的,工作在蒸汽湿度状态下的汽轮机的工作效率和安全性能会因为蒸汽湿度的大小受到严重的影响。所以,在实际环境中高精度并且实时地测量汽轮机中的蒸汽湿度,有利于降低经济损失并且提高工作效率。本文分析了谐振腔测量蒸汽湿度的工作原理,讨论了蒸汽湿度测量的准确度与谐振腔谐振频率的关系,针对蒸汽湿度测量系统谐振频率的检测方法进行研究与实现。本文主要以谐振腔S参数的幅度特性和相位特性两方面为理论基础,研究谐振频率的检测方法,并实现了基于幅度特性检测谐振频率的测量系统,提出了基于相位特性的谐振频率检测方案。本文在理论上推导了谐振频率与蒸汽湿度的数学关系;利用HFSS（High Frequency Structure Simulator）软件建立圆柱谐振腔的三维模型进行电磁仿真,得到S参数的相位特性和幅度特性,为谐振频率检测方法的研究提供了理论基础;为了提高测量精度,采用双通道测量方法,以STM32单片机作为控制系统,结合微波电路和FPGA（Field Programmable Gate Array）芯片完成了硬件电路搭建和软件设计;利用FPGA进行等精度测频,实现了谐振频率测量系统,并在实验室环境下进行测量,结果表明系统的测量误差在10Hz以下。随后在谐振腔S参数相位特性的理论基础上,推导了相位差与谐振频率的关系;为了消除噪声对谐振腔反射信号的干扰,采用二重相关算法提取信号的相位信息,并利用MATLAB进行二重相关算法的仿真实验,验证了基于相位特性检测谐振频率的可行性,并构建了基于相位特性的谐振频率检测方案。
赵旭[4]（2020）在《超声在湿蒸汽中传播特性及其对液滴团聚的数值模拟》文中研究表明汽轮机末级以及核电站机组中湿蒸汽的存在对电站的安全、稳定、高效运行会产生很大的影响,电站中湿蒸汽的热力参数监测、饱和水液滴的监测以及湿蒸汽液滴的去除一直是亟待解决的难题。针对超声技术应用于湿蒸汽监测防治领域的探究,本文采用数值模拟的方法,对湿蒸汽介质中超声传播特性以及高强超声场下湿蒸汽液滴捕集团聚特性进行了研究。通过计算结果的分析,对声学在湿蒸汽测量及防治中的应用进行可行性分析,为以后的实验研究及工程实践提供数值参考和理论依据。本文的第一部分工作基于超声在颗粒两相流介质中传播的ECAH数学模型,针对湿蒸汽饱和液滴的特性对计算模型合理修正,探究超声频率、液滴半径、湿蒸汽温度及湿度的变化对超声声速以及超声衰减系数的影响,探究了液滴粒径分布对于超声传播特性的影响,并采用电站现场湿蒸汽的实测数据进行声传播特性的计算。得出的结论是不同因素对于湿蒸汽中超声传播特性的影响程度有所差别,其中液滴粒径对超声传播特性的影响占主要地位;液滴粒径分布对超声传播特性有影响,低频超声的声衰减系数的测量较为稳定且分辨率较大。超声传播特性反演湿蒸汽中液滴粒径、湿度等参数具有较好的理论支撑。本文的第二部分工作针对强声场下,湿蒸汽液滴产生团聚效应的现象,基于多物理场耦合仿真软件COMSOL,对超声驻波场捕捉、团聚湿蒸汽液滴进行模拟仿真研究。主要包括分析团聚机理（弛豫时间分析、液滴碰撞分析）设置研究合理的声场、流场和液滴参数,修正仿真模型中液滴间作用力,实现驻波场、流场和液滴运动的耦合计算,通过计算结果分析不同因素对捕集、团聚效果的影响。得出的结论超声驻波场对湿蒸汽液滴有很好的捕捉和团聚效果,其液滴捕捉效果和团聚效率与超声频率、湿蒸汽液滴粒径、声压级有关;通过工程应用可行性分析,认为其在电站中部分场景下有很高工程应用价值,但存在需要解决的技术问题。最后,对本文计算采用的数学模型进行了分析,并提出了相关改进意见及对未来超声技术与湿蒸汽研究相关研究方向的展望。
李得英[5]（2016）在《Euler方程S2流面计算方法及透平内蒸汽自发凝结流动数值研究》文中研究指明电力工业是国民生产的支柱产业,为经济社会的持续快速发展提供了有力支撑,而占发电总装机容量80%左右的火电和核电是我国发电行业主体这一现象必将长期存在。作为火电厂和核电厂中将热能转换为机械能的关键装置,蒸汽透平对电厂正常、高效运行具有重要影响。提高透平整机效率不仅会带来极大的经济效益,在降低煤耗、减少排放等方面也都具有显着收益;由于低压级是限制透平做功能力和效率提高的重要部件,因此,开展对于低压透平中湿蒸汽两相凝结流动的相关研究具有重要意义。为获得快速、可靠的湿蒸汽流动特性计算方法,首先完善了一种基于Euler方程并可有效考虑叶片厚度及三维空间几何影响的快速求解流道中心S2流面气动参数的计算方法。在任意正交曲线坐标系中详细推导了适用于S2流面计算方法的Euler控制方程及方程中各项的表达形式、计算方法,结合非守恒型变量的隐格式时间差分、迎风近似因子分解格式和三阶精度TVD差分格式进行求解,还应用Riemann求解器处理网格交界面处参数不连续的现象。提出了一种分别利用二次函数和指数函数表示叶栅出口涡核损失和附面层损失的二次流损失模型,将该模型与M-B模型结合并应用于S2流面计算方法。对带弧形凸起流道、Mason Laval喷管、某直列叶栅和某一级半低压透平内流动的计算结果表明,本文的S2流面计算方法对亚音速、跨音速和超音速流动均有较好的预测能力,对间断流场流动参数捕捉能力较为可靠,数值计算精度较高,能够合理计算多级透平气动性能参数及其分布,为透平气动设计和性能评估提供了速度快、精度高的计算工具。其次,结合“理想蒸汽”模型、“IF97表格”模型和“Young方程”模型等三种蒸汽物性计算模型发展了考虑平衡态湿蒸汽流动的S2流面计算方法。分别利用三种模型制作了局部Mollier图以校验三种模型对不同状态下蒸汽物性的计算精度,对比发现“IF97表格”模型和“Young方程”模型对过热蒸汽和湿蒸汽物性参数计算结果基本一致,而“理想蒸汽”模型对预估h-s曲线之外（尤其是湿蒸汽区）参数计算误差较大。对某单级过热蒸汽透平和某一级半湿蒸汽透平内流动的计算结果表明,三种模型对过热蒸汽透平计算结果较为相近,应用“理想蒸汽”模型计算耗时最少,但其对湿蒸汽透平气动总性能参数和流场参数计算误差较大,“IF97表格模型”和“Young方程”模型对气动参数计算误差较小,为蒸汽透平初步设计时快速、可靠地计算透平宏观性能参数提供了有效的方法。再次,基于Eulerian/Eulerian多相流模型、二阶NND差分格式、FVS形式的Van Leer格式、“Young方程”物性计算模型、修正的经典成核理论等建立了考虑蒸汽自发凝结两相流动的S2流面计算方法。在Laval喷管流动计算中,通过对凝核速率计算式中的自由能障项添加修正函数使得蒸汽凝核发生位置提前、凝核强度增加,从而获得了与实验数据吻合良好的计算结果。将上述考虑蒸汽自发凝结流动的非平衡态湿蒸汽计算模型及湿汽损失计算方法应用于某三级低压蒸汽透平流动特性预测中,并与分别采用纯气相、平衡态湿蒸汽方法的模拟结果进行对比。结果表明,与平衡态湿蒸汽计算结果相比,在非平衡态湿蒸汽流动计算中考虑过冷度的影响,蒸汽湿度出现位置明显延后;非平衡态蒸汽模型计算得到的过饱和蒸汽区流动参数较低,而不同模型对湿蒸汽区参数的预测结果差异较小;受出口背压限制,非平衡态蒸汽方法计算所得末列动叶载荷有所升高。此外,蒸汽透平中湿汽损失较为明显,其中凝结损失、过饱和损失和制动损失尤为显着。最后,利用一种基于正弦函数的非对称端壁造型方法研究了非对称端壁造型对蒸汽叶栅内气动参数和蒸汽凝结特性的影响。通过对Moses-Stein喷管和White叶栅内自发凝结湿蒸汽两相流动的模拟进一步验证了对凝核速率计算公式修正的效果及精度,并令端壁翘曲峰值为5%叶高,将一种基于正弦函数的非对称端壁造型方法应用于White叶栅端壁造型以考查其对蒸汽透平叶栅中气动性能和凝结特性的影响。结果发现,峰值轴向位置前置的非对称端壁造型对栅内气动参数和凝结参数影响较小;峰值轴向后置时可有效抑制流道内端区附近吸力面侧的蒸汽凝核现象,但在角区增大的逆压梯度导致产生显着的流动分离,局部气动损失有所增加;峰值位于50%轴向弦长位置时的非对称端壁对栅内流动损失和端区蒸汽凝结强度均有较好的抑制作用,为改善蒸汽透平内气动性能和控制端区附近蒸汽凝结现象等提供了较好的基础。
余兴刚[6]（2015）在《汽轮机低压级内湿蒸汽流动特性的数值研究》文中指出汽轮机作为火电站、核电站等的关键动力装置,其性能的优劣对我国电力生产的经济性和安全性有着至关重要的影响。对于现代大功率火电汽轮发电机组,为提高蒸汽的做功能力,通常使蒸汽在汽轮机内膨胀至较低的压力,这将使蒸汽在汽轮机某些低压级内便开始凝结,进而使汽轮机的后几级工作在湿蒸汽区。长期以来,关于汽轮机内湿蒸汽的形成机理及其对汽轮机效率和可靠性影响的问题一直是能源动力工程领域的一项热门课题。大功率汽轮机低压湿蒸汽级内湿蒸汽的流动过程极其复杂,呈多相流动及三维流动的特性,完全精确地对其进行测量非常困难,而且试验研究的成本也极其昂贵。相比较而言,数值计算的方法更易实现,尤其是近年来,随着高性能计算机的出现,使采用数值计算方法研究汽轮机湿蒸汽级内全三维多相流动特性成为可能。商用软件ANSYS CFX提供了欧拉-欧拉坐标系下蒸汽的非平衡凝结模型,该模型采用修正后的经典成核模型和Gyarmathy提出的水滴生长模型模拟水滴的形成和生长。本文基于该凝结模型研究了某1000MW火电汽轮机低压湿蒸汽级内蒸汽的非平衡凝结流动。为验证该非平衡凝结模型的可靠性,采用该模型模拟了Laval喷管和平面叶栅内蒸汽的非平衡凝结流动,获得了与实验测量数据一致的结果,并确定了模拟低压蒸汽非平衡凝结流动时最佳NBTF （nucleation bulk tension factor）的取值范围。在此基础上,以该型火电汽轮机低压湿蒸汽级为研究对象,研究了微小水滴表面张力的数值对真实汽轮机湿蒸汽级内蒸汽非平衡凝结流动的影响,进而确定了合理的NBTF取值。基于此,本文主要开展了如下三个方面的研究工作：（1）采用考虑汽、液两相之间速度滑移的非平衡凝结模型模拟了该机组低压末级内蒸汽的凝结流动；研究了计算汽轮机静叶栅和动叶栅表面上一次水滴和二次水滴惯性沉积和湍流扩散沉积的方法,采用该方法计算了级入口水滴直径不同时低压末级静叶栅和动叶栅表面上水滴的沉积,获得了与其他学者计算结果一致的结果,验证了所采用的水滴沉积计算方法的可靠性。在水滴沉积计算结果和级内蒸汽三维非平衡凝结流场的基础上,提出了一种计算汽轮机湿蒸汽级内湿汽损失的三维方法,在这种方法中,湿汽损失分为热力学损失、一次水滴阻力损失、二次水滴阻力损失、制动损失、捕水损失和离心损失。采用该方法计算了当级入口水滴直径不同时,末级内湿汽损失的数值,并研究了级入口水滴直径对级内各类湿汽损失的数值和份额的影响。将本文所提出方法的计算结果与修正Baumann公式的计算结果进行了比较,结果显示本文所提出的方法在考虑水滴直径和级内三维流动特性对湿汽损失的影响方面具有一定的优越性。（2）鉴于现有文献中鲜见报道关于汽轮机湿蒸汽级叶片表面上粗糙度影响的研究,分别采用单级模型和多级模型,研究了某大功率火电汽轮机自发凝结级叶片表面上粗糙度的大小和位置对级性能和级内蒸汽非平衡凝结过程的影响。计算过程中粗糙度只施加于该机组低压次末级叶片表面上,通过比较粗糙度为不同数值、处于叶片表面上不同位置时计算得到的级效率、级内气动损失的分布、叶栅通道内热力学损失、湿度的分布等参数,得到了湿蒸汽级叶片表面上粗糙度对级性能和级内蒸汽非平衡凝结过程的影响规律。（3）以该机组低压次末级为研究对象,对级内蒸汽的非定常流动进行了数值模拟,在计算过程中考虑了蒸汽的非平衡凝结效应。研究了汽轮机低压次末级静叶栅和动叶栅通道内非定常流动产生的原因及压力脉动的频谱特性；通过比较定常和非定常模型的计算结果,探讨了级内固有非定常效应的存在对蒸汽非平衡凝结过程和级性能的影响。此外,采用定常模型和非定常模型分别模拟了动、静叶栅之间轴向间距增大和减小后级内蒸汽的非平衡凝结流动,并与设计间距下的计算结果进行了比较,研究得到了动、静叶栅之间轴向间距对级内蒸汽非平衡凝结流动的影响规律。
焦烨[7]（2013）在《基于激光后向散射的汽轮机末级蒸汽湿度测量方法研究》文中指出汽轮机末级蒸汽湿度的存在不仅会导致叶片水蚀，而且降低汽轮机的效率，以致影响整个电厂的安全性和经济性。因此，末级蒸汽湿度的测量是汽轮机的研究中亟待解决的问题。为此，本文提出了一种基于后向散射理论测量湿蒸汽的方法。1、论文围绕蒸汽湿度后向散射的测量问题展开研究，分析了汽轮机中蒸汽湿度的分布特性，阐述了湿蒸汽对汽轮机和整个机组的影响，介绍了目前存在的各类蒸汽湿度测量方法，对比分析了各种方法的优缺点，并分析了基于后向散射法测量蒸汽湿度的可行性。2、根据米散射理论建立仿真物理模型，仿真得到散射光强与水滴尺寸、接收距离等参量之间的关系。结果表明散射光强和水滴颗粒数目成线性关系，且接收距离为0.5m1m和接收角度为175°时，散射光强最大。3、基于仿真结果，在模拟湿蒸汽发生器平台上开展了湿蒸汽后向散射实验研究，在四组工况下，对模拟湿蒸汽发生器上的四个截面进行光功率测量。结果表明：不同截面下散射光强也不同，第三截面明显高于其他截面的后向散射光强，第二截面的30°散射和60°散射光强相近，且其他截面中30°后向散射光明显强于60°后向散射光；通过对其中一个工况下的散射光图像的灰度值分析，发现相同截面条件下散射角度越小，散射光强越大，30°散射角度测量的灰度值约为60°时测量值的2倍；在不同截面下相同的接收角度其灰度值相近，说明模拟湿蒸汽发生器内的湿蒸汽分布近似均匀。论文的研究结果表明，利用后向散射测量蒸汽湿度的方法是可行的。
杜利鹏[8]（2013）在《电容法测量蒸汽湿度的研究》文中提出蒸汽湿度的大小对汽轮机的经济和安全运行具有重要的意义，若蒸汽湿度太大，水滴会对汽轮机叶片产生侵蚀现象，导致汽轮机的工作效率降低，并影响汽轮机的使用寿命。因此，要对蒸汽湿度进行实时监测，以判定蒸汽湿度是否超标，是否会对汽轮机的安全运行造成威胁。由此可见，蒸汽湿度的准确测量显得非常重要。蒸汽湿度不同，其等效介电常数不同。电容式传感器极板间湿蒸汽的湿度不同时，其电容值不同。基于此原理，本文开展了电容法测量蒸汽湿度的研究。基于电容法测量原理，本研究中设计了一种同轴并联圆柱形电容式湿度传感器和一套蒸汽湿度测量实验系统，利用该系统对电容式传感器测量蒸汽湿度的可行性进行了实验研究。该实验系统主要包括三个部分：湿度调节系统，设计了一种螺旋导流片换热器作为湿度调节装置；电容式湿度传感器，设计了一种同轴并联型电容式传感器；湿度标定系统，采用加热法进行湿度标定。实验研究结果表明：传感器存在一定的不稳定性，电容值随蒸汽湿度的增加逐渐增大，其灵敏度受湿度变化范围影响较大，其动态响应性较好。通过分析传感器的特性可知，利用电容式传感器测量蒸汽湿度是可行的。基于可行性实验研究结果，对电容式传感器和湿度测量实验系统进行了改进设计，称为改进型传感器I、II和改进型实验系统。改进型实验系统中，采用喷雾的方法对蒸汽进行造湿，采用外加热的加热方案对蒸汽湿度进行标定。进行了湿蒸汽两相流完全汽化长度的数值研究。利用改进型实验系统进行了测量湿度的实验研究，分析了其响应特性及极板长度与间距比值对传感器响应特性的影响。研究结果表明：湿蒸汽完全汽化长度与加热功率、湿蒸汽中液滴的平均直径、蒸汽湿度、蒸汽流速成正比线性关系；极板长度与间距比值越小，传感器稳定性越好；蒸汽流量对电容式传感器输出电容值无影响；电容式湿度传感器灵敏度受蒸汽湿度变化大小的影响；极板长度与间距比值增加，电容值与湿度的线性关系先加强后减弱，传感器灵敏度值增大，但其灵敏度稳定性先加强后减弱；极板长度与间距的比值越小，传感器动态阶跃响应速度越快；适当的减小传感器极板长度与间距比值，可以在一定程度上减小综合误差。本文基于电动力学和流体力学的基本理论，对电容式湿度传感器内部电场和流场多场耦合控制方程进行了推导，建立了传感器内电场和流场耦合数值模型，利用FLUENT软件对电容式湿度传感器内部电场和流场的耦合特性进行了数值研究。研究过程中通过UDF代码程序的编写，实现了利用FLUENT软件计算电场、电场数据与流场数据相互交换的功能。研究了传感器电场和流场的分布特点以及其耦合特性。研究结果表明：传感器进口和出口端面处，极板间电场强度呈现出中央区域低，极板附近高的分布状态；极板中间截面场强呈现出由内极板向外极板逐渐减小的分布状态，递减过程近似线性；内极板附近场强比外极板附近场强高，而且同一极板外表面场强比其内表面场强高；蒸汽流动会造成电荷沿传感器轴向的运动，而且蒸汽流速越大，电荷沿传感器轴向运动越剧烈，电流密度轴向分量绝对值越大；极板间施加激励电压，会改变极板附近蒸汽的流动状态，负极板附近蒸汽径向流速绝对值随着电压的增加逐渐增大，正极板附近蒸汽径向流速绝对值逐渐减小。利用传感器内电场与流场耦合计算模型，对改进型传感器I、II响应特性进行了耦合模拟研究，与实验结果进行了比较分析，结果表明数值模拟得到的时漂特性、流量对传感器电容值的影响、传感器电容值随蒸汽湿度的变化规律等，与实验结果相似，但数值模拟结果值小于实验结果值，最大相差19.8%。此外，研究了极板壁厚、极板长度、极板间距、极板长度与间距比值等结构参数，对传感器电场与流场耦合特性及电容值与蒸汽湿度关系的影响。研究结果表明：传感器极板厚度越小，越不容易被击穿，边缘效应越弱，同一湿度的情况下，电容值随极板壁厚增加逐渐增大，电容值与蒸汽湿度的线性关系逐渐减弱；传感器极板越长，边缘效应越弱，并且边缘场强的递减速率逐渐减弱；极板增加同样长度时，其电容变化值随极板长度增加逐渐增大；增大极板间距可以提高传感器的耐压强度，减小极板对蒸汽流场的影响，但同时降低了传感器的电容值、灵敏度，加强了电场的边缘效应，极板间距增大同样值时，电容变化值随极板间距增加逐渐减小；传感器极板长度和间距比值增加，电容值与蒸汽湿度的线性关系呈现先加强后减弱的变化趋势。
钱江波[9]（2012）在《谐振腔介质微扰技术测量蒸汽湿度的理论与实验研究》文中研究指明湿蒸汽两相流严重影响汽轮机的安全、经济运行,蒸汽湿度的准确测量有助于确定湿蒸汽级和低压缸的运行效率,为汽轮机运行提供指导,也为除湿装置、叶片防护、湿蒸汽级以及通流结构设计提供参考。因此,汽轮机内蒸汽湿度的测量技术研究具有十分重要的意义。论文基于微波谐振腔介质微扰技术,对汽轮机排汽湿度测量方法进行了理论和实验研究。1.将电介质的复介电常数与其静介电参数、交变电磁场频率的关系引入Maxwell-Wagner非均质电介质理论,建立了湿蒸汽的等效复介电常数关系式,得到了饱和水、干饱和蒸汽和湿蒸汽的复介电常数随介质温度（压力）、微波频率的变化规律,将湿蒸汽的介电性质扩展到了交变电磁场。2.根据湿蒸汽混合物的复介电常数关系式,采用谐振腔介质微扰理论,建立了圆柱形谐振腔在TE011模式下测量蒸汽湿度的关系式。谐振腔的测量湿度与湿蒸汽的热物性、温度（压力）、谐振腔的谐振频率和相对频偏有关。3.设计了适合流动湿蒸汽湿度测量的环耦合谐振腔和孔耦合谐振腔,设计了谐振腔的分隔器结构。通过仿真计算,确定了谐振腔的有效尺寸、分隔器长度、耦合环尺寸、矩形波导尺寸和耦合孔半径等重要参数。针对不同耦合型式的谐振腔,设计了双端口传输型湿度测量系统和单端口反射型湿度测量系统。根据测量和设计要求进行了微波元器件选择、工作电路和测量控制流程设计。湿度测量数据由计算机进行处理,介绍了扫频数据和脉冲数据的处理和分析方法。4.定量分析了谐振腔温度变化引起腔体热膨胀、谐振腔内壁沉积水膜或盐垢、大水滴（水团）穿越腔体、谐振腔的取样偏差和湿蒸汽参数突变时谐振腔的传热滞后等因素对湿度测量的影响设计了一种温度自补偿微波谐振腔结构,彻底解决了谐振腔热膨胀和湿蒸汽与谐振腔换热滞后对湿度测量的影响。5.设计了汽轮机排汽取样缸外湿度测量方案和排汽缸内湿度测量方案,并进行了汽轮机排汽湿度测量实验。在缸外测量实验中,由于水滴沉积和蒸汽在壁面凝结,在器壁和管道中形成大片水膜,严重影响湿度测量。在缸内测量实验中,谐振腔的振动和热膨胀对测量影响很大,采用合理的谐振腔耦合结构和温度补偿措施可以以消除影响。测量实验证明谐振腔介质微扰技术测量蒸汽湿度的方法在实践中是可行的。
左从瑞[10]（2011）在《湿蒸汽凝结流动过程湿度分布仿真及其智能测量研究》文中进行了进一步梳理汽轮机是热力发电厂的原动机,其工作的安全性与经济性直接影响着热力发电厂运行的经济效益。在大型的火力发电机组中,汽轮机的进汽为过热蒸汽,但低压缸的后几级则均运行于湿蒸汽区。湿蒸汽的存在严重影响着汽轮机的效率与安全性。因此,对汽轮机末级蒸汽湿度分布进行协同仿真与智能测量研究既具有紧迫感,同时又具有十分重要的理论意义与应用价值。本文以湖南省自然科学基金项目“基于激光散射理论在汽轮机中蒸汽湿度及水滴颗粒直径测量方法的研究”为依托,利用场协同理论、灰色关联分析以及支持向量机等理论方法与技术对湿蒸汽凝结流动过程湿度分布仿真及其智能测量进行研究,其主要研究工作和创新之处如下:（1）根据凝结成核理论以及水滴生长理论确立了湿蒸汽模型,并采用计算流体力学理论与场协同理论相结合的方法进行数值仿真,得到了场协同工况下湿蒸汽凝结流动过程蒸汽湿度的分布规律;（2）采用灰色关联分析方法对实验测得的蒸汽湿度测量影响因素进行综合分析,确定了影响因子之间的主次关系,为湿蒸汽凝结流动过程蒸汽湿度测量工况及其条件简化提供了理论依据;（ 3）利用支持向量机建立汽轮机内湿蒸汽测量模型进行非线性校正,并用遗传算法优化支持向量机参数,结果表明,非线性校正后,湿蒸汽凝结流动过程湿度智能测量模型的最小相对误差降低为2.2%。
二、汽轮机中蒸汽湿度测量方法的研究现状（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、汽轮机中蒸汽湿度测量方法的研究现状（论文提纲范文）
（1）基于声学的湿蒸汽湿度测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 湿蒸汽湿度测量方法研究现状及声学在气液两相流中的研究进展 |
| 1.2.1 蒸汽湿度测量方法的国内外研究现状 |
| 1.2.2 气液两相流中声传播的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 湿蒸汽中声传播特性理论分析与声信号时延估计 |
| 2.1 湿蒸汽中声传播特性的理论分析 |
| 2.1.1 声速理论分析 |
| 2.1.2 声衰减分析 |
| 2.2 声信号的时延估计 |
| 2.2.1 基本互相关 |
| 2.2.2 广义互相关 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 超声波在湿蒸汽介质中传播特性 |
| 3.1 超声理论模型研究与计算 |
| 3.1.1 计算模型的选择 |
| 3.1.2 湿蒸汽中超声声速与衰减数值计算与分析 |
| 3.1.3 总结 |
| 3.2 模拟计算 |
| 3.2.1 两相流模型建立 |
| 3.2.2 仿真结果与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 湿蒸汽介质中声速测量实验研究 |
| 4.1 湿蒸汽喷射流场模拟 |
| 4.1.1 CFD仿真模型及边界条件 |
| 4.1.2 计算结果分析 |
| 4.2 实验台介绍与声信号的选择 |
| 4.2.1 实验台的搭建 |
| 4.2.2 声信号的选择 |
| 4.2.3 声场模拟 |
| 4.3 实验测量与结果分析 |
| 4.3.1 蒸汽湿度的标定 |
| 4.3.2 测速精度分析 |
| 4.3.3 测量结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结和主要结论 |
| 5.2 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 |
（2）大型间接空冷机组冷端系统运行特性及优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 相关研究概述 |
| 1.2.1 自然通风干式冷却塔的研究概述 |
| 1.2.2 间接空冷机组冷端系统稳态运行特性及优化的研究现状 |
| 1.2.3 间接空冷机组冷端系统动态运行特性及优化的研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第2章 间接空冷机组冷端系统的理论模型 |
| 2.1 间接空冷机组冷端系统的物理模型 |
| 2.2 间接空冷机组冷端系统稳态数学模型 |
| 2.2.1 热力系统变工况计算模型 |
| 2.2.2 空冷塔三维数值模拟模型 |
| 2.2.3 耦合迭代算法及计算流程 |
| 2.3 间接空冷机组冷端系统动态数学模型 |
| 2.3.1 凝汽器动态数学模型 |
| 2.3.2 空冷塔动态数学模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章不同环境条件下冷端系统运行特性 |
| 3.1 不同环境条件下冷却空气流场及温度场 |
| 3.2 不同环境条件下冷端系统运行参数 |
| 3.3 敏感性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 环境风条件下冷端系统运行优化 |
| 4.1 冷却水流量计算方法 |
| 4.1.1 进化策略算法 |
| 4.1.2 整体迭代计算流程及验证 |
| 4.2 计算结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 变负荷条件下冷端系统运行特性及优化 |
| 5.1 变负荷条件下冷端系统运行特性 |
| 5.2 变负荷条件下冷端系统运行优化 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 变工况条件下冷端系统动态运行特性及优化 |
| 6.1 环境风速变化时冷端系统动态特性 |
| 6.2 机组负荷变化时冷端系统动态特性 |
| 6.3 循环冷却水流量调整策略 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（3）双通道蒸汽湿度测量系统谐振频率检测方法的研究与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态 |
| 1.2.1 蒸汽湿度测量方法研究动态 |
| 1.2.2 谐振腔测湿的研究现状及动态 |
| 1.3 本课题研究内容 |
| 第2章 双通道蒸汽湿度测量系统原理 |
| 2.1 微波谐振腔 |
| 2.2 谐振腔的幅度相位特性 |
| 2.3 蒸汽湿度与谐振频率的关系 |
| 2.3.1 湿蒸汽介电常数与蒸汽湿度的关系 |
| 2.3.2 湿蒸汽介电常数与谐振频率的关系 |
| 2.4 影响谐振频率的其他因素 |
| 2.5 双通道蒸汽湿度测量系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 双通道测湿系统的设计 |
| 3.1 测湿系统的整体设计 |
| 3.2 测湿系统微波部分设计 |
| 3.3 系统测频部分的设计 |
| 3.3.1 频率测量方法 |
| 3.3.2 FPGA芯片的选择 |
| 3.3.3 实现等精度测量的模块设计 |
| 3.4 系统控制部分的设计 |
| 3.4.1 STM32单片机的选择 |
| 3.4.2 TFT-LCD简介 |
| 3.4.3 DS18B20简介 |
| 3.5 单片机的外部连接 |
| 3.6 单片机的软件设计 |
| 3.6.1 频率测量函数设计 |
| 3.6.2 扫描函数设计 |
| 3.6.3 LCD显示程序设计 |
| 3.6.4 主函数设计 |
| 3.7 测试结果分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 利用相位特性测量谐振频率 |
| 4.1 谐振腔相位偏移与谐振频率的关系 |
| 4.2 相位信息提取算法的研究 |
| 4.2.1 相关算法的原理分析 |
| 4.2.2 相关算法的优化应用 |
| 4.3 相关算法的仿真分析 |
| 4.4 二重相关算法实现的电路设计 |
| 4.5 两种测量方法的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（4）超声在湿蒸汽中传播特性及其对液滴团聚的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 湿蒸汽状态参数监测方法研究和防治措施研究现状 |
| 1.2.1 湿蒸汽状态参数监测方法研究现状 |
| 1.2.2 电站汽轮机除湿研究现状 |
| 1.3 湿蒸汽中声学特性研究及高频声团聚微小颗粒物研究现状 |
| 1.3.1 湿蒸汽介质中声学特性研究现状综述 |
| 1.3.2 高频声团聚微小颗粒物研究现状综述 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 湿蒸汽性质及超声传播和团聚作用理论分析 |
| 2.1 IF97标准以及湿蒸汽参数的确定 |
| 2.2 声传播特性及其在两相介质中的性质分析 |
| 2.2.1 声速分析 |
| 2.2.2 声衰减系数分析 |
| 2.3 声波团聚机理分析 |
| 2.3.1 同向团聚机理 |
| 2.3.2 流体作用机理 |
| 2.3.3 声辐射力作用 |
| 2.3.4 声致湍流 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 超声波在湿蒸汽介质中传播特性数值计算 |
| 3.1 ECAH模型及其简化 |
| 3.1.1 计算模型选择 |
| 3.1.2 长波长分析及模型的简化 |
| 3.2 超声传播特性计算及其影响因素分析 |
| 3.2.1 超声声速变化 |
| 3.2.2 超声衰减系数变化 |
| 3.2.3 湿蒸汽介质内超声传播特性总结 |
| 3.3 湿蒸汽液滴粒径分布对超声传播特性影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 超声驻波场下湿蒸汽液滴团聚数值计算 |
| 4.1 超声驻波场下湿蒸汽液滴团聚仿真模型建立 |
| 4.1.1 仿真计算方法的建立和修正 |
| 4.1.2 超声驻波场的选择和建立 |
| 4.1.3 仿真模型的建立以及参数的选择 |
| 4.2 仿真计算结果 |
| 4.2.1 声压级变化对团聚效果的影响 |
| 4.2.2 液滴粒径变化对团聚效果的影响 |
| 4.2.3 声频率变化对团聚效果的影响 |
| 4.3 仿真结果分析及工程应用分析 |
| 4.3.1 驻波场内液滴受力分析 |
| 4.3.2 工程应用分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 全文总结和主要结论 |
| 5.2 数值计算改进和未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）Euler方程S2流面计算方法及透平内蒸汽自发凝结流动数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究目的及意义 |
| 1.3 湿蒸汽两相流动研究现状 |
| 1.3.1 实验研究进展 |
| 1.3.2 蒸汽自发凝结理论 |
| 1.3.3 自发凝结湿蒸汽两相流动数值计算模型 |
| 1.3.4 蒸汽透平中湿度控制方法 |
| 1.4 S2流面计算方法介绍和损失模型研究进展 |
| 1.4.1 不同S2流面计算方法对比 |
| 1.4.2 栅内气动损失模型介绍 |
| 1.5 本文研究内容和主要工作 |
| 第2章 任意曲线坐标系Euler方程S2流面计算方法 |
| 2.1 流动控制方程 |
| 2.1.1 任意曲线坐标系中的三维Euler控制方程 |
| 2.1.2 适用于流道中心S2流面计算的控制方程 |
| 2.2 应用三阶精度TVD格式的数值求解方法 |
| 2.2.1 时间隐格式差分数值求解 |
| 2.2.2 迎风隐式近似因子分解格式 |
| 2.2.3 具有TVD性质的高精度差分格式 |
| 2.3 边界条件 |
| 2.3.1 壁面边界条件 |
| 2.3.2 进口边界条件 |
| 2.3.3 出口边界条件 |
| 2.3.4 叶片约束区域和叶列间隙区域的边界条件转换 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于二次函数的二次流损失模型研究 |
| 3.1 Euler方程S2流面计算方法验证 |
| 3.1.1 带弧形凸起的流道计算验证 |
| 3.1.2 Mason喷管计算验证 |
| 3.2 基于二次函数的二次流损失模型建立 |
| 3.3 二次流损失模型在S2流面计算方法中的应用 |
| 3.3.1 某平面叶栅算例验证 |
| 3.3.2 某一级半低压透平算例验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同蒸汽物性模型对透平内流计算参数的影响 |
| 4.1 不同蒸汽物性计算模型对比 |
| 4.1.1“理想蒸汽”模型 |
| 4.1.2“IF97表格”模型 |
| 4.1.3“Young方程”模型 |
| 4.1.4 热物性状态参数计算对比 |
| 4.2 考虑平衡态湿蒸汽的透平流动特性计算研究 |
| 4.2.1 某单级过热蒸汽透平级应用结果及分析 |
| 4.2.2 某低压湿蒸汽透平级应用结果及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 蒸汽自发凝结流动数值计算研究及应用 |
| 5.1 两相流动控制方程及求解方法 |
| 5.1.1 气相控制方程 |
| 5.1.2 适用于S2流面计算方法的液相控制方程及求解 |
| 5.2 蒸汽自发凝核及液滴生长模型 |
| 5.2.1 蒸汽凝核模型 |
| 5.2.2 液滴生长模型 |
| 5.3 考虑蒸汽自发凝结流动的S2流面计算方法验证及分析 |
| 5.3.1 Moses-Stein喷管计算验证 |
| 5.3.2 Gyarmathy喷管计算验证 |
| 5.4 某三级低压蒸汽透平流动特性计算及分析 |
| 5.4.1 湿汽损失分类及计算方法 |
| 5.4.2 总性能参数、湿度及流场原参数对比 |
| 5.4.3 流场主要气动参数分布特性 |
| 5.4.4 湿汽损失分布特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 利用非对称端壁造型控制栅内蒸汽凝结特性的研究 |
| 6.1 蒸汽自发凝结模型验证 |
| 6.1.1 Moses-Stein喷管计算验证 |
| 6.1.2 White叶栅计算验证 |
| 6.2 基于三角函数的非对称端壁造型方法 |
| 6.3 非对称端壁造型数值模型 |
| 6.4 非对称端壁在White叶栅中的应用结果及分析 |
| 6.4.1 气动性能结果及分析 |
| 6.4.2 蒸汽凝结特性计算结果及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）汽轮机低压级内湿蒸汽流动特性的数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 成核理论的发展历程 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 湿蒸汽两相流的国内外研究现状 |
| 1.3.2 湿汽损失计算方法的国内外研究现状 |
| 1.3.3 叶片表面上粗糙度影响的国内外研究现状 |
| 1.3.4 非定常凝结流动的国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究工作 |
| 2 蒸汽凝结流动的数理模型和数值模型 |
| 2.1 成核理论和液滴生长模型 |
| 2.1.1 成核理论 |
| 2.1.2 液滴生长模型 |
| 2.2 汽、液两相流的数值模型 |
| 2.2.1 均相汽、液两相流数值模型 |
| 2.2.2 异相汽、液两相流数值模型 |
| 2.3 平衡凝结数值模型 |
| 2.4 湍流模型 |
| 2.5 水蒸气状态方程—IAPWS-IF97 |
| 2.6 数值离散和求解方法 |
| 2.6.1 数值离散方法 |
| 2.6.2 数值求解方法 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 水滴表面张力对蒸汽非平衡凝结流动影响的研究 |
| 3.1 Laval喷管内蒸汽非平衡凝结流动的模拟 |
| 3.1.1 Moore喷管内蒸汽非平衡凝结流动的模拟 |
| 3.1.2 Skillings喷管内蒸汽非平衡凝结流动的模拟 |
| 3.2 平面叶栅内蒸汽非平衡凝结流动的模拟 |
| 3.2.1 White叶栅内蒸汽非平衡凝结流动的模拟 |
| 3.2.2 Bakhtar叶栅内蒸汽非平衡凝结流动的模拟 |
| 3.3 水滴表面张力对实际汽轮机内蒸汽非平衡凝结流动影响的研究 |
| 3.3.1 NBTF的取值对级内液相参数的影响 |
| 3.3.2 NBTF的取值对各级级效率和级功率的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 汽轮机级内湿汽损失计算方法的研究 |
| 4.1 叶片表面上水滴沉积的计算方法 |
| 4.1.1 水滴湍流扩散沉积的计算方法 |
| 4.1.2 水滴惯性沉积的计算方法 |
| 4.2 水滴沉积的计算结果 |
| 4.2.1 水滴在末级静叶表面上沉积的计算结果 |
| 4.2.2 水滴在末级动叶表面上沉积的计算结果 |
| 4.3 湿汽损失的计算方法和计算结果 |
| 4.3.1 热力学损失 |
| 4.3.2 一次水滴和二次水滴阻力损失 |
| 4.3.3 制动损失 |
| 4.3.4 捕水损失 |
| 4.3.5 离心损失 |
| 4.3.6 总体湿汽损失 |
| 4.3.7 修正Baumann公式的计算结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 汽轮机叶片表面上粗糙度对自发凝结级性能影响的研究 |
| 5.1 低压次末级单级计算结果 |
| 5.1.1 叶片表面粗糙度对自发凝结级性能的影响 |
| 5.1.2 叶片表面粗糙度对次末级内蒸汽非平衡凝结流动的影响 |
| 5.2 低压末三级的计算结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 汽轮机级内固有非定常效应对蒸汽非平衡凝结流动影响的研究 |
| 6.1 计算模型 |
| 6.1.1 几何模型 |
| 6.1.2 网格密度和时间步长的确定 |
| 6.2 汽轮机级内固有非定常流动的特性及影响 |
| 6.2.1 汽轮机级内固有非定常流动的特性 |
| 6.2.2 汽轮机级内固有非定常流动的影响 |
| 6.3 动、静叶栅轴向间距的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的论文和参与的科研项目 |
| 致谢 |
（7）基于激光后向散射的汽轮机末级蒸汽湿度测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本文的来源 |
| 1.2 本文的背景及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 蒸汽湿度测量方法 |
| 1.3.2 热力学法 |
| 1.3.3 光学法 |
| 1.3.4 电容法 |
| 1.3.5 图像法 |
| 1.3.6 微波谐振法 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 第二章 颗粒和散射理论 |
| 2.1 水滴颗粒概念 |
| 2.1.1 蒸汽水滴分类 |
| 2.1.2 颗粒群的平均粒径 |
| 2.2 光散射理论 |
| 2.2.1 三种散射形式 |
| 2.2.2 有关散射的几个物理量 |
| 2.3 Mie 散射理论 |
| 2.3.1 Mie 散射基本公式 |
| 2.3.2 Mie 散射特征 |
| 2.4 Mie 散射函数计算 |
| 2.4.1 Mie 散射角度函数 |
| 2.4.2 Mie 散射系数 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 湿蒸汽的后向散射仿真研究 |
| 3.1 散射光强中影响因素 |
| 3.2 水滴散射的仿真模型 |
| 3.3 散射的仿真研究 |
| 3.3.1 散射光强与尺寸参量的关系 |
| 3.3.2 散射光强与接收角度的关系 |
| 3.3.3 散射光强与单位体积水滴数的关系 |
| 3.3.4 散射光强与接收距离的关系 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 湿蒸汽后向散射特性的实验研究 |
| 4.1 测量原理及后向散射特点 |
| 4.1.1 水滴后向散射计算方法 |
| 4.1.2 湿蒸汽中水滴群的尺寸分布模型 |
| 4.1.3 后向散射的特点 |
| 4.2 实验测量系统 |
| 4.3 实验方案及结果分析 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 实验数据 |
| 4.3.3 结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 附录 B 仿真源代码（部分） |
（8）电容法测量蒸汽湿度的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 蒸汽湿度测量国内外研究现状 |
| 1.3 电容法测量技术发展现状 |
| 1.3.1 电容式传感器测量原理及分类 |
| 1.3.2 电容式传感器电容值测量电路研究现状 |
| 1.3.3 电容法测量技术应用研究现状 |
| 1.3.4 电容法测量蒸汽湿度研究现状 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 电容法测量蒸汽湿度可行性实验研究 |
| 2.1 电容法测量蒸汽湿度的可行性分析 |
| 2.2 电容式湿度传感器设计 |
| 2.3 实验系统设计 |
| 2.4 电容式传感器测量蒸汽湿度可行性实验研究 |
| 2.4.1 实验设计 |
| 2.4.2 电容式传感器稳定性分析 |
| 2.4.3 流量对电容式传感器电容值的影响 |
| 2.4.4 电容式传感器电容值与蒸汽湿度的关系 |
| 2.4.5 电容式传感器的灵敏度 |
| 2.4.6 电容式传感器动态阶跃响应特性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 蒸汽湿度测量实验系统改进及实验研究 |
| 3.1 电容式湿度传感器改进设计 |
| 3.2 电容法测量蒸汽湿度实验系统改进设计 |
| 3.2.1 实验流程 |
| 3.2.2 改进型实验系统中主要改进方案 |
| 3.3 湿蒸汽完全汽化长度的数值研究 |
| 3.3.1 数值计算模型及计算方法 |
| 3.3.2 数值模型验证计算 |
| 3.3.3 湿蒸汽完全汽化长度影响因素研究 |
| 3.3.4 蒸汽的非等动能取样误差研究 |
| 3.4 电容式传感器测量蒸汽湿度实验研究 |
| 3.4.1 实验方法 |
| 3.4.2 改进型电容式传感器响应特性分析 |
| 3.5 极板长度与间距比值对电容式传感器响应特性的影响 |
| 3.5.1 传感器稳定性分析 |
| 3.5.2 传感器电容值与蒸汽湿度关系 |
| 3.5.3 传感器灵敏度 |
| 3.5.4 传感器动态阶跃响应特性 |
| 3.5.5 传感器综合误差 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 电容式传感器电场与流场耦合特性数值研究 |
| 4.1 电介质极化理论 |
| 4.1.1 电介质定义及其极化原理 |
| 4.1.2 电介质的高斯定理 |
| 4.1.3 水分子极化 |
| 4.2 电场与流场多场耦合的数值模型 |
| 4.2.1 电场与流场多场耦合作用 |
| 4.2.2 多场耦合物理模型 |
| 4.2.3 多场耦合控制方程 |
| 4.2.4 计算域网格拓扑与边界条件 |
| 4.2.5 多场耦合过程编程实现方法 |
| 4.3 电场与流场多场耦合数值模型验证计算 |
| 4.3.1 验证模型 |
| 4.3.2 网格敏感器分析及边界条件 |
| 4.3.3 计算结果分析 |
| 4.4 电容式传感器电场和流场多场耦合数值研究 |
| 4.4.1 几何模型 |
| 4.4.2 传感器电场分析 |
| 4.4.3 传感器流场分析 |
| 4.4.4 传感器电场与流场耦合特性分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结构参数对电容式传感器电场与流场耦合特性影响的数值研究 |
| 5.1 计算结果与实验结果的比较分析 |
| 5.1.1 稳定性比较分析 |
| 5.1.2 流量对传感器电容值影响比较分析 |
| 5.1.3 传感器电容值随蒸汽湿度变化关系的比较分析 |
| 5.2 结构参数对传感器电场和流场耦合特性的影响 |
| 5.2.1 极板厚度的影响 |
| 5.2.2 极板长度的影响 |
| 5.2.3 极板间距的影响 |
| 5.2.4 极板长度与间距比值的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）谐振腔介质微扰技术测量蒸汽湿度的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 湿蒸汽测量技术发展现状 |
| 1.2.1 热力学法测量蒸汽湿度 |
| 1.2.2 光学法测量蒸汽湿度 |
| 1.2.3 湿蒸汽电特性测量方法 |
| 1.2.4 机械法测量蒸汽湿度 |
| 1.2.5 其他测量方法 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 湿蒸汽混合物介电特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 湿蒸汽的等效复介电常数关系式 |
| 2.3 湿蒸汽两相流的介电性质 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 谐振腔介质微扰技术测量蒸汽湿度的理论研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 蒸汽湿度的测量原理 |
| 3.2.1 微波谐振腔介质微扰理论 |
| 3.2.2 谐振腔的模式选择和湿度与相对频偏的关系 |
| 3.3 与湿度测量相关参数分析 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 蒸汽湿度测量传感器设计及分析 |
| 4.1 谐振腔的基础理论 |
| 4.1.1 谐振腔的电磁场方程 |
| 4.1.2 谐振腔的主要特性参数 |
| 4.2 谐振腔的理论设计 |
| 4.2.1 谐振腔的结构和尺寸设计 |
| 4.2.2 谐振腔的激励耦合 |
| 4.2.3 分隔器结构设计 |
| 4.3 环耦合谐振腔的设计 |
| 4.3.1 耦合环设计 |
| 4.3.2 分隔器设计 |
| 4.3.3 谐振腔仿真 |
| 4.3.4 谐振腔测量实验 |
| 4.4 孔耦合谐振腔设计 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 微波测量系统设计 |
| 5.1 微波测量系统的设计 |
| 5.2 VCO控制单元设计 |
| 5.3 频率测量方法 |
| 5.4 测量系统工作流程 |
| 5.5 扫频信号数据处理方法 |
| 5.5.1 扫频信号与谐振腔的频域特性 |
| 5.5.2 数据插值 |
| 5.5.3 曲线拟合 |
| 5.5.4 数据处理及分析 |
| 5.6 脉冲信号数据处理方法 |
| 5.7 小结 |
| 第6章 蒸汽湿度测量误差分析 |
| 6.1 谐振腔热膨胀分析 |
| 6.1.1 热膨胀对测量的影响 |
| 6.1.2 温度自补偿谐振腔结构设计 |
| 6.2 谐振腔内壁沉积水膜或盐垢分析 |
| 6.2.1 介质沉积的影响 |
| 6.2.3 沉积水膜和盐垢的计算分析 |
| 6.3 大水滴穿腔分析 |
| 6.4 谐振腔取样误差分析 |
| 6.4.1 数学模型 |
| 6.4.2 非等动能取样误差分析 |
| 6.5 蒸汽参数突变谐振腔的滞后响应分析 |
| 6.5.1 固流能量耦合计算模型 |
| 6.5.2 固流耦合计算分析 |
| 6.6 小结 |
| 第7章 汽轮机排汽湿度测量实验 |
| 7.1 缸外取样湿度测量 |
| 7.1.1 测量方案设计 |
| 7.1.2 测量结果分析 |
| 7.2 排汽缸内湿度测量 |
| 7.2.1 测量方案设计 |
| 7.2.2 测量结果分析 |
| 7.3 小结 |
| 第8章 结论 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间参加的科研工作及学术论文发表 |
（10）湿蒸汽凝结流动过程湿度分布仿真及其智能测量研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 汽轮机中湿蒸汽凝结流动的特点 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 蒸汽凝结流动的数值模拟研究 |
| 1.3.2 蒸汽湿度测量方法的研究 |
| 1.4 本文主要研究内容与文章结构 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 论文结构 |
| 第二章 蒸汽凝结流动湿度分布仿真研究 |
| 2.1 计算流体力学的基本理论 |
| 2.1.1 CFD 计算过程 |
| 2.1.2 基本控制方程 |
| 2.1.3 湍流数值计算方法 |
| 2.2 场协同理论概述 |
| 2.2.1 场协同基本理论 |
| 2.2.2 场协同唯象机制 |
| 2.3 凝结成核及水滴生长理论 |
| 2.4 湿蒸汽模型 |
| 2.4.1 湿蒸汽的流动方程 |
| 2.4.2 湿蒸汽相变模型 |
| 2.4.3 湿蒸汽的热力学方程 |
| 2.5 湿蒸汽凝结流动的数值模拟 |
| 2.5.1 物理模型 |
| 2.5.2 基本参数 |
| 2.5.3 网格划分 |
| 2.6 数值计算结果及分析 |
| 2.6.1 蒸汽进出口模拟结果 |
| 2.6.2 不同工况下模拟结果 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 蒸汽湿度测量影响因素灰色关联分析 |
| 3.1 灰色关联分析的基本理论 |
| 3.1.1 概述 |
| 3.1.2 灰色关联分析的基本性质 |
| 3.1.3 灰色关联分析的优点 |
| 3.1.4 灰色关联分析的具体步骤 |
| 3.2 湿蒸汽发生器实验装置 |
| 3.3 蒸汽湿度测量影响因素的灰色关联分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 湿蒸汽凝结流动过程湿度智能测量模型 |
| 4.1 支持向量机理论简介 |
| 4.1.1 支持向量机线性回归模型 |
| 4.1.2 支持向量机非线性回归模型 |
| 4.2 遗传算法基本原理及其在支持向量机的应用 |
| 4.2.1 遗传算法基本原理 |
| 4.2.2 遗传算法的基本参数 |
| 4.2.3 遗传算法的基本操作 |
| 4.2.4 遗传算法的的应用关键 |
| 4.2.5 遗传算法优化流程 |
| 4.2.6 遗传算法优化支持向量机中的参数 |
| 4.3 湿度分布的智能测量实现 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间参加的科研项目及取得成果 |
| 详细摘要 |
四、汽轮机中蒸汽湿度测量方法的研究现状（论文参考文献）
- [1]基于声学的湿蒸汽湿度测量研究[D]. 王肖梦. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [2]大型间接空冷机组冷端系统运行特性及优化[D]. 吴韬. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [3]双通道蒸汽湿度测量系统谐振频率检测方法的研究与实现[D]. 贾喜喜. 华北电力大学, 2020(02)
- [4]超声在湿蒸汽中传播特性及其对液滴团聚的数值模拟[D]. 赵旭. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [5]Euler方程S2流面计算方法及透平内蒸汽自发凝结流动数值研究[D]. 李得英. 哈尔滨工业大学, 2016(02)
- [6]汽轮机低压级内湿蒸汽流动特性的数值研究[D]. 余兴刚. 武汉大学, 2015(07)
- [7]基于激光后向散射的汽轮机末级蒸汽湿度测量方法研究[D]. 焦烨. 长沙理工大学, 2013(S2)
- [8]电容法测量蒸汽湿度的研究[D]. 杜利鹏. 哈尔滨工程大学, 2013(07)
- [9]谐振腔介质微扰技术测量蒸汽湿度的理论与实验研究[D]. 钱江波. 华北电力大学, 2012(10)
- [10]湿蒸汽凝结流动过程湿度分布仿真及其智能测量研究[D]. 左从瑞. 长沙理工大学, 2011(05)