微帶縫隙電容諧振器測(cè)量汽輪機(jī)蒸汽濕度方法的研究.pdf

1、汽輪機(jī)排汽濕度給機(jī)組的工作效率、安全性以及汽輪機(jī)低壓級(jí)的研發(fā)和制造帶來(lái)了難題。濕度測(cè)量技術(shù)的研究是進(jìn)行濕蒸汽理論機(jī)理研究的基礎(chǔ)，對(duì)汽輪機(jī)濕度的準(zhǔn)確測(cè)量有助于了解汽輪機(jī)濕蒸汽區(qū)級(jí)的工作狀態(tài)和運(yùn)行效率，為汽輪機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)改進(jìn)提供參考。因此，汽輪機(jī)蒸汽濕度的準(zhǔn)確測(cè)量具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。目前，利用濕蒸汽不同的物理特性，已研究出多種不同的蒸汽濕度測(cè)量方法。微波諧振器微擾測(cè)量法是一種利用濕蒸汽介電特性，通過(guò)測(cè)量濕蒸汽對(duì)微波器件產(chǎn)生的

2、頻率影響，實(shí)現(xiàn)蒸汽濕度在線測(cè)量的方法。在微波測(cè)濕方法中微帶諧振器相比于微波諧振腔在結(jié)構(gòu)、體積、價(jià)格和制作工藝上具有很大優(yōu)勢(shì)，是一種值得研究的蒸汽濕度測(cè)量方法。
　　本文對(duì)微帶縫隙諧振器測(cè)量汽輪機(jī)蒸汽濕度方法進(jìn)行了理論研究和模型仿真設(shè)計(jì)。提出了一種根據(jù)微波網(wǎng)絡(luò)參量測(cè)量微帶縫隙電容的新方法，并利用HFSS電磁仿真軟件研究了空氣介電常數(shù)對(duì)微帶縫隙等效電容的影響，以此建立起蒸汽介電常數(shù)與諧振頻率的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)蒸汽濕度的在線測(cè)量。模型設(shè)

3、計(jì)中，由微波微擾測(cè)量法及微帶線理論基礎(chǔ)，首先設(shè)計(jì)仿真單微帶縫隙諧振器濕度測(cè)量模型，驗(yàn)證了微帶縫隙諧振器模型在測(cè)濕系統(tǒng)中的可行性。為優(yōu)化測(cè)量結(jié)果，進(jìn)一步設(shè)計(jì)加寬微帶縫隙和加蓋式微帶縫隙模型，并設(shè)計(jì)仿真與其相對(duì)應(yīng)的縫隙諧振器模型，仿真結(jié)果與單微帶縫隙諧振器模型相比，加寬微帶線和加蓋式微帶縫隙模型的設(shè)計(jì)都有效的增大了縫隙電容，并增加了空氣介電常數(shù)對(duì)模型諧振頻率偏移量的影響，改善了微帶縫隙諧振器模型的濕度測(cè)量精度。最后，根據(jù)截止波導(dǎo)理論設(shè)計(jì)矩形