波纹状喷嘴蒸汽引射器性能分析
摘要：建立三维汽汽引射器数值模型，与普通喷嘴实验结果对比验证模型的准确性，对安装波纹状一次流喷嘴的引射器进行了分析。研究波纹的数目（Cn），波幅（h/D），波纹占喷嘴长度比率（l/L）和波纹扭曲角度（θ）对引射器的引射系数（ER）和临界背压（CBP）的影响。对引射器混合室内的涡量（流向和展向）分布进行了分析，发现涡强度越大，持续时间越长则引射系数越高，同时由于二次流流量加大和湍流的增强使机械能损失加大，从而导致临界背压下降；但当产生的展向涡过早与壁面接触时，则会导致接触点以后涡快速衰减，并导致引射系数和临界背压都下降。在所研究的波纹参数范围内，相比无波纹喷嘴，引射系数最大可提高13.9%，临界背压对应下降5.1%。温度及浓度对析晶污垢沉积特性影响的模拟研究
摘要：对换热管内析晶污垢沉积进行了数值模拟。研究了换热管内不同温度的管壁以及不同浓度的管内流体对污垢沉积率、剥蚀率以及净沉积率的影响。在已有的析晶污垢沉积模型的基础上，结合流体传热传质方程，以自编程的方式对研究的工况进行数值模拟。结果表明，入口工质浓度及壁面温度的升高，都会引起污垢沉积量的增加，导致污垢热阻的增大。通过以上模拟结果发现，入口浓度和壁温的变化直接引起流体内部析晶污垢溶质溶解度的变化。当溶液的浓度和温度达到饱和溶液状态附近时，污垢沉积量变化将会比较小。并且污垢沉积的变化率并不是单调的，而是浓度达到饱和浓度时，单调性会发生改变。烧结对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化捕集CO2影响
摘要：利用自制可实现等温热重测量实验系统，研究了烧结对钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化捕集 CO2的影响，测试了几种主要的烧结影响因素（时间、水蒸气、温度、粒径等）的作用规律，并结合孔结构特性进行了分析。烧结时间延长，无论是碳酸化反应速率还是最终转化率均明显下降，尤其在快速化学反应控制阶段；水蒸气对不同烧结时间 CaO 的影响差异显著，温度升高，烧结加剧，CaO 碳酸化转化率加剧下降；对于3个延长烧结时间下的CaO，中等粒径的CaO （150~250μm）取得最高碳酸化转化率。烧结时间的延长总是会降低CaO的比表面积和孔容积。对延长烧结0 min的CaO，水蒸气会明显减小其比表面积和孔容积，但对于延长烧结6 min和12 min的CaO，趋势正好相反。化学链燃煤串行流化床电站的技术经济评价
摘要：分别对2×300 MW的循环流化床（CFB）燃煤机组和在CFB 机组基础上改造的化学链燃烧（chemical looping combustion，CLC）燃煤机组的技术经济性能进行了计算分析。结果显示，与CFB机组相比，使用天然铁矿石作为氧载体的CLC机组的发电成本增加了约19.69%，CO2減排成本和CO2捕捉成本分別为72.15和69.78￥/t。并对结果进行了灵敏性分析，发现燃料成本是对发电成本影响最大的参数，而煤种对发电成本的影响相对较小。利用化工制备的Ni-、Cu-、Fe-基氧载体，CLC 电站的各个成本指标均将明显增加，但是随着氧载体使用寿命的延长或者利用循环烟气作为流化气，CLC机组各个成本指标均将降低。“能源互联网”专题征稿启事
摘要：能源互联网是能源技术与互联网信息技术相结合的产物，涉及众多行业和技术的变革，是跨越多学科领域的综合系统工程。作为其核心的学科领域，能源互联网对电工学科的发展带来巨大的机遇和挑战，是电工学科未来发展的一个新方向。能源互联网将推动分布式发电、可再生能源、储能、新型电力电子器件、直流输电、电工新材料、电动汽车等关键技术领域产生重大突破，高压静电水处理器腔内电场分布分析与阻垢效果研究
摘要：利用自制的“高压静电水处理器”对电厂循环冷却水进行了动态模拟阻垢研究，从理论与实验的角度，分析了高压静电水处理器腔内电场分布。研究表明，离子棒高压静电场为双介质非均匀径向稳恒高压静电场，静电场中 PTFE 介质层构成离子棒绝缘层，水介质层构成循环冷却水与电场进行能量交换的空间；应用拉普拉斯方程对水介质空间电场分布分析表明，循环水空间的电场能量密度在10^-32~10^-30 J/mol数量级，远未达到水分子团簇氢键破裂的能量级别，因此离子棒提供的电场能量只起到促使水分子团簇向氢键断开的方向变化，而未提供水分子团簇氢键断开的全部能量；高压静电场的阻垢作用关键是使水中成垢离子的结晶形态发生变化，电场能量使热平衡体系中的自由能ΔG增加，导致文石晶核形成的几率增大，文石晶体呈粉末状，易随水流冲走而减少了在换热表面的沉积，从而抑制方解石型水垢生长。垂直上升光管内超临界水的传热恶化分析和判据
摘要：对垂直上升光管内超临界水的传热恶化机理进行了分析。使用较宽管径范围内的实验数据对已有的传热恶化判据进行了校验和比较，指出了现有判据的不足。在已有判据的基础上，进一步考虑了管径变化对传热恶化的影响规律后，提出了一个新的传热恶化判据，该判据可在较宽管径范围内准确预测超临界水在垂直上升光管内的传热恶化，与已有的判据相比，新判据的预测结果更准确，适用范围也更广。讨论了新判据的优点和不足。材料物性对抛物线形波纹基底上冷却液膜流动传热特性的影响
摘要：为分析比较不同材质基底上冷却液膜的流动传热特性，提出一种抛物线形波纹基底，并且分析了不同材料物性对这种新的基底上冷却液膜流动传热特性的影响。利用FLUENT 软件，对选用不同材料基底时液膜的温度场进行数值模拟；采用选取特征点的方法，得到了各特征点上的速度分布，漩涡强度，熵，雷诺数（Re），流函数，以及焓等物理参数并绘制相应分布图；结合上述数值摸拟和各分布图，对陶瓷、铝和玻璃钢材质上液膜的流动传热特性进行对比分析。结果表明，不同的材料物性对新波纹基底上冷却液膜的流动传热特性有不同程度的影响，在上述3种材料中换热效果最好的为陶瓷。600 MW超临界循环流化床锅炉控制系统研究
摘要：超临界600 MW循环流化床（circulating fluidized bed， CFB）机组具有更复杂的锅炉特性，因此超临界循环流化床机组的控制系统对于锅炉的安全与稳定运行具有重要的意义，其中控制策略是控制系统的核心与难点。CFB 炉膛内存储的即燃碳燃烧是CFB锅炉燃烧发热量的主导因素，是造成CFB锅炉燃烧比煤粉炉滞后的主要原因。文中通过机理分析构造 CFB 锅炉的即燃碳模型，估算了某台600 MW超临界CFB锅炉炉膛内即燃碳量。将该状态量应用于锅炉的给煤控制、给水控制、送风控制系统中，提高了机组负荷的动态响应特性，稳定机组的主蒸汽压力、主蒸汽温度等参数。实践验证了所提控制策略和所构造模型的有效性。膨胀型面造型方式对超声速膨胀器流场及性能的影响
摘要：为了获得综合性能较优的膨胀器结构，对所设计3种膨胀型面的超声速膨胀器的三维流场进行了数值研究。研究结果表明：膨胀型面显著影响三维流道的局部流场和性能，沿节距方向直线型膨胀型面的膨胀器速度分布在3种膨胀型面结构中最为均匀，出口平均绝对马赫数最大，膨胀比最大，说明S2流面沿流向逐步缓慢扩张有利于气流的膨胀加速。3种膨胀型面膨胀器的膨胀比和等熵绝热效率均随进口总压和转速的上升而增加。非定常尾迹宽度对动叶传热影响的数值研究
摘要：应用Standard k-ε紊流模型并结合SIMPLE算法，近壁区流动的处理采用壁面函数法，对燃气轮机首级静叶产生的非定常尾迹及动叶流场进行数值模拟。通过在动叶前放置直径为 d=2、4、6mm 的圆柱来模拟静叶尾迹的宽度，研究不同时刻尾迹宽度对下游动叶传热特性的影响。结果表明：静叶产生的尾迹对下游动叶压力面与吸力面的速度影响呈现周期性变化，圆柱尾迹产生的速度亏损，使主流的流速降低，压力面低速回流区在1/4T 时刻达到最大。低吹风比M=0.5时，尾迹宽度增大（d=4 mm）能使压力面传热增强，而吸力面的传热变化很小，但过高的尾迹宽度（d=6 mm）将会同时降低压力面和吸力面的努赛尔数。高吹风比 M=1.5时，随着尾迹宽度增大，压力面和吸力面的传热均增强，在d=6 mm时努赛尔数达到最大。含双时滞轴向槽动压气体轴承-非线性转子系统的运动分析
摘要：针对高速气体轴承-转子系统在主动控制过程中无法避免的时滞现象，建立了含有双时滞控制的三轴向槽动压气体轴承-转子系统的动力学模型。运用微分变换法求解动压气体润滑的 Reynolds 方程，得到了非线性气膜压力分布。基于精细积分法，构造了时滞非线性轴承-转子系统动力响应的求解方法。针对含有双时滞控制的气体轴承-转子系统，运用轨迹图、时间历程图等研究了系统的非线性响应，分析了时滞量和反馈控制增益对系统响应的影响。数值结果表明，当选取的反馈控制增益与气体轴承-转子系统的时滞量相匹配时，时滞系统的振动幅值会变小，运动将更加稳定，达到了较好的控制效果。基于倒谱预白化和奇异值分解的滚动轴承故障特征提取方法
摘要：为了有效提取轴承的故障特征，避免轴承损伤引起的冲击成分受到离散频率分量和强背景噪声的干扰，该文提出了一种新的基于倒谱编辑（cepstrum editing procedure，cep）信号预白化和奇异值分解（singular value decomposition， SVD）的轴承故障特征提取方法。通过CEP预白化处理增强了轴承故障的冲击特性，去除复杂振动信号中的周期性频率成分，产生了只包含背景噪声和碰撞损伤引起的非平稳冲击成分的白化信号。构造预白化信号的Hankel矩阵，进行奇异值分解，通过差分谱理论选择表征故障冲击成分的奇异值进行矩阵重构恢复信号，去除强背景噪声的干扰，实现对故障特征的提取。试验结果表明，该方法较为理想地提取了轴承滚动体和内圈的故障特征，并且在提取效果和运算效率方面要优于基于小波-SVD差分谱故障特征提取方法。大型立式水轮发电机闭路循环通风系统仿真研究
摘要：大型立式水轮发电机通风冷却对其安全稳定运行影响很大，研究发电机闭路循环通风流场特征是非常有必要的。目前，由于发电机内通风流道多、尺寸差异大，进行全流道建模模拟计算量过大，而给数值研究全流道通风流场带来一定的困难。该文提出了一种利用最小周期性单元建模研究发电机闭路循环流场的方法，并在CFX软件中引入了多重参考系坐标和冷却器多孔介质模型进行数值模拟计算。计算结果表明：轴向中心位置的定子通风沟风量较小，建议采用增大其横截面积的方法以增大风量，改善定子通风均匀性；磁轭风沟入口面流场存在一定的不均匀性，证明局部建模给定边界条件是不准确的；发电机上下端部流场存在不利涡。该文进一步对上下端部设置过渡圆弧板改造，并达到消除电机端部不利涡，通风量比原设计增大15.3%的效果。研究结果可为发电机通风系统的优化设计提供参考依据。
