电推进技术现状(转)
- 格式:docx
- 大小:1.98 MB
- 文档页数:31
火电行业现状及未来发展趋势(实用版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help yousolve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you!In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classicarticles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know differentdata formats and writing methods, please pay attention!火电行业作为我国能源产业的重要组成部分,一直扮演着至关重要的角色。
我国海上风电发展现状及问题分析摘要:随着各国对清洁能源和可再生能源发电的日益重视,我国可再生能源,特别是风能的发展进展迅速,成为我国能源发展的极其重要组成部分。
我国海上风能资源丰富,在发展海上风电方面具有独特的优势。
然而,与陆上风电相比,海上风电的发展面临着一些新的问题和挑战。
本文系统地整理了我国海上风电装机容量的发展现状和未来规划,结合海上风电的资源条件和部分地区的项目建设进展,研究了海上风电项目发展中存在的困难和问题,提出了促进中国海洋发展的建议。
这些风电发展措施有望为今后海上风能资源的有效利用和大型海上风电场的建设提供参考。
关键词:海上风力发电,现状,未来规划,问题,解决方案一、引言近年来,经过多年的快速增长,中国风电装机容量居世界第一。
海上风电是风电技术的前沿,是国际风电产业发展的关键领域。
目前,欧洲国家海上风电已进入大规模发展阶段,我国海上风电仍处于起步阶段。
然而,中国正在大力推动海上风电的发展,这将以陆上风电的发展为基础,实现陆上和海上风电的综合发展,旨在成为一个大型风电国家[1]。
随着风电产业的快速发展,可开发的土地风能资源越来越少。
海上风电场稳定性强,湍流强度小、风能强、土地资源占用减少、噪声污染低,受到了各国的广泛关注。
本文根据我国海上风电发展的现状、规划和政策,以及海上风电项目的进展,对我国海上风电的发展进行整理和分析,并对我国海上风电的发展提出建议。
二、中国海上风电建设装机容量及发展规划从近到远,海上风电建设区分别为潮间带、潮下带潮带、近海区、远海区。
潮间带是指潮期最高潮位与最低潮位之间的海域。
潮下泥滩一般是指最低潮位与水深5米之间的海域。
近海一般是指在最低潮位以下5-50米之间的水域。
远海地区水深50米以上,低于最低潮位。
目前,中国海上风电场已为海上风电场。
中国海上风能资源丰富。
拥有超过18000公里的大陆海岸线,海洋面积可超过300万平方公里,是上海最丰富的风能资源之一。
车辆工程技术34机械电子 可靠性保障技术贯穿于船舶电气自动化系统的设计、使用、生产阶段,优化该技术可以减少船舶故障频率,为系统稳定、有序发展提供支持。
因此,在船舶电气自动化系统中,有必要科学应用可靠性保障技术,实现系统的信息化、智能化、集成化,使设备完成信息共享,突出电气自动化管理的稳定性和可持续性。
1 船舶电气自动化系统概述1.1 船舶电力系统结构 船舶电力系统包含输电、配电、发电、用电等内容,且电流包含直流和交流电。
系统额定电压与电气设备型号、质量相关,电压等级包含直流和交流,其中直流电压分为24V、50V、250V、500V、1200V,交流电压包含24V、50V、250V、1000V、11000V,电压的选择对系统绝缘和安全维护工作较为重要。
1.2 船舶电气自动化系统特点1.2.1 网络控制 网络技术、总线技术能为船舶电气自动化系统提供技术支持,其中总线技术可以合并多种信号线,在多部件、模块中拓展信息渠道,将设备进行相互连接,围绕冗余结构和分布设计方式突出系统的技术性和稳定性;网络技术具有多层次特性,可以完成多人同时操作,进而提升船舶电气自动化系统的工作效率,确保系统工作的稳定性。
1.2.2 电子信息化 电子技术的发展使得通讯技术逐渐优化完善,实现电子自动化系统中模块组态的多样性、灵活性和丰富性。
依托通信技术、网络技术能够保证船舶电气自动化系统的平稳、高效运转,借助按钮下达操作命令,提升系统的自动化、智能化运行效率,但针对系统性能和结构等方面的差异性,建议进一步完成可靠性分析。
1.2.3 技术综合 将网络技术、信息技术、计算机技术和船舶电气自动化系统相结合,能够提升系统中电气设备的模块性和系统性,通过对系统结构进行灵活的组成和优化,科学调整船舶电气机动组态,完善电气自动化系统。
2 电气自动化技术的发展趋势2.1 监控系统 电气自动化技术随着不断的发展和改进已趋于成熟,在船舶机械的应用的具体实践中得到良好的效果,简化船舶的控制,同时实现灵活多变的配置。
航空航天行业航天器动力与推进方案第1章航天器动力与推进技术概述 (3)1.1 航天器动力系统发展历程 (3)1.2 航天器推进技术分类与特点 (4)1.2.1 化学推进 (4)1.2.2 电推进 (4)1.2.3 新型推进技术 (4)1.3 国内外研究现状与发展趋势 (4)1.3.1 国外研究现状与发展趋势 (5)1.3.2 国内研究现状与发展趋势 (5)第2章化学推进系统 (5)2.1 固体推进剂火箭发动机 (5)2.1.1 固体火箭发动机工作原理 (5)2.1.2 固体推进剂类型及功能 (5)2.1.3 固体火箭发动机结构及设计 (5)2.1.4 固体火箭发动机的优势与局限性 (5)2.2 液体推进剂火箭发动机 (6)2.2.1 液体火箭发动机工作原理 (6)2.2.2 液体推进剂类型及功能 (6)2.2.3 液体火箭发动机结构及设计 (6)2.2.4 液体火箭发动机的优势与局限性 (6)2.3 混合推进剂火箭发动机 (6)2.3.1 混合推进剂火箭发动机概述 (6)2.3.2 混合推进剂类型及功能 (6)2.3.3 混合推进剂火箭发动机结构及设计 (6)2.3.4 混合推进剂火箭发动机的优势与局限性 (6)2.4 推进剂选择与储存技术 (7)2.4.1 推进剂选择原则 (7)2.4.2 推进剂储存技术 (7)2.4.3 推进剂管理策略 (7)第3章电推进系统 (7)3.1 离子推进器 (7)3.1.1 工作原理与分类 (7)3.1.2 功能特点 (7)3.1.3 应用情况 (7)3.2 霍尔效应推进器 (7)3.2.1 工作原理与分类 (8)3.2.2 功能特点 (8)3.2.3 应用情况 (8)3.3 磁等离子体动力推进器 (8)3.3.1 工作原理与分类 (8)3.3.2 功能特点 (8)3.3.3 应用情况 (8)3.4 电推进系统关键技术与应用 (8)3.4.1 关键技术 (9)3.4.2 应用情况 (9)第4章核推进系统 (9)4.1 核热推进 (9)4.1.1 核热推进原理 (9)4.1.2 核热推进系统构成 (9)4.1.3 核热推进关键技术 (9)4.1.4 核热推进研究进展 (9)4.2 核脉冲推进 (9)4.2.1 核脉冲推进原理 (9)4.2.2 核脉冲推进的优势与挑战 (9)4.2.3 核脉冲推进研究现状 (9)4.3 核反应堆设计与安全 (9)4.3.1 核反应堆设计原则 (9)4.3.2 核反应堆安全措施 (9)4.3.3 核反应堆监管要求 (10)4.4 核推进系统在航天中的应用前景 (10)4.4.1 核推进系统在航天中的应用优势 (10)4.4.2 核推进系统在航天任务中的应用案例 (10)4.4.3 核推进系统对航天事业的影响 (10)第5章激光推进系统 (10)5.1 激光推进基本原理 (10)5.2 激光推进系统关键部件 (10)5.3 激光推进系统功能评估 (10)5.4 激光推进在航天中的应用前景 (11)第6章新型推进技术 (11)6.1 太阳帆推进 (11)6.1.1 太阳帆工作原理 (11)6.1.2 太阳帆设计要点 (11)6.1.3 我国太阳帆推进技术发展现状 (11)6.2 磁帆推进 (11)6.2.1 磁帆工作原理 (12)6.2.2 磁帆关键技术 (12)6.2.3 我国磁帆推进技术发展现状 (12)6.3 电磁推进 (12)6.3.1 电磁推进工作原理 (12)6.3.2 电磁推进关键技术 (12)6.3.3 电磁推进应用前景 (12)6.4 推进技术展望 (12)6.4.1 高效推进技术 (12)6.4.2 环保推进技术 (12)6.4.3 小型化与多功能推进技术 (12)6.4.4 推进技术与其他领域的融合发展 (12)第7章航天器动力与推进系统集成设计 (12)7.1 动力与推进系统总体设计方法 (12)7.2 系统仿真与优化 (12)7.3 系统集成与测试 (13)7.4 在轨运行与维护 (13)第8章航天器动力与推进系统可靠性分析 (13)8.1 系统可靠性基本理论 (13)8.1.1 可靠性定义及度量 (13)8.1.2 可靠性模型 (13)8.1.3 可靠性分析方法 (13)8.2 动力与推进系统故障模式及影响分析 (13)8.2.1 动力与推进系统概述 (14)8.2.2 故障模式识别 (14)8.2.3 故障影响分析 (14)8.3 可靠性评估与优化 (14)8.3.1 可靠性评估方法 (14)8.3.2 可靠性优化策略 (14)8.3.3 优化效果验证 (14)8.4 长寿命高可靠性设计 (14)8.4.1 设计原则 (14)8.4.2 设计方法 (14)8.4.3 设计验证 (14)8.4.4 设计实施与监测 (14)第9章航天器动力与推进系统环境适应性分析 (15)9.1 空间环境及其对推进系统的影响 (15)9.2 环境适应性设计方法 (15)9.3 环境适应性试验与评估 (15)9.4 耐环境设计与应用 (15)第10章航天器动力与推进技术未来发展 (15)10.1 新型动力与推进技术发展趋势 (15)10.2 绿色环保推进技术 (16)10.3 深空探测与星际旅行推进技术 (16)10.4 民用与商业航天推进技术展望 (16)第1章航天器动力与推进技术概述1.1 航天器动力系统发展历程航天器动力系统作为航天器的核心组成部分,其发展历程反映了人类航天技术的进步。
第1篇随着我国经济的快速发展,电力工程安装行业作为基础设施建设的重要组成部分,在推动经济社会发展中发挥着关键作用。
站在“十四五”开局之年的新起点上,电力工程安装行业面临着前所未有的发展机遇和挑战。
本文将从行业现状、发展趋势、面临的挑战以及应对策略等方面对十四五电力工程安装行业进行深入剖析。
一、行业现状1. 市场规模持续扩大近年来,我国电力工程安装市场规模逐年扩大,已跃居全球首位。
根据相关数据显示,2019年我国电力工程安装市场规模达到1.5万亿元,预计“十四五”期间,市场规模将继续保持高速增长。
2. 技术水平不断提升随着科技创新的不断深入,电力工程安装行业技术水平得到显著提升。
智能电网、特高压输电、清洁能源等领域的技术创新,为行业发展提供了强有力的支撑。
3. 市场竞争日益激烈在电力工程安装市场,国内外企业纷纷涌入,市场竞争日益激烈。
一方面,大型企业通过并购、重组等方式扩大市场份额;另一方面,中小型企业通过技术创新、服务优化等方式提升竞争力。
二、发展趋势1. 智能化、数字化发展随着大数据、云计算、物联网等新一代信息技术的快速发展,电力工程安装行业将朝着智能化、数字化方向发展。
智能化设备、智能控制系统等将在电力工程安装领域得到广泛应用,提高工程质量和效率。
2. 清洁能源发展在“十四五”期间,我国将继续加大对清洁能源的支持力度,清洁能源发电占比将逐步提高。
电力工程安装行业将围绕清洁能源发电、输电、储能等领域展开,推动清洁能源产业链的完善。
3. 特高压输电技术广泛应用特高压输电技术具有输电容量大、输电距离远、损耗低等优点,是未来电力传输的重要方向。
在“十四五”期间,特高压输电技术将在我国电力工程安装领域得到广泛应用。
4. 国际市场拓展随着“一带一路”倡议的深入推进,我国电力工程安装企业有望在国际市场上拓展业务。
企业将积极参与国际电力工程安装项目,提升国际竞争力。
三、面临的挑战1. 技术创新压力电力工程安装行业对技术创新的需求日益迫切。
空间电推进的技术发展及应用张伟文;张天平【摘要】近日,由中国空间技术研究院兰州空间技术物理研究所自主研制的中国首个卫星用离子电推进系统(LIPS-200)(其束流直径为200mm)地面寿命及可靠性试验累计工作时间达到6000h,开关机3000次,具备确保卫星在轨可靠运行15年的能力。
另外,航天推进技术研究院上海空间推进研究所的霍尔电推进技术也取得了重大突破—80mN霍尔推力器的空心阴极长寿命试验突破18000h,这标志着我国自主研制的电推进系统达到了国际先进水平,将全面迈入工程应用阶段,能够满足我国通信卫星系列平台的发展需求。
【期刊名称】《国际太空》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】8页(P1-8)【作者】张伟文;张天平【作者单位】兰州空间技术物理研究所;兰州空间技术物理研究所【正文语种】中文近日,由中国空间技术研究院兰州空间技术物理研究所自主研制的中国首个卫星用离子电推进系统(LIPS-200)(其束流直径为200mm)地面寿命及可靠性试验累计工作时间达到6000h,开关机3000次,具备确保卫星在轨可靠运行15年的能力。
另外,航天推进技术研究院上海空间推进研究所的霍尔电推进技术也取得了重大突破—80mN霍尔推力器的空心阴极长寿命试验突破18000h,这标志着我国自主研制的电推进系统达到了国际先进水平,将全面迈入工程应用阶段,能够满足我国通信卫星系列平台的发展需求。
1 引言电推进又称为电火箭,它是把外部电能转换为推进剂喷射动能的火箭类型。
根据把电能转换为推进剂动能的工作原理,电推进可分为电热型、静电型、电磁型、新型四大类,目前,同属静电类型的离子电推进和霍尔电推进的技术最成熟、应用也最广泛。
由于突破了传统化学推进喷射动能受限于推进剂化学内能的约束,电推进很容易实现比化学推进高一个量级的比冲性能。
在航天器上应用高比冲推进系统可以节省大量推进剂,从而增加航天器有效载荷、降低发射质量、延长工作寿命等。
永磁同步电机控制系统发展现状及趋势摘要:永磁同步电机具有高功率密度、高效率和高可靠性等优点,在现代工业中应用广泛,相关控制理论得到了长远发展。
基于此,本文总结梳理了永磁同步电机控制系统的发展现状,然后论述了各控制系统的特点,最后展望了基于滑模控制的永磁同步电机控制系统的发展趋势,以期为未来永磁同步电机控制系统的进一步发展提供参考。
关键词:永磁同步电机;控制系统;发展现状;滑模控制;发展趋势引言:自永磁同步电机诞生以来,因其具有一系列优异特性,得到了广泛研究,同时伴随着永磁材料和半导体器件的发展,永磁同步电机获得了长足发展。
同时,随着相关控制理论的发展,永磁同步电机控制系统也随之进化,控制精度越来越高。
因而在现代工业中,永磁同步电机广泛应用于国民经济、航空航天等众多领域,发挥着重要作用。
相应的,随着技术产品的发展,对永磁同步电机的控制精度要求越来越高,故将各种先进控制方法应用的永磁同步电机的研究也不断涌现。
1永磁同步电机发展概况永磁同步电机与其他电动机最大不同之处在于励磁电流是依靠永磁体产生。
因此永磁同步电机具有以下优势[1]:(1)采用永磁材料,高速运行过程中发热少,避免了电机工作时转子发冷却难的问题,同时寿命也得到了提高;(2)永磁同步电机功率更高,可以达到97%左右;(3)永磁同步电机功率密度更高,在较小尺寸下即可实现较高的功率和转矩。
1.1永磁同步电机发展历史永磁同步电机的发展可总结为三个阶段[2]:(1)20世纪六七十年代,这个阶段由于稀土材料未得到充分开发,价格昂贵,导致永磁同步电机成本高昂,仅在航空航天等高要求行业得到应用;(2)20世纪八十年代,随着价格稍低的铅铁硼永磁材料的出现和电子控制技术的逐步成熟,永磁同步电机成本降低,同时控制相对容易实现,因而也逐步应用于民用领域;(3)自20世纪九十年代至今,伴随着永磁材料价格的降低、电力电子技术和微处理器技术的发展,永磁同步电机的驱动系统研发应用也得到了明显发展,应用领域进一步扩大,尤其是近十年,永磁同步电机已经成为国民经济中电机驱动系统的第一选择。
小学生快乐作文500字【精选】小学生快乐作文500字集合5篇在平平淡淡的学习、工作、生活中,大家总少不了接触作文吧,借助作文可以宣泄心中的情感,调节自己的心情。
那么,怎么去写作文呢?下面是小编收集整理的小学生快乐作文500字5篇,希望能够帮助到大家。
小学生快乐作文500字篇1十一长假在大家的期盼中拉开了序幕。
今年是我们伟大祖国**周岁生日,普天同庆,到处彩旗招扬,一派节日的景象。
第一天,亲戚朋友们在一起聚会,大家聊着彼此的近况。
我们小朋友说着各自学校的趣事,交流玩天天酷跑赢积分兑换座骑的秘决。
说到开心之处,大家哈哈大笑。
第二天,我们去挑选了一个机器人的拼装玩具。
回到家后,我迫不及待地拿起说明书,开始拼装。
这一次,我独自一人参照说明书上的方法,一个配件一个配件的组装,终于自己组装成功了一个机器人,我拥有了一支机器人小分队。
第三天,我带着我的自行车――风水狼去装了一个车篓,让它变得更加帅气。
第四天,我们去看了《新大头儿子和小头爸爸之秘密计划》的电影。
大头儿子一家三口都有自己的秘密计划,这个秘密计划也是他们的梦想。
大头儿子和小头爸爸攒起零花钱为灾区的小朋友修桥,让他们的上学之路更加安全。
大头儿子为了当上小小宇航员努力锻炼身体……经过努力,他们都实现自己的梦想。
每个人的小梦想汇聚到一起就会变成大梦想。
第五天,我和爸爸一起去值班。
爸爸的单位位于汤逊湖畔,湖光山色、绿树成行,真是一个好地方。
第六天,我们来到欢乐谷的恐龙乐园,那里的恐龙可真多。
我们一进入园区,就传来一阵阵恐龙的吼叫声,把毫无防备的我吓了一跳。
霸王龙、雷龙、永川龙、双冠龙张着大大的嘴巴,露出尖尖的牙齿,长长的尾巴甩来甩去,一副凶狠的样子,吓得那些胆小的小朋友都不敢上前合影。
我钻入了恐龙蛋,化身为恐龙宝宝,让我开心不已。
第七天,也是长假的最后一天,我整理好书包,清点完作业,做好了上学前的准备工作。
十一的长假真长啊!我有七天没有见到老师和同学们,我真想念他们。
无轴推进电机技术应用研究随着现代科学技术的不断发展,一些新兴的管段技术也开始发展起来。
一些可用于市面和水下的航行器的动力传输系统也在不断的发展起来,这其中就包括先进的无轴推进系统,本文通过对无轴推进系统中的电机的重要方面的研究于比较,从而其中得出只有交流永磁同步电机才能胜任无轴推进系统的动力供应的工作。
标签:无轴推进;电机技术;应用0 引言动力推进技术是体现一个航行器的先进性的重要指标,动力推进技术的先进程度直接影响先进作战理念的实际部署,还会影响最终战术的成功与否。
无轴推进系统的显著特点就如他的名称一样,该系统是将螺旋桨和传统的传动轴结合在一起,这样就实现了轴承的去除,这样做不经能够将海水直接与电机相接处实现温度的快速下降,同时因为其结构的紧凑性而为水箱航行器节约出很大的空间,这种优势还能够移植到所有的水下以及水面的航行器的动力推进系统当中。
当前的水下无轴推动系统经过一段时间的技术积累已经成为了近20年来研究的重点对象,由于无轴推进系统具有的水面/水下的航行特色和远航能力,对他的研究是具有重要的战略意义。
美国对该领域的投入巨大,在最近的几年时间,美国的多家公司都或多或少的设立项目进行无轴推进系统的研发工作。
在无轴推进整个繁杂的系统当中,由于设计必须要做到全面详细和结构的紧凑,所以根据不同的设计需要有不同的电机选择,这其中主要有超导直流单极电机、高温超导交流同步电机、永磁交流同步电机和交流感应电机这4类电机可以让我们进行选择。
1 无轴推进电机技术航行器的水县推进系统的发展经历了漫长的过程,从最初的最为传统的推进推进电动机然后在科技的发展下到了现在的无轴推进电机:一直在20世纪的中叶,直流电动机实现了大的发展,慢慢的发展到90年代出现了历史性革命的无刷电机,并且由于其有意的表现使得该型号电机得到大规模的普及,进入新时代以后,大部分的研究机构将巨大的精力都投入到盘式电机的科研上。
到目前为止,各个国家都投入巨大的人力财力到新型的航行器的推动技术当中,这种型号的推进器拥有其他推进器不能比拟的优势,这其中就包括:能长期运行、新型先进冷却系统、低噪音等。
能源与环境工程火力发电厂运行管理现状及对策分析崔志勇(山西鲁能河曲发电有限公司山西忻州036599)摘要:在当今激烈的火电市场竞争格局下,更安全、环保、经济的生产管理体系成为企业关注和研究的课题。
本文通过对2000年以后投运的5个火力发电厂的运行管理现状调查分析,就当前形势如何发挥运行管理的核心作用提出了解决方案和针对性的改善措施,在高标准、高要求下实现火力发电厂生产运行的有效管理,提高火力发电厂的生产效率。
关键词:火力发电厂运行管理生产管理规范对策中图分类号:TM621文献标识码:A文章编号:1674-098X(2021)11(a)-0051-03 Analysis of Operation Management and Countermeasures ofThermal Power PlantCUI Zhiyong(Shanxi Luneng Hequ Power Generation Co.,Ltd.,Xinzhou,Shanxi Province,036599China) Abstract:In today's fierce thermal power market competition pattern,a safer,environmental protection and economic production management system has become the subject of close attention and research of enterprises.This paper investigates and analyzes the operation and management status of the five thermal power plants put into operation after2000,and proposes solutions and targeted improvement measures on how to play the core role of operation and management.Under high standards and high requirements of thermal power plant production and operation of effective management,improve the production efficiency of thermal power plants.Key Words:Thermal power plant;Operation management;Production management;Standard;Countermeasures随着我国经济建设不断深入,电力行业供给侧改革和市场化改革持续推进,对火电行业安全、环保、经济运行提出更高要求。
舰船电力推进文献综述摘要:本文简要介绍了舰船电力推进的历史,以及国内外发展的现状,电力推进在民用和军用中的发展,最后介绍吊舱式推进器的应用以及优缺点。
关键词:电力推进,吊舱式推进器1引言:起源于19世纪前期的电力推进, 作为舰船推进技术的一个重要分支, 伴随着电力电子和变频调速理论、技术的重大突破, 自20世纪80年代起进入了快速发展阶段。
一般来说, 电力推进是指由舰船自带原动机组(电池、汽轮发电机、柴油发电机、燃气轮机发电机等)产生电能, 再由推进电动机将电能转换为机械能驱动螺旋桨(推进器) 实现舰船机动的一种推进方式。
电力推进从功能上可分为2类: 一是混合电力推进, 即在以大功率机械直接推进为主的动力系统中加入小功率电力推进, 以满足舰船低速巡航时的经济性和低噪声需求; 二是全电力推进, 即在舰船运行的全速范围内完全由电动机驱动螺旋桨(推进器)。
2电力推进的优缺点与传统推进方式相比, 电力推进系统的优越性主要体现在以下几个方面:( 1)减少了燃油消耗和维护费用, 船舶的全寿命费用相应大幅度降低, 而且在船舶负荷变化较大时效果更加显著。
如动力定位船的控位/机动操纵时间通常很长, 基本和行驶操作时间相当, 这类船舶使用电力推进系统可以大量减少燃油消耗和维护费用;( 2)不易受到单个故障的影响, 并且可以对原动机(柴油机或燃气轮机)的负荷进行优化;( 3)为电力推进系统提供电力的高中速柴油机, 其重量小于作为主机的低速机, 设备体积小, 占用的船体空间更少, 从而增加了船舶的有效载荷, 为舰船的总体布置和设计提供了更多的空间;( 4)通过电缆供电, 系统可以不与原动机布置在一起, 因此电力推进系统的位置选择具有较大的灵活性;( 5)动态性能好, 使船舶具有良好的灵活性, 大幅提高了舰船的机动性能;( 6)调速范围宽广, 可以保证船舶在不同工况下的各种船速。
电力推进系统与常规推进装置相比也有其不足之处:( 1)电力推进系统的价格较传统推进装置更为昂贵, 因而船舶建造的初投资将会增加;( 2)在原动机与螺旋桨之间增加的电器设备,如发电机、变压器、变频器和电动机等, 加大了船舶满载时的传输损耗;( 3)大量采用电气设备可能引起一些危害, 如火灾和电网的谐波干扰等;( 4)由于船舶安装了多种新型设备, 需要制定不同的运行、人员配备及维护策略, 对于操作人员和维护人员具有更高的要求。
第1篇一、引言随着全球卫星通信、遥感、导航等领域的快速发展,卫星数量逐年增加。
然而,卫星在轨道上运行时,受到地球引力、大气阻力等因素的影响,轨道高度会逐渐降低,甚至发生碰撞。
为了确保卫星的正常运行,延长卫星使用寿命,实现卫星资源的合理利用,卫星变轨技术应运而生。
本文将针对卫星变轨问题,提出一系列解决方案。
二、卫星变轨的背景及意义1. 背景介绍卫星变轨是指通过改变卫星的速度和轨道高度,使其在预定轨道上正常运行的技术。
卫星变轨技术主要包括轨道机动、轨道提升和轨道调整等三个方面。
(1)轨道机动:在卫星发射后,为了调整卫星轨道,使其满足任务需求,需要进行轨道机动。
(2)轨道提升:当卫星轨道高度降低到一定程度时,需要通过轨道提升技术将其恢复到预定轨道。
(3)轨道调整:在卫星运行过程中,由于各种因素影响,卫星轨道可能会发生偏移,需要进行轨道调整。
2. 意义(1)延长卫星使用寿命:通过卫星变轨,可以避免卫星因轨道高度降低而导致的碰撞,延长卫星使用寿命。
(2)提高卫星资源利用率:通过卫星变轨,可以实现卫星资源的合理分配,提高卫星资源利用率。
(3)满足任务需求:卫星变轨技术可以满足不同任务对卫星轨道的需求,提高卫星任务成功率。
三、卫星变轨解决方案1. 轨道机动(1)火箭助推:通过火箭助推,改变卫星的速度和轨道,实现轨道机动。
(2)化学推进:利用化学推进剂,通过喷气发动机产生推力,改变卫星速度和轨道。
(3)电推进:利用电推进技术,通过电场和磁场产生的推力,改变卫星速度和轨道。
2. 轨道提升(1)火箭助推:通过火箭助推,将卫星从低轨道提升到高轨道。
(2)太阳能帆板:利用太阳能帆板产生的推力,将卫星从低轨道提升到高轨道。
(3)离子推进:利用离子推进技术,通过电场加速离子,产生推力,将卫星从低轨道提升到高轨道。
3. 轨道调整(1)火箭助推:通过火箭助推,调整卫星轨道,使其满足任务需求。
(2)化学推进:利用化学推进剂,通过喷气发动机产生推力,调整卫星轨道。
波浪压电发电技术的研究现状及进展作者:闫泽霖弓新洁张天成欧阳嘉艺来源:《科技创新导报》2017年第15期摘要:自居里兄弟发现压电效应后,国内外许多科学家在压电材料及压电发电技术领域都已取得许多进展。
该文回顾了自1983年Burns首次提出波浪压电发电想法后所诞生的一系列重要的波浪压电发电装置,介绍了近几年来国内研究者在波浪压电发电方面取得的重要成就,最后总结波浪压电发电技术,提出改进方法和研究展望。
关键词:波浪能压电发电能量转化机电耦合中图分类号:P743 文献标识码中:A 文章编号:1674-098X(2017)05(c)-0120-03人类社会快速发展,能源问题已经成为21世纪人类面临的最大挑战。
哥本哈根会议后,世界各国积极展开了对于可再生、无污染的新能源开发和利用。
海洋作为地球上最大的资源宝库,其蕴含的潮汐能、波浪能、风能都是可再生能源。
波浪能是这几种能源形式中最常见,且能量密度较高的能源,对于波浪能的开发已经成为新能源开发的热潮。
随着科学家对压电材料和压力发电技术的研究深入,各国学者开始尝试将压电材料与波浪发电相结合。
由于压电材料能实现其他形式的能量到电能的直接转化,相对于传统的电磁发电原理有明显的优势,研究者们研发了许多波浪压电发电装置,甚至国内外都已建造了相关的波浪压电发电站,产生了一定的经济效益。
但同时这些波浪压电发电装置也有许多值得改进的地方,例如如何提高装置的能量转化效率、装置在海洋环境中的防水防腐蚀、装置的尺寸及结构优化、装置的最佳的机电耦合等问题。
下面将回顾波浪压电发电技术的主要研究历程和国内最新研究成果,并综合现有成就提出改进方法和研究展望。
1 波浪压电发电研究回顾1983年,Burns[1]首次将压电材料与波浪开发相结合,设计出了如图1所示的波浪压电发电装置。
该装置由3个主要部分组成,上部是捕获波浪能的浮体,中间是由两块夹持板夹持着中间的长片状压电片组成的压电发电机,下部是用锚索将整个装置固定在海底。
电推进技术现状 传统的航天推进技术是利用化学能将运载器送入预定空间轨道和实现航天器在轨机动的技术,主要是指液体和固体化学推进。从1926年美国人戈达德(Goddard R. H.)研制成以液氧/汽油为推进剂的液体火箭发动机至今,化学推进已经有近80年的发展历史,目前其理论体系和应用技术基本成熟,发射基地和地面测控系统等配套设施健全。化学推进最突出的特点是可以提供大推力,一直以来是航天领域使用最多的推进技术,而且在可预见的将来仍是重要的航天推进技术。 喷气推进技术之父,美国科学家和工程师罗伯特-戈达德 随着人类利用和探索宇宙空间的范围和深度大大拓展,各国竞相出台新太空政策,人类又掀起了新一轮以深空探测为标志的太空探索热潮,而传统的化学推进已经无法满足未来空间探索特别是深空探测的需要。它最主要的不足是能量密度低,目前单纯依靠化学推进来提高喷气速度加速航天器的方法,已经接近了极限。由于能量密度低,利用化学推进需要携带大量的燃料。目前液体和固体火箭发动机所携带的燃料,要占到总重量的90%以上,而有效载荷只占1%~1.5%,将1千克的载荷送入轨道的费用达上万美元。同时,现在的运载工具需要有2~3级火箭持续加速才能将航天器送入轨道,这样就导致了化学推进效费比低、系统可靠性降低等。化学推进需要消耗大量燃料,且不能将航天器加速到足够的速度,这是无法满足深空探测要求的。 新型推进技术是相对传统的化学推进技术而言的,是指航天推进基本原理或能源方式不同于化学推进的非化学推进。目前,世界各国正在竞相研究各种新型推进技术,以满足未来太空探索的需要,而电推进就是目前各国开发的重点之一。 其实电推进的理论研究始于20世纪初。1906年戈达德就提出了用电能加速带电粒子产生推力的想法,之后和他的学生进行了初步的试验。1911年,俄国科学家齐奥尔科夫斯基也设想用电能获得高速运动的粒子作为火箭的动力。从1940年代中期到1950年代中期,美国和苏联科学家各自提出了多种类型的电推进器方案和理论,不但初步从理论上完善了电推进理论,还论证了电推进的可行性。由于当时受到航天器上电源的限制以及冷战期间苏美两国将更多的注意力放在了传统化学火箭发动机上,电推进并没有进入工程研制阶段,直到1955年后,美苏开始竟相研制电推进技术,使得电推进技术开始登上航天大舞台。 现代航天学和火箭理论的奠基人康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基。正是由于他的杰出贡献和影响,使苏联在世界航天事业中占有重要地位。 在人类航天历史上,有三位科学家的名字将被永远铭记,他们是:俄国的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(Konstantin E.Tsiolkovsky)、美国的罗伯特·戈达德(Robert Hutchings Goddard)和德国的赫尔曼·奥伯特(Hermann Oberth)。 一、电推进系统组成 电推进系统主要由三部分组成:电源处理系统(Power Processor Unit, PPU)、推进剂储存与供给系统和电推力器,其典型配置如图所示。 典型电推进系统示意图 电源处理系统调节来自太阳能电池板或者其它电源的电流,并按照要求输送到推力器和航天器上其它用电系统。由于电源处理系统在电推进系统中担当着重要的角色,其体积和质量通常比较大,也是电推进系统中比较复杂的分系统。前面提到,电推进发动机的推力一般较小,因此,在不降低电源处理系统性能的前提下,如何减小其体积和质量是摆在科研人员面前的一个重要课题。 推进剂储存于供给系统与传统的冷气推进系统及单组元推进系统相近,包括推进剂储箱、电磁阀、过滤器、和管路系统等。电推进系统的推进剂流量通常情况下较小而连续供给的时间很长,这给电磁阀的流量控制和防泄漏带来了困难,也增加了地面试验时流量测量的难度。 电推进器将电源处理系统输送过来的电能通过一定的方式转化为推进剂的动能,能量转化率以及性能是衡量某个推力器优劣的重要指标。 二、电推进分类及特点 根据电推进系统中将电能转化为推进剂动能方式的不同,大致可将电推力器分为3类:电热型、静电型和电磁型。 电推进分类及其典型推力器 电热型推进系统利用电能加热推进剂,是最早在实验室中进行研究的电推进类型,也经常通过传统的化学火箭发动机改装而来。被加热的推进剂经拉瓦尔喷管加速喷出发动机,产生推力。电热型推进器是几种电推进中比冲较小的,和传统化学火箭发动机比冲相当,但其优点是结构简单、价格便宜、安全可靠、操作和维护方便等。典型的电热型推进系统有电阻加热喷气推进器(Resistojet)和电弧加热喷气推进器(Arcjet)。
典型电热型推进系统原理图:左:电阻加热喷气推进器;右:电弧加热喷气推进器 静电型推进系统将推进剂气体原子电离为等离子体状态,再利用静电场将等离子体中的离子引出并加速,高速喷出的离子束流对推力器的作用力即为推进系统的推力,此外,有的静电型电推进系统利用静电场加速带电液滴或液态金属离子产生推力。静电型推进器特点是比冲高、结构紧凑、质量轻以及技术成熟等。典型的静电型推进系统有霍尔效应推进器(Hall Effect Thruster, HET。霍尔效应推进器还被称为稳态等离子体推力器,Stationary Plasma Thruster, SPT)和离子推进器(Ion Thruster, IT)。 典型静电型推进系统原理图:左:霍尔效应推进器;右:离子推进器 电磁型推进系统利用电场和磁场交互作用来电离和加速推进剂,产生推力。在电磁型推进系统中,推进剂离子的加速不是通过单独的电场来完成的,因此,喷出的离子束不受空间电荷的限制,即在等离子体中,通过磁作用比通过静电作用能获得更大的能量密度。电磁型推力器的特点是比冲高、技术成熟、寿命长等。典型的电磁型推进系统有脉冲等离子体推进器(Pulsed Plasma Thruster, PPT)和磁等离子体推进器(MagnetoPlasmaDynamic Thruster, MPDT)。 典型电磁型推进系统原理图 左:脉冲等离子体推进器;右:磁等离子体推进器 电推进中推进剂喷出推力器时的动能是由电源的能量也就是功率决定的,因此理论上来说,只要电源系统的功率足够大,电推进系统的比冲可以远大于传统的化学推进发动机。实际上,电源系统始终是制约电推进发展的一个关键要素,当前应用的电源系统大部分为太阳能电池板,其功率较小。几种典型电推进推进器的性能如表所示。 三、发展水平 在电推进技术的发展历程中,由于冷战时代的太空竞赛,以美国、苏联的发展最为迅速,处于世界领先水平。 电推进器的工程研究从20世纪50年代末才开始。早在1955年,苏联就已经开始试验道轨式和同轴式脉冲等离子体推进器。1958年8月,美国的福雷斯特在火箭达因公司运行了第一台铯接触式离子推进器,同年,苏联也试验了这种推进器。1960年,美国NASA的Kaufman研制了第一台电子轰击式离子推进器,因此这种推力器也被称为Kaufman推进器。同年,德国吉森大学的勒布试验了第一台射频离子推进器。苏联库哈托夫原子能研究所的莫罗佐夫教授在1966年试验了第一台SPT推进器。此后,各类电推进器的工程研究得到了迅速发展。 1955年毕业于莫斯科大学的阿列克谢-莫罗佐夫(Алексея Морозова) “关于建立等离子体电火箭发动机的可能性”的文章,从此开始了等离子推进器技术的研究,并因在SPT方面的研究而成为该领域的国际权威之一 50年代苏联科学家扎列诺夫提出的等离子源设计图 美国福雷斯特的第一台铯接触式离子推进器 早期的Kaufman推力器
从20世纪60年代开始,电推力器进入了实际应用的时代。PPT是最早应用的电推进器。1962年,苏联首次将PPT用于卫星的阻力补偿任务,此后又在其向金星发射的星际空间探测器上使用了6台PPT推进器,1968年,美国在其地球同步通讯卫星上成功地应用了PPT。当前,各航天大国及相关单位对脉冲等离子体的研究方兴未艾。一些发展中国家也与发达国家合作开展了对脉冲等离子体推力器的相关研究,如巴西和英国的科研人员对高频短脉冲PPT(High Frequency Pulsed Plasma Thruster, HFB-PPT)进行了研究和测试。 苏联用于金星探测器上的PPT推进器草图 苏联/俄罗斯研制的PPT性能参数 美国NASA研制的EO-1PPT推进器 60年代后,苏联随着SPT推进器的发明开始重点研究SPT,并取得了巨大成就,其中苏联“火炬”试验设计局(EDB“FAKEL”,注意此“火炬”不是研制生产S-300导弹的“火炬”设计局)、凯尔德什设计局、库尔恰托夫研究所及中央机械制造科学研究所(TsNIIMASH)成为苏联研制电推进器的主要单位,其中的“火炬”的成就最为显著。 俄罗斯电视台采访“火炬”设计局 该设计局位于俄罗斯处于德国、波兰中间的飞地-加里宁格勒州,成立于1955年,是苏联科学院推进实验室下属企业,1962年升级成为设计局,目前隶属俄罗斯航天局。成立50多年来一直从事电推进技术研究开发,是苏联和俄罗斯研制开发SPT实力最雄厚的单位。 设计局50周年纪念册 火炬设计局69年设计的SPT推进器 EOL-1型SPT推进器部件 EOL-2型SPT推进器部件
1971年,苏联首次将SPT应用于METEOR航天器上,用于轨道保持任务。从1977年到1997年,前苏联进行了一系列关于SPT系列推进器的地面试验和飞行测试。其中包括用于KOSMOS、LUCH、COUPON和YAMAL-100航天器上的SPT-70推进器,用于GALS和EXPRESS航天器上的SPT-100推进器,用于SESAR和YAMAL-200航天器上的SPT-100推进器地面试验等。这些SPT推力器的功率范围为0.7-2.5kW,推力在10-150mN之间。
左:SPT-25;右:SPT-35