本文针对跨临界有机朗肯循环进行了热力计算,并根据工质的热物性与环保性能以及对应循环的热力学性能等因素,经过一系列筛选过程最终优选出了10种综合性能较好的跨临界有机朗肯循环工质。热力计算结果表明,部分有机工质对应的跨临界朗肯循环的效率随膨胀机进口温度或蒸发压力的变化存在最优值。基于此,本文进一步采用粒子群算法(Particle Swar...
运行于多变边界条件下给火电机组深度节能研究带来新的挑战。本文基于单耗分析理论,突破传统单一基准值概念,综合考虑机组运行边界条件、运行操作水平和设备性能状况等因素,探索机组能耗基准状态的科学表征方法。将机组能耗与描述机组特性的参数空间相对应,从参数、设备、子系统和机组等层面确定能耗作用规律,构建以机组单耗为优化目标的能耗基...
本文提出了一种用于回收中低温高湿空气潜热的开式吸收式热泵系统,在设计工况下系统COP可达1.632,并能产生温度高于60℃的热水。通过对系统进行理论建模,分析了水蒸气吸收量、湿空气进气温度、换热器效率以及液气比对系统性能的影响。增加水蒸气吸收量、湿空气进气温度和溶液换热器效率均能提高系统COP。最后,讨论了冷却水流向布置对系统运行的...
选择性催化还原脱硝技术效率高,有望应用于汽车尾气中NO_x的排放控制.本文采用5种不同的密度泛函理论,计入色散校正项的影响,预测了选择性催化还原脱硝反应体系中各种气体的标准生成焓以及温度从0 K到1000 K时各气体的焓变。与实验比较结果表明,广义密度梯度近似中的BLYP泛函和B3LYP泛函对标准生成焓的预测偏差最小,而本文检验的所有密度泛函理...
本文通过构建由一级动静叶组成的外流影响下的轮缘密封问题的实验和数值模型,针对燃气轮机透平转静轮盘间隙的封严与入侵问题开展了研究。其中第二部分主要关注不同封严结构的特性。结果表明;复杂的封严结构能够避免主流和腔室内部气体的直接接触,增大主流入侵的沿程阻力和削弱主流的切向速度分量的影响。在本文的实验条件下,径向封严所需要的最...
本文采用CFD数值模拟方法研究了H型垂直轴风力机基于动态变桨条件下的二维非定常黏性绕流场。以一个三叶片H型风力机的实验模型为研究对象,采用笛卡尔动网格方法,选用SST湍流模型。叶尖速比分别为2.15和2.27,将动态变桨条件下模拟得到的风力机的功率系数与常规无变桨条件下的模拟结果进行了比较。讨论了单个叶片和风轮总载荷沿周向的变化规律,详...
本文通过试验分别测量了在同一转速的径向叶轮和弯曲叶轮式离心泵在输送水和碘化钠混合溶液介质时的水力性能,以及在不同转速下弯曲叶轮泵的外特性。结果表明,在试验测试范围内,同一流量下,弯曲叶轮泵的性能比相同轴面流道的径向叶轮好。对于输送不同溶液的性能差异现象,径向叶片叶轮泵表现得更明显。文中所研究的超小型泵,在不同转速运行时,机...
先进绝热压缩空气储能系统(AA-CAES)的储能设备-储气室是用来储存由压缩机压缩以后的高压空气,随着储气室内压力的变化,高压空气会与储气室壁面之间产生传热,从而影响储气的效率。本文利用实验与数值模拟的方法对储气室内的温度和压力以及换热系数对效率的影响进行研究。结果表明:储气罐充放气过程中,随着存储压力的增大,储气室内温度梯度范围越...
本文研究了由于风力机叶片安装角的随机误差而导致的失谐问题。将某兆瓦级三叶片风力机的某一叶片安装角作为随机变量,采用一种不确定性量化方法——非嵌入式概率配置点法(NIPRCM)对CFD计算结果进行统计特性分析,讨论此失谐叶片对流场及风力机气动特性产生的影响。结果表明,由于安装角误差导致的失谐叶片会影响其上下游叶片绕流场,且对下游叶片...
本文采用高速全流场显示技术观测了两种涂层对绕Clark-Y型水翼空化流动的影响。研究中,随着空化数的降低,主要观测了绕水翼的初生空化、片状空化、云状空化三个阶段σ=1.50时,绕水翼A的空化流动已经发展至片状空化,绕水翼B的空化流动处于初生空化阶段。σ=1.19时,绕水翼A与水翼B空化流动均处于片状空化阶段,围绕两种模型的空穴长度接近,空泡破裂时...
为了解前弯离心风机不同工况下宽带噪声的变化规律及特性,本文以一款前弯高压离心风机为研究对象,针对带宽频特征的涡流噪声,运用基于Lighthill理论的FW-H方程和Proudman方程对前弯离心风机近场、远场噪声进行积分计算,通过三维非定常与定常数值模拟研究了其在设计流量,大流量与小流量三个运行工况下的噪声频谱特性,以及风机叶轮、蜗壳的宽带噪...
为研究仿生波状前缘对翼型失速性能的影响,本文采用S-A湍流模型,对风力机翼型NACA634-021(光滑前缘)以及对应的正弦波状前缘仿生翼型的绕流流场进行了数值模拟。结果表明,光滑翼型在20°攻角附近发生深度失速,升力系数骤然下降;而波状前缘仿生翼型有效改善了失速特性,升力系数变化较平稳,在大攻角下高于光滑翼型。通过流场分析发现光滑翼型失速前...
本文采用DES模拟方法,模拟了ReH=40000时处于完全发展边界层中的方体绕流。分析了中垂面上物理量和流场,讨论了DES与RANS模拟结果的差异。DES模拟结果捕捉到了方体前复杂的马蹄涡系统结构及其演化过程。马蹄涡系统由发展涡、主涡、壁角涡以及它们之间一系列反向旋转的诱导涡构成。周期变化过程中,主涡不断由发展涡脱落分离出来并与壁角涡融合;新...
快速流态化是颗粒材料工业处理过程中的重要工艺手段,在各领域中都有极广泛应用。本文利用计算流体力学—离散单元方法(CFD-DEM),对典型快速流态化装置一微型流化床内的复杂气固流动现象进行尝试性模拟,模拟结果真实地还原了流化床内各个组件内复杂的气固流动特性。在此基础上,对装置内气固时均速度场、时均空隙率分布等进行了分析。发现这些统...
在胶凝原油水力悬浮输送过程中,胶凝原油颗粒在复杂的相间作用力下发生变形。本文基于VOSET方法对胶凝原油颗粒在水力悬浮输送过程中的变形进行模拟研究,颗粒变形后的长短轴通过Image Pro Plus图像处理软件确定,变形的大小用变形度衡量。模拟结果表明,在水流的剪切作用下圆形的颗粒逐渐发生变形,变形后的原油颗粒接近椭圆形。在给定的模拟条件下...
对固定荷电液滴吸附细颗粒物进行了数值模拟计算。采用微漏电模型计算电场分布和作用在液滴上的电场力。利用VOF模型追踪液滴自由界面,考虑自由界面流体体积分数过渡引起的物性参数变化。通过求解牛顿方程计算固体细颗粒物的运动轨迹。计算模拟了细颗粒物在库仑力、电场力、流体黏阻以及重力的作用下脱离基底被荷电液滴捕集的全过程,分析了不同...
针对导向叶片前缘冲击和气膜出流的复合冷却结构开展了数值研究,分析了冲击孔位置和冲击孔间距等参数对叶片冷却效果的影响规律。研究结果表明:冲击孔位置的改变对前缘的局部区域有影响,当冲击孔位置靠近吸力面一侧时,靠近压力面一侧的前缘面区域冷却效果较好;冲击孔排在中间位置时,流动阻力最小;冲击孔间距对前缘面的冷却效果没有太明显影响,只...
集热器是槽式太阳能热发电系统吸收传输高热流密度太阳辐射能的核心部件。针对传统测定方法的不足,本文提出了一种测定槽式太阳能集热器热性能的直接电流加热DCH法。该法根据金属导体的焦耳效应,将吸热器金属管作为负载电阻,借助大电流电源对吸热器通电加热,集热器达到热平衡后流过吸热器的电流和被测段两端电压的乘积为集热器在该吸热器与环境...
微尺度加热表面过冷核态沸腾传热实验的可视化观测、局部细节过程的记录是其机理研究的重要方法。本文利用高速摄像仪分别对30μm、50μm和60μm铂丝在过冷下汽泡生长及运动情况进行了系统观测。观测到与以往微尺度和常规尺度下加热丝表面汽泡行为不同的"新"特征:微细加热丝上的过热薄液层现象,汽泡在合适热流下的悬浮运动以及汽泡间出现环绕运动等...
以天然气为燃料,燃气轮机驱动的建筑冷、热、电联产系统具有能源效率高,污染物排放少,供能安全、可靠等优点。将蓄能与联供系统相结合,选择合适的蓄能位置,对改善系统变工况性能意义重大。本文建立了带理想蓄能装置的冷电联产系统(燃气轮机、吸收机)简化数学模型,以一次能耗最小为目标,分析比较了不同蓄能位置对系统性能的影响。结果表明在联供...
本文采用数值计算的方法,以水为流动介质,对管内插斜流杆的强化传热管进行流动与传热特征分析。结果表明,管内插入斜流杆能有效扰动流体并且使流体形成一种多纵向涡的旋流结构,能够有效提升换热管的换热和流动综合性能,雷诺数Re为0300~1500时,其PEC值为2.1~4。
微微型节流制冷器在微小元件和制冷应用中有广阔的前景。本文通过对搭建一微型压缩机驱动的微型混合工质节流制冷器系统,取得初步结果。该微微型J-T节流制冷器采用3D打印技术,通道特征尺寸为0.1 mm,突破了传统机械加工的极限。通道深宽比达到8:1。初步实验表明,微微型J-T节流制冷器达到了230 K温区。由于采用微型压缩机驱动,系统结构紧凑,可在便...
基于构形理论,以导热和对流换热总(火积)耗散率最小为优化目标,对T-Y形肋片进行构形优化,得到同时考虑导热和对流换热(火积)耗散性能的T-Y形肋片最优构形。结果表明:存在最佳单元级直肋和中部空腔高度和长度比使得T-Y形肋片无量纲当量热阻取得二次最小值。增大肋片高度和长度比和肋片占比有助于提高T-Y形肋片整体传热性能。T-Y形肋片与T形肋片相...
设计开发了一套平板式环路热管,比较了2 mm×1.5 mm和1 mm×1 mm(高×宽)两种蒸气槽道环路热管在不同倾角和充液率下的性能。结果发现,两种蒸气槽道在相同条件下最低启动功率相同,但前者启动时间和过渡时间较后者短。稳定运行时,除充液率为55%且功率小于150 W外,其他情况下前者运行温度比后者低。变工况运行时,随功率的增大,温度后者变化很大,而前...
不同质量配比的6种为了开发用于太阳能高温热发电的热物性能更好的混合熔盐,本文通过添加Additive对三元碳酸盐进行改良配制,并采用差示扫描量热法和热重法测量了混合熔盐的熔点、初晶点、分解温度和比热容等热物性能。结果表明,添加Additive可使三元碳酸盐的熔点显著降低;优选混合熔盐的熔点和初品点分别降低到322.8℃和359.3℃,其分解温度维持...
目前,市售热界面材料一般由固体颗粒和硅油复合制备而成,其普遍存在导热性能差的问题。本文首次提出了一种以室温液态金属流体作为导热填充材料、硅油为基体的新型复合导热硅脂。在前期研究的基础之上,采用对照实验的方法研究了在四种不同的热流密度下,液态金属填充型导热硅脂的实际导热性能。实验结果表明,该新型导热硅脂可大幅降低热源与热沉...
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