本文对17个1000 MW的火电机组的能效水平进行了综合评价。基于三个子指标:发电煤耗率、厂用电率和综合耗水率,首先采用主观的层次分析法和客观的熵权法相结合确定了各子指标的权重;其次分别采用可拓物元模型和逼近理想值的排序方法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)对待评价机组分别进行能效等级判断...
为了降低燃煤电厂的能量费用和非能费用,提高效率降低成本,本文以1000 MW燃煤机组为研究对象,在热经济学理论的基础上,以系统单位热经济学成本作为目标函数,用Matlab计算工具对系统进行优化。计算结果表明,需要增加或改进设备的技术性能来提高其(?)效率,进而可降低电能生产的成本;并发现锅炉当前的(?)效率接近最优状态;而汽轮机组的情况稍差,可...
本文构造了适合模拟变截面谐振管的非结构三角形网格上的二维气体动理学BGK模型,采用该模型研究了包括圆直谐振管在内的八种不同形状的指数型谐振管内声场及流场的分布,分析了谐振管形状对压力分布和瞬时流场的影响。研究发现,从抑制激波、高次谐波以提高压力振幅和压比方面综合分析,形状参数m=2.2的指数型谐振管具有更好的性能。研究中也发现了...
本文提出一种新型氨水功冷联供复合循环系统。该系统包括一个氨水工质动力/制冷子循环和一个吸收式制冷子循环,并通过分流和混合过程耦合而成,其主要特点是当工作参数保持不变时,只改变分流比即可使系统输出冷功比在一定范围内连续变化。新系统可采用燃气轮机、燃气内燃机或高温燃料电池的排烟等中低温余热作为该系统的驱动热源。对分流比和再沸...
尾迹与势流的相互作用对压气机叶片表面的压力波动强度和出口的轴向速度分布及波动会产生很大影响。针对两级跨声速轴流压气机,采用数值方法研究两排转子叶片周向相对位置不同情况下,叶片表面压力波动抵消区域位置发生的变化。研究结果表明:转子叶片周向位置的变化会对静子叶片尾迹形态产生影响,会导致叶片表面压力波动抵消区域发生变化。伴随转...
TBCC(涡轮基组合循环)在过渡模态的工作,是这种新型高速动力系统的关键问题。本文针对基于内乘波概念的内并联式TBCC进气道进行了其过渡模态流场的研究。首先,应用本团队自主提出的内乘波式进气道设计概念,提出一种新型TBCC进气道设计方案。然后,验证了其在设计马赫数4.0下实现全流量捕获,在模态转换时,分流板的分流是有效的。针对其在过渡模态...
本文通过分析马赫2.25的斜激波/平板边界层干涉的DNS数据,对其中的湍动能输运特性进行了研究,表明压力梯度使湍动能在分离区增强。在此基础上,本文用当地密度、速度和动力黏性系数对压力梯度进行了无量纲化,将无量纲化的压力梯度引入到Spalart-Allmaras(S-A)模型的生成项和耗散项中,得到了改进的S-A模型。在超音速斜激波/边界层干涉和压缩角流动...
大小叶片、串列叶片这两类非常规压气机负荷能力是备受研究者关注的重要问题。本文根据Scbweitzer叶栅负荷能力经验关系,在对大小叶片、串列叶片简化为前后两排等效叶片以及流动不可压、忽略雷诺数、来流附面层厚度等影响因素的假设下,给出了这两类非常规压气机构型负荷能力的评估关系。分析表明,相同总展弦比条件下,前述三类构型压气机的压升(...
热力循环计算是燃气轮机性能分析和设计的重要手段。随着燃气轮机热力循环参数不断提高,热力循环计算必须要能对变工况下透平冷气需求量作出准确的估计,并考虑冷气在燃气轮机循环各环节的影响。本文基于适用于多轴燃气轮机热力循环计算模型,引入混合模型,结合气体掺混的Hartsel模型,建立了带冷却模型的热力循环计算模型。对某三轴MW级燃气轮机的...
为了准确地分析以不同燃料为冷质的换热器预冷空气涡轮火箭发动机的性能,本文建立了可考虑工质组分化学平衡与工质热物性随温度和压力变化的热力循环模型。利用该模型分析了以LH2、LCH4和煤油为燃料的发动机循环性能,研究了预热温度、燃气发生器和主燃室出口温度对循环性能的影响。结果表明,换热器预冷能够降低压气机进口温度,减小相同增压比下...
本文利用商用CFD软件Numeca针对NREL Phase VI风轮结冰前后进行数值计算,计算包含风速由5 m/s至17 m/s区间各典型工况,并对计算结果进行了气动参数和载荷等相关分析。由此得出结论:结冰可以带来最高达51%的功率损失,同时会使风力机提前失速以及提高了启动风速等;结冰会导致在较高风速下叶根挥舞弯矩急剧增大从而增大叶片叶根强度要求;另一方面由...
旋转入流方式冲刷膜面的膜组件结构是可以调节的,本文应用正交试验设计方法进行试验设计,通过PⅣ试验确定了最佳结构参数。为了考察对膜面的冲刷效果,计算得到流场平面上每一个点的切向速度和径向速度。分析表明,在结构一定时,随着流量的增加,切向速度增大,有效冲刷面积增大,可以更好地破坏温度极化和浓度极化。从试验结果中选择了切向速度均值...
逆向流体转换器(RFD)是一种依靠流体动力进行介质传输的免维修流体输送装置。本文首先对换能筒、RFD、液料箱及出料管等组成的RFD全模型进行建模,并采用分块网格生成技术获得满足计算要求的六面体网格;其次,基于部分析因实验,采用二维VOF模型进行数值仿真,经分析获得因子重要性排序及最佳配套参数,并采用新的配套参数进行三维VOF仿真计算,其结果...
为了研究涡发生器在风力机叶片上的应用,以进一步提高风力机气动效率,本文采用CFD数值模拟方法,分析涡发生器几何形状对其绕流场和翼型边界层特性的影响.涡发生器几何形状为同样高度的矩形、梯形和三角形。翼型为风力机专用翼型DU97-W-300。首先对数值模拟结果与实验值进行了对比,验证了数值方法的可信性。然后详细讨论了各种涡发生器所产生的集...
本文设计了一种基于涡激振动的流体动能收集装置。该器件主要包括钝体和PVDF(Polyvinylidene Fluoride)压电悬臂梁,涡街的交替脱落引起梁发生振动,通过压电效应将振动能量转为电能.基于流固耦合计算对该结构压电能量收集特性,以及压电悬臂梁的升阻力系数、振幅和频率等特性进行了数值分析,并着重研究圆柱型钝体与PVDF压电悬臂梁的位置对装置发电...
通过直接数值模拟的方法研究了旋流燃烧器中三维正庚烷喷雾燃烧,为实际喷雾蒸发和燃烧问题提供参考。气相燃烧模型采用自适应单步反应机理,液相采用拉格朗日方法跟踪,液滴蒸发采用无限传导蒸发模型。本文研究了气相和液相时均特性.结果发现燃烧和中心回流区(CRZ)之间有相互促进作用;同向旋流导致更强的中心回流区(CRZ),但是会有更小的外部回流区...
本文搭建了微流体实验平台,对T型微通道内微液滴的对称被动破裂进行可视化实验研究,探索微液滴破裂的机理。采用横截面为200μm×100μm或100μm×100μm的微通道,用改性硅油和花生油作为连续相,去离子水作为离散相,在毛细数为0~0.1的范围下,捕捉到了T型微通道被动破裂的隧道破裂、不连续阻塞破裂、永久阻塞破裂和未破裂等四种流型,绘制了流型图并获得...
利用水平激波管、高频应变传感器和高速数据采集系统等仪器设备,对激波加载单、双球模型时的有效阻力进行直接测量。实验结果表明,对于单球模型,有效阻力系数随激波马赫数的增大而减小;对于双球模型,有效阻力系数随无量纲间距的增大,先增大后减小并趋于稳定;颗粒载荷比足够大时,须考虑激波和尾迹涡相互干涉影响,采用颗粒群阻力系数模型,阻力系数...
本文通过对不同收缩比和收缩段形线结构下的文丘里管内气固两相流的数值模拟,给出了文丘里燃烧器浓淡分离效果和阻力特性与文丘里管结构的关系.结果表明,文丘里燃烧器的阻力损失主要发生在收缩段,并且随着收缩比的增大,燃烧器的浓淡分离效果将变差,阻力损失减小;当收缩段采用圆弧形形线结构时,可使文丘里燃烧器单位压降的浓淡比增加,且在弯曲弧...
曳力系数是表征气固相互作用的基础性参数之一。常规的曳力系数测量主要采用重力沉降法,只适用于重颗粒、且表面光滑密实的情况,并不适用于像生物质这类非球形、轻质颗粒的曳力系数的测量。本文介绍一种非球形、轻质颗粒曳力系数的高速摄像测量方法,基于颗粒视频、图像的处理方法,分析在测量区域内颗粒的受力大小和迎风截面的变化.应用该方法测...
对超临界压力下RP-3在竖直细圆管内对流换热进行了实验研究。分析了变物性,浮升力、热加速等对流动换热的影响,并对已有关联式进行了修正。结果表明:在入口雷诺数4500的实验中,流动换热主要受变物性的影响,浮升力和热加速对流动换热的影响可忽略;在入口雷诺数为2500的实验中,在向上流动和高热流密度时,浮升力引起传热恶化,换热系数明显降低。
采用数值计算方法模拟磨削工件表面的射流冲击对流换热过程,对不同射流冲击速度,考虑旋转盘诱导的气旋卷吸和射流冲击的耦合作用下,研究分析加热壁面的对流换热效果。在转盘诱导的气旋流动影响下,冲击射流向转盘和加热表面之间区域的侵入能力受到抑制,而射流速度的提高能够加强射流冲击的穿透力;在旋转盘诱导的气旋运动和卷吸作用下,空气射流冲...
本文在建立圆管二维瞬态传热模型的基础上,将反问题转化成正问题和最优化问题。采用有限元方法求解导热正问题,利用外壁面温度分布,从目标函数的泛函变分出发,根据共轭梯度法,实现了圆管内部的流体温度识别。通过典型算例的数值计算,验证了方法的准确性和抗噪性。
在恒热流边界条件和不同平行风风速下,考虑通过保温层和腔体壁面的导热热损失,采用三维数值模拟方法对一侧全开的圆柱形腔体复合对流和辐射热损失特性进行研究。结果表明:平行风下,腔体内的温度分布和开口面速度分布都与无风时存在很大差异;随着风速的增大,对流热损失平均努塞尔数Nu_c单调递增,而辐射热损失平均努塞尔数Nu_r并不单调递减,且风速...
使用低温显微镜系统实验观测了种冰条件下HeLa细胞在45和60℃/min降温速率下的胞内冰成核现象,同时测定了该降温速率下的胞内冰成核概率,得到胞内冰成核温度。进一步使用数学模型回归得到成核率热力学和动力学参数,并对其进行了敏感性分析。
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