概述了超声波的发展历史;介绍了超声波具传播方向性强、介质振动强度大、在液体中可产生空化现象等特点.并对超声化学反应器的4种形式:液哨式反应器、清洗槽式反应器、变幅杆浸入式反应器和杯式反应器的结构特点以及适用范围和优缺点进行了分析.指出超声波的作用效应主要有力学效应、热学效应、光学效应、电学效应和化学效应.

边界条件设置是影响盆式绝缘子应力计算结果准确性的关键因素。本研究建立了252 kV小型化GIS用盆式绝缘子轴对称模型,并引入橡胶密封圈Mooney-Rivlin函数模型,通过有限元分析软件对不同约束边界条件下盆式绝缘子进行应力仿真计算,并与水压试验实测值进行对比分析。结果表明:采用摩擦接触的边界条件与工程实际相符,适用于盆式绝缘子的应力仿真边界条件设置,研究结果可对其他电压等级盆式绝缘子的小型化、轻量化设计提供参考。

为解决因橡胶密封圈老化失效导致变压器漏油的问题,对橡胶密封圈进行寿命评估研究。因变压器绝缘油中含氧量较低,且保留了少量H2S作为氧化抑制剂,而密封橡胶在氧化性强的介质中老化速度更快,故本文选择在H2S+热空气、热空气两种氧化性依次增强的介质环境中进行老化试验。采用动力学曲线直接化法,根据橡胶的性能变化与老化时间关系式及Arrhenius模型,在3种不同温度下进行加速老化试验,以压缩永久变形率为性能指标,得到两种老化环境下的性能变化速度常数k与寿命估算值t的关系,从而估算其使用寿命。结果表明:在热空气、H2S+热空气两种老化环境下,变压器橡胶密封圈性能出现不同程度的劣化,随着老化时间的延长或老化温度的升高,其硬度增大,弹性恢复能力变差,通过建立的密封圈寿命估算公式,预测出三元乙丙橡胶密封圈在热空气老化和H2S+热空气...

为了研究在极端低温和油介质共同作用下丁腈橡胶(NBR)密封件的可靠性,对极寒地区服役高压变压器中的密封圈进行力学性能和微观结构的研究。通过拉伸实验、微米压痕、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、差示扫描热量分析(DSC),测试极寒环境中服役1年后密封圈的力学性能、形貌变化、化学结构特性及热响应特性。结果表明:在极寒环境中服役的NBR密封圈的弹性模量和硬度均发生下降,进而导致密封作用丧失。这是由于在低温和油介质共同作用下,密封圈表面发生了溶胀,出现了微裂纹。油介质浸入NBR使其分子链间距增大,NBR分子主链柔顺性提高,同时NBR中的氰基发生水解反应,分子结构发生变化。

为了研究低温环境下变压器密封圈的失效机理,收集了极寒地区变压器中失效的橡胶密封圈试样,并进行了微观结构和力学性能研究:利用扫描电子显微镜表征由于低温和机械应力共同作用导致的微观形貌变化,利用傅里叶变换红外光谱和差示扫描量热仪表征橡胶试样分子链结构和热运动的变化,通过无损微米压痕测试表征橡胶试样微米压痕硬度和简约杨氏模量的变化。结果表明:由于低温、绝缘油和机械压力的长期共同作用,丁腈橡胶(NBR)的分子链结构和排布均发生了变化,导致橡胶的微米压痕硬度和简约杨氏模量下降明显,密封作用丧失。

研究了热氧老化对辐照后三元乙丙橡胶(EPDM)材料性能的影响,并通过分析压缩永久变形率随时间的变化规律,对其理论使用寿命进行评估。结果表明:随着老化时间不断增加与老化温度不断升高,辐照后的EPDM老化越来越严重,羰基含量越来越高,压缩永久变形与压缩应力松弛越来越大;扫描电镜结果表明,老化过程中EPDM降解严重;利用阿伦尼乌斯方程计算得出,辐照后的EPDM在50℃条件下的理论寿命为7.58年。