以NACA63-018翼型为研究对象,分别采用贝塞尔曲线和NURBS曲线对翼型进行参数化构造,通过对比选用拟合精度更高的NURBS曲线。以水轮机空化系数σ′为优化目标,同时兼顾升阻比,采用多目标遗传算法和数值模拟手段进行多目标优化设计。对优化后的翼型与原始翼型在多攻角工况范围内进行水动力学特性分析,通过XFOIL验证优化后翼型升阻比性能;利用CFD软...
为提高后弯管(BBDB)波浪能的转换效率,对基于新理念和经验研制的前方后三角浮力舱五边形后弯管模型在造波水槽中进行一级能量转换实验研究。共考虑约束方式、喷嘴比、链长、吃水深度、模型浮态等因素,设置23种实验工况进行对比。实验中测量入射波高、波周期、气室液位和气室内外气压差。实验结果得到,该模型俘获宽度比最高值为121.34%,远优于同...
利用总辐射-散射辐射模式BRL,对BSRN香河站的逐小时总辐射资料进行直散分离,以验证BRL的直接辐射模拟能力。同时,检验局地调优对直散分离的影响。统计分析结果表明,BRL的直接辐射模拟精度在晴空下最高。经过参数优化后,直接辐射模拟误差显著减小。直散分离模式的局地寻优在光热电站资源评价中具有重要的工程应用价值。
为开发适合太阳能布雷顿循环的压缩空气吸热器,利用碟式聚光系统,在实际太阳辐射下研究盘管式空气吸热器运行特性。试验表明,压缩空气出口温度可达800℃以上,最高热效率达到61.2%,最大吸热功率为30.6 kW。利用Fluent建立吸热器的三维稳态模型,获得吸热器内的温度分布,指出减小采光孔尺寸,可大幅降低吸热器的辐射和对流损失,将吸热效率从56.8%提...
利用数值模拟方法研究周向非均匀热流下太阳能吸热管局部传热特性,分析吸热管壁厚、熔盐入口温度、熔盐流速对局部传热性能的影响规律,结果表明:吸热管周向加热量相同,管壁越厚其外壁温度越高,管内壁热流分布越均匀。壁厚对低热流侧周向及轴向局部Nu影响较大,且低热流侧局部Nu均随壁厚的减小而增大。同一流速,熔盐入口温度越高,周向局部Nu越大。...
基于能源的综合有效利用思想,提出太阳能光伏光热技术(PVT)系统与太阳能“烟囱效应”相结合的自然通风技术,用于改善地下空间建筑(如地下车库、隧道等)采用机械排风方式造成的能耗大、噪音大等不足,该技术在实现太阳能光伏光热一体化的同时,可利用其废热达到地下空间通风和PVT降温目的。为研究该通风模式下的通风效果,建立空气与水耦合传热竖井...
采用GT-Suite软件搭建车用内燃机-有机朗肯循环(ORC)联合系统集成仿真模型,基于仿真模型研究工质泵转速对联合系统性能的影响,针对不同工况采用遗传算法对工质泵转速进行优化,根据分析结果确定联合系统的运行模式。研究结果表明:在车用内燃机低负荷运行区域,最优工质泵转速约为1000 r/min;当转速大于1800 r/min时,最优工质泵转速随内燃机负荷的...
以空气作为热媒介质、不规则耐高温蓄热体作为蓄热材料的固体蓄热器填充床为研究对象,建立填充床容积蓄热率的计算数学模型,通过数值计算的方法,分析蓄热材料的当量直径de、空气质量流速G、空气进口温度T1,0、填充床长径比l/D以及蓄热材料的种类对填充床容积蓄热率的影响,得到相应的变化规律曲线并通过实验方法进行验证,为进一步分析填充床蓄热...
使用THERMOFLEX软件对100 MW的槽式光热电站进行建模,模拟典型日电站连续运行动态过程。模拟中太阳法向直射辐射(DNI)、地理和气象条件采用某项目的实测参数。模拟结果表明,通过调节导热油的流量、温度、分配以及偏焦系数、热罐液位等主要运行参数,能够保证主蒸汽的温度、压力和流量,实现电站在一定负荷下的平稳运行,并获得了该条件下发电量、厂...
针对中国北方集中供热下,热电联产机组的电热强耦合对风电消纳的不良影响,提出含电热泵和储热装置的热电联产调度模型。该模型通过电热泵的供热方式来解耦传统热电联产机组的热电关系,并利用储热装置来实现热负荷的实时转移增加供热系统的灵活性。为验证模型的有效性,本文提出一种基于SCA算法进行分解迭代的新求解方法,仿真结果表明含电热泵和储...
在以工业烟气余热为热源的有机朗肯循环系统中,当工业生产过程发生调整时烟气参数会发生变化,导致系统热力参数有所改变,向心透平偏离设计工况运行,且在变工况时透平性能的变化直接影响系统热力性能。以150℃低温烟气为热源,采用R245fa为工质,确定设计工况,对向心透平进行设计。采用CFD软件模拟透平在设计工况和热源参数变动导致的变工况条件下...
采用CFD软件模拟研究管内三角翼涡流发生器CaCO3污垢特性,考察涡流发生器排列间距、攻角、翼长及夹角对污垢热阻的影响。结果表明,在涡流发生器翼片两侧产生2个对称的运动方向相反的涡旋,且装有涡流发生器的强化管的污垢热阻小于光管的污垢热阻,说明涡流发生器对壁面边界层的扰动可有效抑制污垢的沉积。渐近污垢热阻随间距的增加而增大,且增速逐...
针对光伏发电系统通常以单位功率因数运行,造成故障时光伏并网逆变器一定视在功率浪费的现状,提出一种低电压穿越无功控制策略。分析光伏并网逆变器的有功、无功功率解耦控制和其无功功率输出极限,建立光伏逆变器无功功率输出与并网点电压跌落的关系,通过比较故障前光伏阵列发出有功功率与光伏逆变器允许输出最大有功功率,确定光伏发电系统在低...
提出一种改进蚁狮优化算法,引入混沌序列进行初始值的分配,增强种群的均匀性和遍历性;在个体更新部分引入粒子群算法的思想,分别以当前的最优个体与全局最优个体为目标进行计算,同时提高算法的局部和全局搜索能力;参考当前最优个体位移进行动态空间收缩,可有效减小个体的搜索范围,缩短寻优时间。与粒子群算法、蝙蝠和原蚁狮算法进行仿真对比并应...
提出一种适用于铁路牵引供电系统的背靠背光伏发电系统,给出其控制原理以及“自发自用”发电模式下的控制策略;搭建仿真模型以验证所提系统的有效性。在所提控制策略的基础上,利用实际牵引负荷数据以及气象数据,估算牵引供电系统对不同规模光伏发电系统所发电能的消纳能力。结果表明,在光伏装机容量较小时,牵引供电系统表现出较好的消纳能力;随...
采用溶胶-凝胶工艺制备CuAlO2透明导电薄膜,研究退火气氛、温度及溶胶浓度对薄膜结构和光电性能的影响。研究表明:薄膜在真空退火下存在金属Cu,导电性能良好;氩气下退火为3R晶型的CuAlO2,导电性能较好;空气下退火CuAlO2相分解为CuAl2O4和CuO,几乎不导电。700℃或更低温度退火不能使CuAlO2薄膜充分晶化,但超过800℃时,薄膜中会出现较多孔洞与裂纹...
在电力电子领域,针对模块化多电平变器(modular multilevel converter,MMC)在统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)中应用时存在严重的环流谐波问题,分析平均电容电压控制模型,总结优缺点,给出数字控制改进方法。该方法在平均电容电压控制模型中加入环流直流电压提取环节以及准比例谐振的二倍频消除环节。针对改进部分,综合考虑...
针对主动配电网的经济运行问题,建立一种新的评价指标体系,并提出一种基于超球支持向量机的主动配电网(ADN)经济运行评价模型。首先,定义ADN贡献电网损耗率、ADN贡献调峰效度等指标,建立主动配电网经济运行的评价指标体系。其次,为避免高维指标体系的冗余特征,通过构建系统差距指数和系统协调指数对评价指标体系进行降维处理,并利用改进的超球支...
测试分析适用于浸没冷却Ⅲ-Ⅴ族聚光三结电池的候选液体分别经受紫外、湿热和高低温老化试验的光谱透过率。老化试验后液体平均透过率的分析表明二甲基硅油下降最小,分别为-0.42%、-0.26%、-0.22%。通过引入的归一化光电流密度定量分析老化试验后液体透过率变化对电池电性能的影响,计算结果表明试验后二甲基硅油对应的Jnp相对变化率最小,分别为-...
以漂浮式水上光伏电站的锚泊系统设计为研究对象,提出一种考虑环境水位、荷载变化与系泊定位要求的快速设计方法。该设计方法可确保浮体的运动范围在高、低环境水位工况和极限风压作用下均处于设计容许范围之内,且锚链的强度和浮体净浮力也满足设计要求。通过一个具体的漂浮式水上光伏工程算例,对该设计方法进行详细介绍。
以开式横流热源塔为研究对象,建立塔体内传热传质数学模型,并采用Matlab软件对数学模型编程求解。根据实际工程的测试数据验证数学模型的准确性,进而运用该数学模型分析热源塔冬季传热传质的特性,并通过对空气流量、载冷剂流量、热源塔空气进口干球温度和含湿量、载冷剂进口温度的研究,帮助改善热源塔的换热性能。
提出一种适用于新能源联合供电系统的新型多功能变换器,具有双输入、双输出、仅新能源输入、仅储能单元输入4种功能。当输入源和输出功率变化时系统可正常工作,适用于新能源发电随机性和间接性的特点,保证供电可靠性,使能源具有高利用率。通过控制两输入源之间的功率器件可使得双输入时的两输入源同时供电,双输出和任一单输入时实现交错控制,减...
合成一种氟代n型有机半导体材料2,5-二氟代苯基苝酰亚胺(D25DFPP),制备CuPc/D25DFPP异质结,研究异质结的结构和性能,并将其引入ITO/PEDOT:PSS/CuPc/D25DFPP/Al结构光伏器件。结果表明,D25DFPP与CuPc的紫外-可见吸收光谱有较好的光吸收互补特性。通过紫外光电子能谱(UPS)研究CuPc/D25DFPP异质结的电子结构,发现在两者的界面处同时存在能带弯曲和...
外部环境温度高低及输入逆变器的负载率大小直接决定光伏逆变器的温升变化,温升是衡量可靠性的关键因素。通过逆变器内主要功率元器件的温升变化来研究逆变器的温升,应用传热学理论、能量守恒定律、结温与热阻原理并通过循环迭代的方法建立外部环境温度、负载率与IGBT损耗及温升的数学关系式。通过光伏逆变器温升试验,高低温环境箱-25~60℃下的...
针对包含传统可调负荷、光伏及电动汽车的用户侧多元需求响应资源,考虑其不确定响应特性,采用模糊机会约束规划建立负荷聚合商的经济调度决策模型。立足经济调度分析,定义响应可信容量和响应容量可信度2个指标来衡量负荷聚合商的调度可靠性,并讨论资源预测精度、配置比例及置信度对可靠性指标的影响。基于模糊模拟技术提出负荷聚合商的风险评估...
光伏分布式发电结构中微型反激并网逆变器应用广泛,该文分析其工作原理,建立反激并网逆变器的小信号模型,其模型为非线性时变关系。为改善并网电流质量,提出一种应用逆系统理论的并网电流控制策略。应用逆系统理论将原非线性时变系统转换成线性时不变系统,并设计逆系统并网电流控制策略,以提高并网电流质量。最后,搭建试验样机,对比传统控制策略...
针对光伏电站清扫作业和地形环境特点,设计一款移动式光伏组件清扫机器人。采用D-H(Denavit-Hartenberg)模型法建立机械臂运动学模型,通过特定的代数方法求解运动学逆解,推导出机械臂末端的空间位姿参数与各关节变量的解析关系。已知末端位姿对机械臂进行轨迹规划,用Matlab对机械臂做仿真得到各关节运动参数;将仿真结果与实验所得数据进行对比分...
光热化学循环是一种可同时利用太阳能中高能部分和低能部分将CO2转化成CO或其他碳氢燃料的方法。利用光沉积法制备Cu负载TiO2催化剂CuTiO2(记为CT),用于光热化学循环分解CO2,通过比表面积分析(BET)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱分析(XPS)等技术手段对催化剂进行表征并探究其催化机理。实验结果...
中国南部海域与内陆地区气候环境相差甚远,为探究目前中国海域岛礁地区气候分区归属的科学准确性,首先对国内外建筑气候分区标准现状进行综合分析,进而提出中国海域岛礁地区在气候分区上存在的问题,并为其指明进一步研究方向。结果表明:中国现行建筑气候分区标准并不适用于海域岛礁地区;有必要寻求新的气候分区方法,将中国陆海全部领土区域重新...
以碳酸盐(Na2CO3和NaHCO3)和磷酸盐(Na2HPO4、K2HPO4、NaH2PO4和KH2PO4)等作为无机盐添加物,进行同一浓度的碳酸盐和磷酸盐以及不同浓度的KH2PO4对光合细菌制氢性能影响的试验研究。结果表明碳酸盐和磷酸盐添加物均能有效缓冲反应体系的酸碱度,但只有KH2PO4和NaH2PO4的添加能明显促进光合细菌发酵产氢。产氢动力学的结果也表明KH2PO4和NaH2PO4的...
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