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中国电机工程学报 2011年第14期杂志 文档列表

中国电机工程学报杂志热能工程

600MW超临界循环流化床锅炉炉膛气固流场的数值模拟1-7

摘要：利用Fluent软件对某600MW超临界裤衩腿六分离器循环流化床锅炉炉膛的气固流场进行数值模拟研究。模拟采用双流体模型，分析炉膛颗粒浓度轴向分布，颗粒浓度与轴向速度的径向分布以及六分离器气固流率的不均匀性。结果表明：颗粒浓度的轴向分布呈稀密两相区分布；裤衩腿区内墙有较浓颗粒回流；稀相区颗粒呈双环核分布，中隔墙及前后墙回流明显；中隔墙边壁及间隙区颗粒浓度高于侧墙边壁浓度；悬吊屏屏间隔区域颗粒浓度比悬吊屏外侧区域颗粒浓度低；六分离器中中间位置固相颗粒质量流率高于两边位置，两边位置差别不大。

生物质锅炉二级过热器结渣恶化机制分析8-12

摘要：中国北方某地区新建的几座生物质电厂，平均运行20～30天，二级过热器表面结渣恶化，必须停炉清渣。该文对该地区最具代表性的一燃用棉花杆的生物质锅炉的二级过热器渣体成分进行了详细分析，并对其恶化的原因进行讨论，得出燃料中极高的K、Na含量是造成该地区生物质锅炉二级过热器结渣恶化最主要原因，高Ca低Si、Al、S也是造成结渣恶化的重要方面。提出可以向燃料中添加高岭土（主要成分Al2O3．2SiO2·2H2O）或掺烧高铝煤等方法来缓解结渣恶化。

页岩颗粒在回转干馏炉内停留时间的正态性分析13-18

摘要：搭建回转干馏炉冷态实验装置，并通过试验得出了不同回转炉转速、倾角、出料口直径等操作与结构参数下页岩示踪粒子停留时间，采用Shapiro—Wilk正态性检验方法对停留时间样本进行检验，并进行正态样本离群值判断与处理。结果表明，停留时间总体分布在检出水平p=0．05下不拒绝正态性，对停留时间样本进行离群值分析能有效的剔除岐离值，使停留时间样本均值更接近其总体期望；通过不同工况下停留时间概率密度分布可以看出，停留时间总体均值及方差随转速、倾角的增加而减小。

一种计算辅助汽水流量对煤耗率影响的新方法19-23

摘要：辅助汽水系统是火电机组热力系统的重要组成部分。计算辅助汽水流量对煤耗率的影响有重要的现实意义。文中提出了一种计算辅助汽水流量对煤耗率影响的新方法，该方法以火电机组热经济性分析的统一物理模型和数学模型为基础，借助梯度算子，建立基于强度矩阵的辅助汽水流量对煤耗率影响的通用计算关系式。通过对600Mw火电机组典型工况的实例计算，验证了该模型的正确性。该方法不必建立热力系统能量平衡方程与质量平衡方程，推导简单，物理意义明确，计算量小，精度高，通用性强。为辅助汽水系统的定量计算和火电机组节能降耗分析提供了一种新的工具。

中国电机工程学报杂志工程热物理

高硫煤不同气氛温和热解过程中含硫组分释放规律的实验研究24-31

摘要：温和热解是一种煤燃烧前有效的脱硫方法和提质手段。该文在前期研究的基础上，进一步研究了2种贵州省高硫煤在不同气氛温和热解过程中煤中含硫气体的释放行为及机制。研究表明，根据温和热解过程中的释放温度由低至高可把煤中硫分为3类：不稳定有机硫、黄铁矿硫和稳定的有机硫。微氧化性的热解气氛可有效提高温和热解的脱硫效率，特别有利于对黄铁矿硫的脱除。研究还表明，不同的氧化性气氛对于煤中C—S键和c—C键的断裂具有选择性，综合脱硫效率和热值损失分析，发现4％O2-N2的微氧化性气氛下，400℃的热解温度为最佳的燃烧前温和热解脱硫条件。

中温干法钙基脱除剂脱硝性能的实验研究32-37

摘要：使用固定床小型实验台和循环流化床中型实验台，研究了中温干法脱硫技术中的钙基脱除剂的脱硝性能。在700-800℃的温度范围内，由粉煤灰和石灰快速水合的脱除剂有较强的将NH，氧化成NO的性质，其活性接近石灰。脱除剂在固硫之后具有催化NH，还原NO的性质，将NH，氧化为NO的产物选择性也显著降低。中试规模的循环流化床实验结果表明，在720～740℃，氨氮比为1．71时，脱硝率达到60．33％；同时，喷入的氨除参加脱硝反应外，均被还原成N2，出口没有多余的氨泄漏。该文还提出了同时脱硫脱硝的最佳温度范围和还原剂的加入位置。

炉壁散热率和烟气循环率对预混燃烧的影响44-49

摘要：通过雷诺平均纳维叶斯托克斯模型（Reynolds averaged Navier-Stokes，RANS）数值模拟研究了反应物，在不同进口管径下，燃烧室内热量输出和烟气循环率对预混燃烧模式的影响。计算结果表明，燃烧室内的燃烧模式是由通过墙壁导出的热流率和内部烟气循环率共同决定的。通过分析发现，要在燃烧室内实现无焰燃烧，不仅需要高强度的烟气循环以稀释炉内的反应物浓度，进而减缓燃料的氧化反应，还应该加大燃烧室的换热速率以控制炉内的局部温度大小和炉内温度的均匀度。

气相温度脉动对碳黑成核与长大及氧化反应的影响50-56

摘要：研究气相温度脉动对碳黑成核与长大反应以及碳黑氧化反应的影响。计算结果表明，在气相平均温度为1500～1800K的条件下，碳黑成核和表面长大过程以及碳黑氧化过程中碳黑质量分数的瞬时变化都受到气相温度脉动的影响，这种影响随气相温度脉动强度的增加而变大。在碳黑成核和表面长大过程中，气相温度脉动加快了碳黑成核和表面长大反应的进行，温度脉动强度的增加使得碳黑时均质量分数增加。在碳黑氧化过程中，气相温度脉动强度的增加导致碳黑时均质量分数减少，而时均颗粒数密度则有所增加。

太阳辐射最大转化效率公式的精度分析57-62

摘要：在对应用地表太阳辐射的系统进行热力学第二定律分析时，经常采用5个典型的太阳辐射最大转化效率计算公式。在Candau给出的辐射炯的定义和Gueymard公布的太阳光谱辐射数据的基础上，该文首先获得了不同大气条件和接收面下地表太阳辐射的最大转化效率（炯和能间比值1，并将其作为基准数据，比较和分析了不同大气条件和接收面下由5个典型公式计算得到的地表太阳辐射最大转化效率的精度。结果表明由Petela、Spanner、Parrot和Jeter提出的公式的计算结果高估了地表太阳辐射的最大转化效率，而由Badescu提出的公式计算得到的结果远远低估了地表太阳辐射的最大转化效率。大气条件对地表太阳辐射最大转化效率的影响很大。在应用热力学第二定律分析太阳能转化系统时，地表太阳辐射最大转化效率的精确计算需要考虑大气条件的影响。

Z形狭缝内两种工质沸腾汽液两相特性分析71-76

摘要：为深入探索狭缝通道内沸腾换热机制，对2种不同液体在Z形狭缝通道内的沸腾汽液两相流动展开研究。利用数值模拟和自编程的方法分析汽泡生成、长大和脱离的过程，通过几何重构和界面追踪获取相界而移动和变化对系统内压降以及平均表面换热系数的影响，计算中考虑了重力、表面张力和黏性的作用。发现液体黏性的不同对汽泡生长方式和汽泡形态产牛很大影响，黏性较小的液体产生汽泡的脱离直径较小，汽泡脱离频率高；表面张力和液体黏性对流动沸腾系统压降都具有较大影响；液体比热和沸点的不同导致换热系数有较大差别；结果与实验数据吻合良好，均表明水沸腾换热系数高于乙醇，Z形通道强化换热效果明显。

水平管内气液两相泡状流的多尺度分形分析77-83

摘要：为了探讨气液两相流泡状流的非线性、非均匀性和混沌特性机制，利用高速数据采集系统对水平管内气液两相流的压差波动信号进行测量。结合小波模极大值理论，对采集的压差波动信号用db2小波在1～9尺度下进行分解，再分别对分解的信号进行Hurst分析。通过对压差波动信号不同尺度下的细节信号和概貌信号研究，发现在不同尺度下表现出不同的分形结构，1、2尺度的细节信号只有一个明显的Hurst指数，且小于0．5，反映了微尺度的气泡与气泡之间的相互作用；3～7尺度的细节信号具有2个Hurst指数，分别小于0．5和大于0．5，表现为多分形特征，反映了介尺度的液体和气泡之间的相互作用；8、9尺度的细节信号也只有一个Hurst指数，且大于0．5，主要体现了宏尺度的整个气液两相系统与管壁之间的相互作用。各尺度的能量分布表明，压差波动信号主要体现了微尺度的气泡与气泡之间的相互作用。

氨基磺酸溶液中烷基咪唑啉与碘化钾复配对碳钢的缓蚀作用84-89

摘要：采用失重法、电化学方法研究了2-十一烷基-N-羧甲基-N-羟乙基咪唑啉（UHCI）和KI的复配在8％氨基磺酸溶液中对碳钢的缓蚀协同作用。结果表明，复配缓蚀剂可有效抑制45#碳钢在氨基磺酸溶液中的腐蚀，当缓蚀剂总浓度为0．4％时，UHCI和KI浓度之比为9：1时缓蚀效果最好。交流阻抗数据显示碳钢电极从空白时的1个时间常数转变为有缓蚀剂时的2个时问常数，极化曲线表明该复配缓蚀剂为混合型缓蚀剂。该缓蚀剂的吸附行为符合Langmuir吸附等温式，吸附机制为化学吸附。

中国电机工程学报杂志动力机械与工程

基于CFD的离心泵浮动叶轮平衡腔压力数值分析与验证103-108

摘要：平衡腔内的压力分布是浮动叶轮实现轴向力自动平衡的关键所在。引用加大后的叶轮后密封环直径和叶轮平衡孔的面积这2个重要设计参数，建立不同参数组合下的3BA一6单级单吸离心泵三维模型，运用CFD理论对其进行数值模拟，得到平衡腔内的压力分布，并进行轴向合力计算与平衡分析，同时在水泵开式试验台上实测平衡腔内的压力。结果表明：当水泵工作流量位于0．002～0．006m3／s这一区域时，取k=1．2，A=7．07mm2，水泵可以通过采用浮动叶轮来实现其轴向力的平衡。平衡腔内压力P为相应工况下扬程的13％～20％。模拟值与实测值吻合较好，验证了数值方法的正确性。运用CFD技术，通过参数的改变，找到最优设计方案，为其结构设计提供重要的实践指导意义。

空心涡轮叶片近净形过程变形分析与控制109-112

摘要：针对高精度复杂空心涡轮叶片成形精度难控制问题，基于光学测量型面的数据偏差分析技术，开展涡轮叶片实测数据的处理与配准及凝固收缩多因素耦合变形等关键技术研究。并在此基础上，综合考虑叶片体积收缩补偿和弯扭复合变形补偿等因素，建立空心涡轮叶片近净形过程位移场，完成窄心涡轮叶片精铸模具型腔的逆向修复设计。研究结果表明：该方法能够有效地控制叶片尺寸精度与尺寸稳定性，提高了模具型腔精度及可靠性，具有极为重要的理论意义和工程实用价值。

水轮机调节系统的混沌现象分析及控制113-120

摘要：为深入研究水轮机调节系统的非线性动力学特征，分析刚性水击时水轮机调节系统非线性模型的复杂动力学特征，包括相轨迹图、Lyapunov指数和庞加莱映射图，这些特征加深了对其的认识，同时也证明该水轮机调节系统中含有混沌吸引子。为消除系统的混沌态，基于一种滑模变结构控制方法的数学分析论证推导，将处于混沌态的水轮机调节系统先后控制到任意固定点和任意周期轨道，并用MATLAB模拟验证其有效性。结果表明：该方法能够使系统严格地跟踪参考轨道，且具有过渡时间短、过渡平稳的优点，同时也为相关水轮机调节系统混沌态的有效控制提供了借鉴。

高温时效对P92钢焊接接头显微组织和力学性能的影响121-126

摘要：通过光学金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及力学性能试验，研究了高温时效对P92钢焊接接头显微组织和力学性能的影响。研究结果表明：650℃时效7000h后，P92钢焊接接头的室温抗拉强度有小幅下降；P92钢焊缝的时效脆化主要发生在时效初期（1000h以内），时效1000h后冲击功趋于平稳，基本保持在25J左右。组织分析认为，P92钢焊接接头时效过程中强度的保持，主要和马氏体基体的稳定存在、M23C6和MX相的缓慢长大有关；焊缝冲击功下降主要是由于粗大的Laves相沿焊缝原柱状晶晶界及马氏体板条束界析出相造成的。