新型史密斯-帕塞尔互作用结构是一个同轴型系统,它包括倒置的曲面镜和柱状光栅,并且光栅的截面可以是任意形状。用粒子模拟软件MAGIC对新结构进行模拟分析和优化,由于新结构采用倒置曲面镜,改变了光栅位置,大大增加了环状电子注半径,在同样电子注密度和厚度情况下,可以获得比改进前结构高几倍的电流,且辐射功率可提高1个数量级。并给出了新结构及改进前两种互作用结构在3 mm甚至更短波段的粒子模拟分析和计算结果,其输出功率达到数百MW以上。

在海洋石油工业的发展中,随着海上油田开发的不断扩大和深化,海上平台对电机驱动注水泵的要求越来越高一方面是对注水泵的功率要求越来越大,另一方面是对注水泵的调速能力要求越来越高。由于常规变频调速装置不仅占地空间大,而且系统较为复杂,工作环境条件要求高,这对油田开发的初期投资带来不利影响。针对此一问题,结合油田生产的需要,对大功率注水泵调速装置的特点和性能进行了深入分析,最终设计出一套采用液力耦合器来满足注水泵的调速要求,既可以简化注水泵的调速工艺,同时也可以减小调速装置的占地空间和重量。

海上油气田开发中"注水"这一作业耗能所占比重相当大。近年来,油田注水逐年流量变化较大,注水泵的额定流量与实际所需流量通常不相匹配。对于大功率高压注水泵,若采用出口阀调节流量方式能源浪费很大。本文针对渤海湾某大型油田的注水工况,通过对不同调速方案进行深入对比,分析研究采用液力耦合器作为海上高压注水泵通过调速方式来调节流量的可行性。该调速方案不仅能满足海上油气平台注水的需要,又简化了调速工艺,节能效果突出,而且还大幅减少了平台占用面积和重量,经济效益明显。本研究为今后海上大功率注水泵的节能降耗提供了新的借鉴参考意义。