建立单井循环换热地能采集井的Stokes-Darcy流耦合数学模型,利用该数学模型分析实际工程的温度场分布及热物性对换热效果的影响。结果表明:Stokes-Darcy流耦合模型是准确分析单井循环换热地能采集系统的一种有效方法,该方法与传统方法相比具有较高的精度,可为科学利用地热资源提供重要依据。
针对土壤源热泵和太阳能跨季蓄热优化匹配问题,在土壤全年热平衡基础上,建立土壤热过程数学模型。通过数值计算,分析土壤沿径向和轴向的热响应规律以及土壤在不同蓄热量和热流量下的周期热响应特性。研究表明:土壤温度在每个季节的前10天波动最大;系统运行一个年周期后土壤热作用半径约为2.5m,钻孔间距宜设为5m;夏、秋、冬、春季热流比...
通过TRNSYS软件建立地源热泵系统仿真模型,在综合考虑不同钻孔深度下的钻孔数量、单孔流量及建筑物逐时负荷的基础上,对比分析不同钻孔深度下,系统运行能耗、地埋管换热器初投资及占地面积。研究表明,钻孔深度低于300m时,钻孔数量随钻孔深度的增加而明显减小,高于300m时,钻孔数量基本不变;长期运行,土壤温度随钻孔深度的增加而先增后减...
结合岩土热响应试验,对岩土初始平均温度和综合导热系数的不同获取方法进行对比分析,结果表明无功循环平均温度及现场热响应试验得出导热系数值作为系统设计参数更为接近实际工况。分析对比不同埋管形式、不同管径的地埋管换热器换热性能,换热器采用单U形式时,DN40管较DN32管的换热性能提高约30%;不同换热器形式,DN32双U管换热性能较单U...
以二元混合硝酸盐Solar Salt质量分数为(60%NaNO3+40%KNO3)为基础,通过改变质量比例和添加新型添加剂,得到一系列四元低熔点混合熔盐,并通过实验测量得到该混合熔盐的熔点、初晶点、分解温度、潜热、比热容等物性参数。结果表明:优选熔盐样品熔点均低于150℃,分解温度均在650℃以上。相比SolarSalt(220℃,600℃)有一定的优化和提高...
基于多孔介质的连续介质模型,并考虑泵的功耗和蓄热罐的热损失,对熔融盐填充床的显热蓄热进行研究。以填充床蓄放热效率和炯效率为评价标准,讨论熔融盐进口温度Tin、蓄热罐高度H、孔隙率ε、填充颗粒直径d和熔融盐入口速度u对其的影响。结果表明:蓄热罐高度和填充颗粒直径是影响蓄放热效率和炯效率的主要因素。蓄热罐高度2-6m时,总蓄放热效...
应用Fluent软件基于焓-孔隙率法模拟和求解垂直升降水下监测平台的相变过程。采用体积比为9:1的正十六烷和石墨复合相变材料,以提高相变材料的导热系数。对不同结构的相变换热器进行数值分析,研究不同结构和海水温度对相变过程的影响。结果表明:在相变材料体积和圆筒形相变换热器内径相同的前提下,较小外径的圆筒形相变换热器具有更好的相...
以110℃地热水为热源,建立中低温地热跨临界有机朗肯循环发电性能优化模型,对循环净输出功率、热效率、炯效率和换热器Ⅲ值随蒸发压力的变化进行模拟计算,结果表明,随着蒸发压力的增加,净输出功率、热效率和炯效率存在最大值,Ⅲ值存在最小值,并得到不同优化指标对应的最优蒸发压力。此外,R218和R125对应的净输出功率较大,混合工质R404a...
将曲柄连杆单轴跟踪技术与CPC(复合抛物面聚光器)热管真空管太阳集热器集成,研制一套聚光比为2.3的跟踪式CPC集热器。基于TracePro光学软件模拟其跟踪模式下的聚光行为,并对不同跟踪模式下的集热特性进行实验研究。模拟得到横向投影角θ。是影响CPC集热器光学性能的主要因素,0.为-23.5°-23.5°时,入射角修正因子(IAM)达到0.95~1.14...
提出一种交叉V形空气集热器,其特征在于空气流动湍流大。设计制作两台不同的交叉V形空气集热器(1型、2型)和一台平板空气集热器(3型),分别对3台空气集热器在不同空气流速、倾角、辐照强度下的效率和进出口温差进行模拟、实验对比研究。在初始条件下,模拟结果显示,1型集热器的效率、进出口温差高于2型和3型集热器,分别为1%、0.1℃,17...
提出一种应用于塔式太阳能热发电系统的云层图像识别与运动检测方法,动态预测云层移动对系统热发电能量的影响。该方法利用小波维纳滤波对工业相机实时采集的天空图像进行降噪处理,基于Lab空间边缘检测算法识别天空图像中的云层,结合CSIFT匹配特征点计算得到云层运动速度和方向,并通过云层、太阳、镜场间的相对位置关系实时分析和预测系统热...
介绍一种部分覆盖太阳电池的光伏/光热(PWT)太阳能系统。在PV/T系统中,设计使用两个面积为2m2、太阳电池面积为0.6m2的平板PV/T集热器,并对PV/T系统设计的理论和能量转换特性进行研究分析。在楚雄市,所设计的PV/T太阳能系统样机分别在晴天(2013年5月28日)和多云阴天(2013年6月2313)进行特性测试。结果表明,晴天,PV/T系统的热...
采用溶胶一凝胶旋涂法制备出Ga、A1共掺杂和单掺杂ZnO基透明导电薄膜[ZnO:(Ga,A1)(GAZO),ZnO:Al(AZO)和ZnO:Ga(GZO)],利用XRD、SEM、AFM、四探针电阻率测试仪和可见分光光度计测试技术,分析薄膜的结构、表面形貌和光电性能等。结果表明:薄膜表面光滑,呈六方纤锌矿结构,且沿C轴择优取向;与单掺杂薄膜相比,Ga、Al共掺杂可促进...
从封装材料和电池片两方面对引发晶体硅光伏组件的电位诱发衰减现象的主要因素进行研究,通过实验分析得出引起该现象的关键因素和产生机理。通过优化电池片工艺及优化封装材料两种措施来消除该因素的影响,最终通过改变封装材料和优化电池片表面钝化层的方式分别制备两类具有抗电位诱发衰减性能的晶体硅光伏组件,其在-1000V、85℃、85%相对湿...
针对级联多电平(cascaded H—bridge,CHB)逆变器特定谐波消除脉宽调制法,提出一种功率均衡控制策略。该策略利用CHB逆变器相电压有冗余的特点,对消谐方程组中基波幅值方程表达式进行等效拆分,从而保证一相中各串联H桥单元输出基波幅值相等的1/4周期对称的电压波形,实现各串联H桥单元在一个输出周期内的功率均衡。以两单元级联五电平CHB...
提出一种由两个Cuk变换器通过输入串联、输出并联的方式组合而成的单级非隔离双Cuk逆变器。介绍该逆变器的电路结构,并分析其单电源供电时的工作原理。针对输入电容电压的均衡问题,给出两种解决方法,并选择调制波修正法作为最终的实现方法。该文采用带电网电压前馈的并网电流控制策略,实现双Cuk逆变器的单位功率因数并网。试验结果验证了理...
针对光伏电站输出功率时间序列表征出来的周期性非平稳特性,提出一种基于多尺度小波分解和神经网络相结合的光伏功率预测方法。将光伏电站输出功率时间序列在不同尺度上进行小波分解,得到逼近信号和多层细节信号。利用神经网络逼近非线性函数的能力,选择理论计算太阳辐照强度和气象环境逼近信号作为逼近信号神经网络模型的输入,选择气象环境...
针对黄河龙羊峡光伏电站与水电站联合运行短期调度的可行性问题,建立调峰能力最大数学模型,提出基于模拟优化思想的模型求解方法。通过反推机组的最大技术出力论证水光互补对系统调峰能力以及水电站群短期水量调度的影响。实例研究表明:水-光电联合运行短期内可进一步提高系统的调峰能力,且对下游梯级水电站群的日水量调度基本无影响。
对褐煤、松木屑、稻壳、秸秆及其掺混试样在CO2气氛下进行共气化热重实验,采用扫描电镜与傅里叶红外光谱仪对不同温度下(320~850℃)所得半焦的物化结构进行研究分析。研究发现:松木屑与褐煤按质量比1:1掺混时,其开始气化温度和气化终止温度有所降低,说明混合燃料的气化特性较好;松木屑半焦中存在K、Ca等碱金属含量较高的球形颗粒物;随...
采用微波辅助加热,在甲酸溶剂体系下(甲酸,分析纯)液相降解黑液木质素,获得以单酚类化合物为主的油1相和木质素部分降解并能溶于乙酸乙酯的大分子物质的油2相产物。实验研究加热温度(110.180℃)、反应时间(5-90min)、微波功率(400~1000w)和液固比(6~16mL/g)对油相产率以及单酚类化合物分布特性的影响规律。当温度为160℃,反应...
为对比分析柴油机燃用微乳化燃油的燃烧特性,采用旋转粘度计测量燃油在各种温度下的粘度以及利用发动机台架和燃烧分析仪,测录燃烧压力随曲轴转角的变化关系,研究微乳化燃油的粘温特性和燃烧过程。结果表明:燃油微乳化后粘度增大;但随着温度的升高,微乳燃油的粘度显著减小,50℃时减至柴油水平。微乳化柴油中掺水或表面活性剂质量分数越高...
通过等体积浸渍法,实验制备Pt—Ru/γ-Al2O3催化剂,对该催化剂进行活性、稳定性测试,并进行TG与TEM表征,然后建立二维固定床数值模型分析反应器内的温度场、流场与组分场分布。实验结果表明:该催化剂具有良好的催化效率及优越的稳定性,CH4在800qc时的转化率为94.1%,CO/H2比为1.03,在800℃下能连续运行500h。模拟结果表明,建立的数...
分别采用浸渍法、溶胶凝胶法和共沉淀法,制备3种Ni负载量为5%的Ni/Ce0.8Zr0.2O3,用于HI催化分解。相比HI均相分解,3种催化剂效果都很好。采用BET、XRD和TEM等手段对3种催化剂进行表征。ZrO2掺杂入CeO2晶格后,可改变氧化物的体相构成,有利于体相氧的迁移和扩散。Ni共同参与溶胶.凝胶过程时,Ni2-也掺杂入CeO2晶格,从而使Ni—doping—G的...
利用开源程序包OpenFOAM对激波管内的高压氢气泄漏自燃现象进行数值模拟,通过与实验数据的比较证明模拟结果的正确性,并对比分析H2在不同工况、结构条件下的泄漏自燃特性。研究结果表明:H2的初始压力和初始温度,下游管道的直径和长度等条件均会影响管内激波的产生与传播,从而对高压氢气泄漏自燃现象产生重要的影响。
建立双床吸附海水淡化基本循环的数学模型,以硅胶和沸石分子筛为吸附剂,计算并讨论循环的热力性能,结果表明:虽然基本吸附式循环的性能比和炯效率最大可较常规蒸发式海水淡化系统高约30%,但考虑传热温差、吸附床金属热容等实际因素后其性能并无优势,如能通过有效途径提高吸附床间的回热率,则可成倍提高该系统的热力性能。
设计并搭建相对运动式波浪能捕获实验装置,在浮子捕获功率理论模型的基础上,考虑到影响浮子对波浪能的捕获效率的因素如浮体的形状尺寸、吃水深度、浮子的附加质量等,进行小功率浮子模型的参数影响实验测试。同时,为提高浮子的抗浪性能,仿生设计3种柔性结构的浮子模型,并进行实验测试和分析。
以所研发的25kW水平轴海流能发电机组为对象,分别通过基于叶素动量(BEM)理论的GH.B1aded软件分析方法和基于有限元建模(FEM)理论的计算流体力学(CFD)数值模拟分析方法,对水平海流发电机组的水动力学性能进行理论分析及软件建模,并对两种分析方法的结果进行对比讨论。分析结果表明,海流流速在机组额定流速附近时,两种方法得到的机组...
建立分布式电源优化配置的线性规划模型,该模型以改进的综合负荷指标和全网有功网损增量作为目标函数,采用节点有功功率和无功功率的增量为待优化变量,约束条件均为增量表达形式。结合系统潮流方程线性化后的灵敏度矩阵,目标函数和约束条件均可写为带优化变量的线性表达式,从而使得分布式电源优化配置问题转化为线性规划问题,该问题可采用...
以翼型为NACA0012的单叶片H型垂直轴风力机为研究对象,采用数值模拟的研究方法,分析叶片两端未安装小翼和安装3种不同叶尖小翼对H型垂直轴风力机叶片表面压力分布和叶尖涡的影响。结果表明:安装小翼均可提高H型垂直轴风力机的最大转矩系数,其中安装Winglet可提高H型垂直轴风力机起动力矩;增加叶尖小翼均对消除叶尖涡有利;H型垂直轴风力机...
在分析双馈风力发电系统的结构特点后,建立基于电网电压定向下双馈发电机的数学模型。采用神经网络在线逼近转子电流状态方程中的未知项,并通过引入转子电流预估器,减小控制律的抖动。Lyapunov稳定性分析结果表明闭环系统所有变量一致最终有界,且通过凋节设计参数可使跟踪误差尽可能小。为了实现无位置传感器控制,从未知项的估计值中计算出...
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