针对常规CCHP系统应用过程中所面临的供需两侧热电平衡问题,通过引入ORC系统形成CCHP-ORC联合循环。同时,通过对系统选型配置与热力学参数的耦合分析,构建"以热定电"、"以电定热"两种模式下的系统运行仿真模型并针对酒店、办公楼和住宅三类典型用户进行定量分析。结果表明:ORC系统的耦合应用有效提升了常规CCHP系统性能;相较于"以热定电"模式,"...
以某电厂燃机扩建端部分为研究对象,分别在燃油和燃气工况下进行现场试验,得到了不同测量参数计算工况值,并对不同计算工况进行了余热锅炉热平衡计算以及结果修正计算,研究测量参数对试验结果影响。结果表明:两种燃料工况下,随着环境条件、燃料流量和余热锅炉烟气温度的升高,功率基本是逐渐降低的,而压降逐渐升高;测量参数中余热锅炉烟气温度是...
针对汽轮机低压末级在小负荷工况下出现的流动不稳定现象,进行了非定常数值模拟研究和分析。对末三级叶片耦合排气缸进行建模,其中末级采用整圈形式,对17%设计质量流量工况进行非定常计算,小流量工况下汽轮机末级表现出类似于压气机旋转失速的现象,对流场监控数据进行周向模态分解及相关分析,确定了扰动的数目为30个,其周向传播速度约为转子转速...
为了揭示叶顶汽封结构变化对泄漏损失的影响,提高汽轮机运行效率,数值研究了平齿汽封、高低齿汽封和侧齿汽封3种不同叶顶汽封结构下汽轮机高压转子间隙泄漏的流动形态、间隙涡系的形成机理和发展规律,研究表明:在叶顶汽封腔室复杂的周向螺旋状的涡动中,泄漏流体的周向速度是影响漩涡耗散的一个重要因素;高低齿及侧齿的汽封结构可以增强漩涡之间...
参照西门子的第四代干式低污染(Dry Low Emissions,DLE)燃烧室,设计了模型燃烧室,通过激光粒子图像速度仪(Particle Image Velocimetry,PIV)测量技术,对燃烧室头部出口流场进行了实验研究,分析了头部结构变化和入口空气流量变化对流场特性的影响。研究结果表明:两个主旋流器的旋流方向组合对燃烧室头部出口的流场特性有着很大影响;预混室RPL (Ri...
为了研究多工况下不同叶轮出口宽度对离心泵非定常性能的影响,基于RNG k-ε湍流模型对叶轮出口宽度分别为11、12、13、14和15 mm的离心泵模型分别在0.8Qd、1.0Qd、1.2Qd三种流量工况下进行定常和非定常的数值模拟,得到离心泵的外特性曲线、内部流场以及压力脉动特性,并进行对比分析。结果表明:离心泵的扬程随叶轮出口宽度的增加而增加,存在一个最...
为了分析叶片包角在固液两相流下对高比转速离心泵非定常特性的影响,采用ANSYS CFX软件和Mixture多相流模型对5种不同叶片包角离心泵的固液两相流进行了非定常数值模拟,分析了叶片包角对固液两相流离心泵瞬时扬程、压力脉动及径向力的影响。研究表明:随着叶片包角每增大10°,固液两相流离心泵的瞬时扬程有所降低,波动时间会延迟0.001 s;流道内及...
为研究文丘里型进口段参数对于高速离心泵流动特性及水力性能的影响,选择圆弧段半径r、直线段长度L以及进口段最小内径D 3个进口段参数,每个参数取3个水平,正交组合确定模型方案。采用ANSYS-CFX软件进行三维流场模拟,对比分析了小流量工况下各参数对泵体效率及扬程的影响、进口段流场分布情况以及多流量工况下效率、扬程曲线的变化。结果表明:进...
为研究水力机械过流部件表面粗糙度对离心泵性能的影响机理,利用ANSYS CFX软件在0.4Qd、0.6Qd、0.8Qd、和1.0Qd工况下5组不同的粗糙度时进行离心泵流场数值模拟。研究表明:进口压力为25.019 kPa和工况为0.4Qd时,粗糙度对同一监测点的影响程度最大;在粗糙度Ra=12.5~36.27μm时,可减少轴向速度的减小速率;在粗糙度Ra=0~12.5μm时,粗糙度有一定的减阻...
为了探究某型钠泵流场压力脉动特性,采用ANSYS CFX软件,选取SST湍流模型,对其在0.6Qn、0.8Qn、1.0Qn和1.4Qn(Qn为设计点流量)工况下进行了非定常数值模拟。数值计算得到的钠泵性能曲线与试验值吻合较好,验证了数值计算模型的准确性。在叶轮和导叶的某一流道分别设置了3个监测点,分析了叶轮和导叶不同位置处的压力脉动规律,并对时域信号进行傅里...
针对火电机组主蒸汽温度控制系统的大惯性和大时滞特性,将线性自抗扰控制、经典串级PID控制、微分先行控制策略、史密斯(Smith)预估控制等几种温度控制方案的控制效果进行仿真对比。仿真结果表明:经典串级PID控制策略的控制效果差;微分先行(D-PI)控制策略的响应速度快,但鲁棒性差;Smith预估算法能够小幅改善主控制器的控制效果,但效果不够好;线...
为了对锅炉受热面沉积的灰污进行及时、准确地清扫,制定合理的吹灰优化策略。采用清洁因子来评估受热面的健康状况,并根据实时监测数据结合改进粒子滤波;采用滚筒式预测单次积灰过程内清洁因子未来的变化趋势,并验证了该预测方法的准确度。同时,提出一种基于单位时间传热量损耗最低的吹灰优化模型,吹灰优化计算中采用相同工况下多组清洁因子数据...
通过在某台超超临界参数锅炉水冷壁管特定区域安装能同时测试水冷壁管向火侧壁温、背火侧壁温及管内工质温度的测试装置,实现对水冷壁管温度的实时监测,分析不同工况下投运炉膛吹灰器对水冷壁壁温的影响。结果表明:变负荷工况下燃烧强度与给水流量的不匹配特性易导致水冷壁超温,该工况下的吹灰会加剧壁温突升的幅度,且连续升负荷工况下壁温突升,...
为增强微通道的流动和换热特性,对微通道结合纵向涡发生器进行了数值模拟,分析不同雷诺数下纵向涡发生器的长度、横向间隙对微通道流动与换热性能指标的影响。结果表明:在进口速度为0.5~2 m/s时,雷诺数的增加会引起微通道内的换热性能增强,摩擦因子减小及综合传热性减小;涡发生器长度对换热影响较小,但增加涡发生器长度会引起阻力增加,横向间距...
以新型麻面管式过热器交叉流道为研究对象,采用三维数值模拟的方法,研究了麻面管交叉流动和换热特性及蒸汽侧流速u、凸胞/凹坑投影直径d、深度h、间距p等参数的最优值。结果表明:由于管内外壁面存在周期性凸胞/凹坑,壁面附近流体域和主流体域的混合加剧,对近壁处边界层有较好的扰动作用,改善了流体速度场与温度场的协同性,实现强化换热;与光滑管...
基于计算流体动力学软件FLUENT,对某电厂1 000 MW机组的电除尘器(ESP)流场、电晕电场和颗粒运动场进行三维数值模拟,其中流场的模拟采用k-ε双方程,电晕电场采用有限体积法,颗粒相运动采用拉格朗日方法,数值计算采用SIMPLE算法,在验证该数值模拟结果合理的前提下,模拟了出口压力、烟气流速、粉尘浓度及粉尘粒径对电除尘器除尘效率的影响。结果表...
针对某1 000 MWΠ型布置全悬吊结构锅炉,根据设计运行数据对穿顶棚受热面与顶棚之间沿炉宽方向的热膨胀特性进行分析。结果表明:运行与设计热膨胀特性基本吻合,过热系统受热面与顶棚之间的膨胀差随锅炉负荷的增加呈先增大后减小趋势,最大膨胀差约出现在300 MW负荷时;再热系统受热面与顶棚之间的膨胀差亦随锅炉负荷的增加呈先增大后减小趋势,最大...
为研究环保制冷剂R245fa在水平强化管外凝结换热特性及表面结构对管内外换热性能的影响,分别对三维齿结构低肋管(A管)和斜翅管(B管)进行管外凝结换热实验。在数据处理方法上,采用Wilson-Gnielinski图解法获得管内水侧对流换热系数及其计算关联式,再利用热阻分离法获得管外凝结换热系数。实验结果分析得出A管和B管的管内换热系数强化倍率分别为2....
在1根光管、2根微肋管内对R1234yf两相流动冷凝换热进行实验,实验工况设定为冷凝温度(40±0.5)、(43±0.5)和(45±0.5)℃,质量流速为400~900 kg/(m^2·s),实验段进口制冷剂干度为0.80~0.85、出口制冷剂干度为0.15~0.20,进而从关联式拟合机理上分析各关联式对管内换热系数、压降的预测效果。结果表明:管内换热系数、压降均随流速的增加、冷凝温度的降...
相比于光管,外波纹管的壁面凹凸结构可增加换热面积,从而提高水平管降膜蒸发器的传热特性。准确预测溶液管间流型是提高传热传质性能的关键步骤。建立了水平管降膜实验装置,研究管间距、溶液浓度、管型对降膜流动过程管间流型转变的影响。结果表明:随着雷诺数(Re)的增加,管间流动形态依次出现滴状流、滴柱状流、柱状流和柱片状流和片状流;对于每...
以型号为IPS24的波纹板壳式换热器为研究对象,应用CFD软件ANSYS FLUENT16.0进行流体流动及耦合换热的数值模拟。结果表明:人字形波纹板结构对板壳式换热器传热性能有显著的增强,且能够有效地防止结垢;随着入口流速的增加,总对流传热系数增加,但也会导致压力损失增加,在流速为1.0 m/s时总传热系数达到1 519 W/(m^2·K),冷、热流体进出口压降也分别...
为研究高强化活塞冷却油腔内气液两相流的振荡流动结构对其强化传热效果的影响,对矩形空腔内气液两相流的振荡流动过程进行了实验研究。结果表明:气液两相流在起振阶段和充分振荡阶段的振荡流动规律有着明显的区别,起振阶段两相流以"爬壁"运动为主,而充分振荡阶段两相流则以"绕壁"运动为主;振荡频率主要影响两相流中气泡的状态和湍流强度,而填充...
为了比较平面螺旋折流板换热器和折面螺旋折流板换热器的传热和阻力性能,应用了换热器常用评价标准PEC准则和火积理论对两种换热器实验结果进行了分析,同时采用火积耗散极值原理对两种换热器的传热火积耗散率、阻力火积耗散率以及总火积耗散率进行了对比。结果表明:火积耗散理论分析换热器性能的结果与传统换热器评价标准PEC准则相符,说明了火积...
作为研究湍流与生物质颗粒反应之间相互作用的基础,对置于有温度脉动热气流中的生物质颗粒内瞬时温度随时间的变化进行了计算。结果表明,气相温度脉动导致颗粒表面与中心瞬时温度均出现了脉动,而颗粒表面比中心瞬时温度的脉动幅度要大;随气相温度脉动强度和生物质颗粒Re的增大,颗粒表面与中心瞬时温度的脉动幅度均增大。
分析与研究了槽式太阳能聚光集热器运行特性,建立了槽式太阳能聚光集热器运行特性参数的数学模型,应用该模型以我国西部太阳能热发电的典型地区为计算地点,对槽式太阳能聚光集热器的太阳入射角余弦、入射角修正系数、遮挡系数、端部损失及镜场运行效率等运行特性参数进行了计算。结果表明:槽式太阳能集热器正午时刻入射角余弦达到最小值,余弦效...
为提高太阳能光热转换效率,建立同轴非完整型平移抛物面聚光系统。分析双面受热平板接收器的能量传递及转换过程,采用热阻网络图的分析方法建立平板接收器的理论计算模型。利用MATLAB 7.0软件编制程序实现了平板接收器的热性能计算。在结构参数、环境参数和进口参数确定的情况下,当吸热板导热系数、厚度和吸热板表面发射率变化时,分析温度、能量...
为提高风力机叶片翼型气动性能,在NACA0018翼型上表面附加类似于鸟类羽毛的弹片,通过数值模拟方法研究弹片参数包括弹片角度、位置和长度对翼型气动性能的影响。结果表明:在失速攻角之前,弹片产生负面影响,而失速攻角之后,弹片产生预期效果,且在每个攻角下存在一个最优弹片角度,攻角越大,对应最优弹片角度也越大,但并非线性关系;失速攻角前,弹片...
针对某电厂2×300 MW亚临界循环流化床(CFB)锅炉新建煤泥加入系统投运后,其控制系统在煤泥加入量测量、热工保护和自动控制等方面存在设计功能不完善等问题,采取措施:通过实验的方法,测得了在不同加入量下对应的煤泥量,为机组实现燃烧自动控制提供了保障;控制系统增加锅炉主燃料跳闸(MFT)动作停止煤泥泵连锁保护、辅机故障减负荷(RB)动作停运煤泥...
Nuclear power is to use nuclear reactions to release nuclear energy for generating heat,which typically is then used in stream turbines to produce electricity in a nuclear power plant.Today,the world's nuclear sector is facing challenges in competing economically with other power generations like renewables.
《热能动力工程》是由中国船舶重工集团有限公司主管,第七〇三研究所主办的月刊。本刊为中文核心期刊、中国科学引文数据库(CSCD)来源期刊、中国科技核心期刊、RCCSE中国核心学术期刊(A),被国外检索机构荷兰文摘与引文数据库Scopus数据库及美国EBSCO数据库收录,曾获国家双效期刊奖、国家期刊奖百种重点期刊,是能源与动力工程领域里有学术影响力...
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