隨著全國棄風現象的頻發(fā),利用棄風余電進行蓄熱供暖得到了大面積的推廣。由于電壓等級較高,蓄熱裝置絕緣問題也越來越發(fā)凸顯。正常工作下蓄熱裝置內部溫度可達500℃左右,再加上幾十千伏的電壓,蓄熱裝置內形成了一種高溫高電壓的環(huán)境,特別是剛開始烘爐時蓄熱磚體內部濕氣向外蒸發(fā),形成一種高溫高電壓潮濕工況,蓄熱裝置內部導體（加熱絲）極易產生絕緣擊穿,造成蓄熱單元損壞,降低裝置絕緣強度。針對蓄熱裝置絕緣問題,本文對裝置進行了如下絕緣優(yōu)化設計,主要內容如下:首先,對蓄熱裝置基本工作原理及內部導體的選材計算進行了簡單介紹,針對內部導體加熱絲絲型排列不合理而產生的壓降過大現象,這里總結出了一種新的排布方案,降低了相鄰加熱絲之間壓降,避免了空氣擊穿,損壞蓄熱單元。其次,分析蓄熱裝置中基本傳熱方式,根據傳熱學基本原理推出加熱絲的焦耳熱計算公式;隨后說明溫度場與電場和磁場之間的耦合形式以及電場和磁場在蓄熱裝置中的應用,并分析這幾種場強在蓄熱裝置中的邊界條件。利用COMSOL Multiphysics多物理場仿真軟件對采用不同加熱絲絲型的蓄熱裝置進行熱電耦合仿真,分析不同絲型下溫度場和電場分布情況,針對裝置中存在的... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數】：58 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
        1.1.1 選題背景
        1.1.2 選題意義
    1.2 蓄熱裝置絕緣性能國內外研究發(fā)展概況
        1.2.1 蓄熱裝置的傳熱特性研究現狀
        1.2.2 蓄熱裝置電場分布特性研究現狀
        1.2.3 蓄熱裝置電磁場分布特性研究現狀
    1.3 本文主要研究內容
第2章 蓄熱裝置內部加熱絲選型及排布結構優(yōu)化
    2.1 蓄熱裝置內部加熱絲排布存在的問題
    2.2 蓄熱裝置內部加熱絲絲型的選擇與計算
    2.3 蓄熱裝置內部加熱絲排布結構解決方案
    2.4 本章小結
第3章 蓄熱裝置中溫度場和電磁場分析
    3.1 蓄熱裝置溫度場計算分析
        3.1.1 熱傳導的基本原理
        3.1.2 熱對流與熱輻射的微分方程
        3.1.3 蓄熱裝置熱源加熱絲的焦耳熱計算
    3.2 溫度對蓄熱裝置靜電場影響分析
        3.2.1 溫度對裝置內部介質的影響
        3.2.2 蓄熱裝置三維靜電場的有限元原理
    3.3 蓄熱裝置磁場基本理論分析
        3.3.1 Biot-Savart Law
        3.3.2 蓄熱裝置中溫度場與磁場之間的耦合分析
    3.4 本章小結
第4章 蓄熱裝置在高溫下不同絲型的絕緣性能分析
    4.1 有限元仿真工具介紹及前處理
        4.1.1 有限元仿真工具COMSOL Multiphysics簡介
        4.1.2 材料選擇及參數設置
        4.1.3 邊界條件及激勵
    4.2 采用螺旋形時裝置絕緣性能仿真分析
        4.2.1 模型的建立與網格剖分
        4.2.2 仿真結果分析
    4.3 采用U形時裝置絕緣性能仿真分析
        4.3.1 模型的建立與網格剖分
        4.3.2 仿真結果分析
    4.4 本章小結
第5章 蓄熱裝置磁場耦合疊加特性仿真分析
    5.1 蓄熱裝置磁場數學模型
    5.2 蓄熱裝置磁場仿真分析
    5.3 實驗驗證
    5.4 本章小結
第六章 結論與展望
參考文獻
在學研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于電—熱場仿真和紅外檢測的瓷套式電纜終端局部異常發(fā)熱研究[D]. 徐濤.華南理工大學 2016
[2]溫度對換流變壓器油紙絕緣擊穿特性影響的研究[D]. 朱曉偉.哈爾濱理工大學 2011
[3]國內典型電熱合金的組織及性能對比研究[D]. 胡春霞.蘭州理工大學 2009
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本文編號：3640079