煤油汽相干燥技術是大型油浸式電力變壓器生產和維修過程中最重要的工藝過程之一。由于變壓器大型化,使用場地偏遠以及變壓器整體運輸困難等因素,移動式煤油汽相干燥設備應運而生。然而,關于移動式煤油汽相干燥過程的傳熱傳質機理研究工作,很少有人做過相關研究,機理方面基本處于空白。但是,關于這一方面的研究,對于變壓器煤油汽相干燥技術及設備的發(fā)展卻有著重要的意義和作用。本文從宏觀和微觀兩方面對移動式煤油汽相干燥過程傳熱傳質機理進行了定量理論研究和模擬計算。整體系統(tǒng)研究方面：建立了兩個數(shù)學模型,第一個是針對移動式煤油汽相干燥工藝過程所建立的,給出了相應的階段方程,從而建立了一個能夠反應不同工藝階段工藝參數(shù)間定量關系的數(shù)學模型。第二個是針對移動式煤油汽相干燥設備系統(tǒng)所建立的,包括48個數(shù)學方程的熱質傳遞數(shù)學模型,完整地表征了工藝過程中煤油、水、空氣三種介質的相變與遷移過程的熱力學規(guī)律,詳細地描述了設備關鍵單元和流程中溫度、壓力、流量等重要物理量間的定量關系。運用MATLAB軟件對所建傳熱傳質系統(tǒng)數(shù)學模型進行模擬計算,并驗證了模型的合理性和正確性,具有實際應用價值。微觀過程研究方面：通過金相光學顯微鏡觀測了... 

【文章來源】：東北大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 煤油汽相干燥設備的研究現(xiàn)狀
    1.3 煤油汽相干燥工藝過程的研究現(xiàn)狀
    1.4 多孔介質絕緣材料的傳熱傳質機理研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究內容
        1.5.1 整體系統(tǒng)研究
        1.5.2 微觀過程研究
第2章 移動式煤油汽相干燥工藝過程的數(shù)學建模
    2.1 變壓器煤油汽相干燥技術
        2.1.1 干燥目的
        2.1.2 干燥基本原理
        2.1.3 變壓器干燥的方法
    2.2 移動式煤油汽相干燥設備及工藝過程
        2.2.1 MVPD設備系統(tǒng)結構組成
        2.2.2 MVPD設備的工藝流程
    2.3 移動式煤油汽相干燥工藝過程數(shù)學建模
        2.3.1 MVPD系統(tǒng)簡化,物理量定義和基本假設
        2.3.2 MVPD工藝流程的階段模型
    2.4 本章小結
第3章 MVPD設備系統(tǒng)的傳熱傳質模型與模擬分析
    3.1 移動式煤油汽相干燥設備的單元模型
        3.1.1 蒸發(fā)器單元模型
        3.1.2 變壓器單元模型
    3.2 移動式煤油汽相干燥設備的物流模型
    3.3 MVPD工藝過程的數(shù)值模擬
        3.3.1 模擬計算流程
        3.3.2 模擬計算實例
    3.4 模擬結果與討論
        3.4.1 模擬結果
        3.4.2 模擬結果與實測結果對比
    3.5 模型的實際應用
        3.5.1 過程參量的合理取值
        3.5.2 設備結構設計參數(shù)的影響
    3.6 本章小結
第4章 多孔介質絕緣材料的實驗觀測
    4.1 絕緣材料微觀結構的觀測
    4.2 測定絕緣紙的孔隙率
    4.3 測定絕緣紙的含濕量
    4.4 觀測絕緣紙內煤油的遷移過程
        4.4.1 顯微實驗臺的搭建
        4.4.2 主要實驗裝置介紹
        4.4.3 實驗操作
        4.4.4 實驗觀測結果及分析
    4.5 本章小結
第5章 絕緣材料多孔介質模型及模擬分析
    5.1 多孔介質的基本物理參量
        5.1.1 孔隙率
        5.1.2 滲透率
        5.1.3 飽和度
        5.1.4 有效導熱系數(shù)
    5.2 絕緣材料中熱質傳遞物理過程分析
        5.2.1 絕緣材料的傳質過程
        5.2.2 絕緣材料的傳熱過程
    5.3 絕緣材料干燥過程的多孔介質數(shù)學模型
        5.3.1 物理模型
        5.3.2 物理量定義和基本假設
        5.3.3 數(shù)學建模
    5.4 使用COMSOL Multiphysics模擬分析
    5.5 煤油汽相干燥模擬結果分析
    5.6 本章小結
第6章 結論與展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]220kV變壓器絕緣深度受潮的現(xiàn)場干燥處理方法[J]. 宋敬東,薛艷紅.  電工電氣. 2012(11)
[4]淺析汽相干燥方式在變壓器制造中的應用[J]. 袁衛(wèi)國.  科技風. 2012(15)
[5]大型變壓器現(xiàn)場加熱干燥方法的研究與應用[J]. 劉銳,李金忠,張書琦,湯浩.  中國電機工程學報. 2012(01)
[6]移動式真空煤油汽相干燥方法及裝置[J]. 劉連睿,馬繼先,劉少宇,龍凱華,韓廷建.  華北電力技術. 2011(01)
[7]多孔介質中傳熱傳質機理研究[J]. 宮克勤,孫苗苗.  油氣田地面工程. 2009(04)
[8]煤油氣相干燥設備在變壓器器身干燥中的應用[J]. 馮立偉.  電氣制造. 2008(01)
[9]多孔介質孔隙率與體積模量的關系[J]. 李春光,王水林,鄭宏,葛修潤.  巖土力學. 2007(02)
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碩士論文
[1]含濕多孔介質干燥過程傳熱傳質的數(shù)值模擬[D]. 王璐瑤.大連理工大學 2011
[2]多孔介質內的相變傳熱傳質過程研究[D]. 朱杰.大連理工大學 2006
[3]變壓器絕緣紙板微水分測量系統(tǒng)的研究[D]. 鄧蕊.大連理工大學 2006
[4]具有非均勻內熱源的多孔介質中傳熱傳質的數(shù)值研究[D]. 李棟.四川大學 2006
[5]變壓器絕緣紙板微水分在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 李瀟瀟.大連理工大學 2005
[6]多孔介質對流干燥傳熱傳質機理的研究及其數(shù)值模擬[D]. 陶斌斌.河北工業(yè)大學 2004



本文編號：3108367