检索结果-内蒙古大学图书馆

热能动力工程 2022年第6期37卷 185-194页

作者：牛凯伦闫阳天李春李志昊上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究主余震序列作用下近海单桩式风力机动力响应特性,以DTU 10 MW风力机为研究对象,构建地震-湍流风-波浪多物理场计算模型,并通过重复法及衰减法构造主余震序列,研究主余震序列对风力机动力特性的影响。结果表明:当地震正向冲击时,... 详细信息

为研究主余震序列作用下近海单桩式风力机动力响应特性,以DTU 10 MW风力机为研究对象,构建地震-湍流风-波浪多物理场计算模型,并通过重复法及衰减法构造主余震序列,研究主余震序列对风力机动力特性的影响。结果表明:当地震正向冲击时,环境载荷主要影响塔顶前后向振动,地震载荷为塔顶侧向振动的决定载荷,可在一定程度上缓解环境载荷所造成的塔顶振动。主余震序列作用时相较仅主震或余震序列作用,风力机塔顶振动明显增强,塔架最大等效应力变大,应变能集聚现象更为明显。余震较强时,风力机余震阶段塔顶振动、最大等效应力及应变能集聚现象强于主震阶段。

关键词：主余震序列海上风力机动力学特性 p-y曲线多物理场

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主动式气动滑片对翼型气动及噪声特性影响研究

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热能动力工程 2022年第4期37卷 152-159,165页

作者：倪露露缪维跑李春张万福上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

动态失速现象严重影响风力机气动性能,在翼型前缘布置主动式气动滑片可有效改善失速现象。为此基于NACA0012翼型,通过数值模拟研究气动滑片对翼型气动性能及噪声特性的影响。结果表明:前缘气动滑片可有效提高翼型上仰过程中的气动性能,... 详细信息

动态失速现象严重影响风力机气动性能,在翼型前缘布置主动式气动滑片可有效改善失速现象。为此基于NACA0012翼型,通过数值模拟研究气动滑片对翼型气动性能及噪声特性的影响。结果表明:前缘气动滑片可有效提高翼型上仰过程中的气动性能,较原始翼型气动滑片翼型的平均升力系数提高24.2%、阻力系数降低11.7%;翼型上仰过程中,气动滑片可抑制前缘分离涡向尾缘发展,延缓前缘与尾缘分离涡的融合,阻止分离涡从翼型表面脱落;气动滑片并未增加翼型噪声水平,但降低了翼型尾缘压力功率谱主频;当改变翼型折合频率时,气动滑片翼型的总声压级与原始翼型保持一致。

关键词：动态失速主动式气动滑片气动性能噪声特性

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凹槽-襟翼对翼型动态失速特性影响研究

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热能动力工程 2022年第3期37卷 151-159页

作者：李根缪维跑李春刘青松上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

风力机复杂运行环境使叶片常处于失速环境,导致翼型升力骤降,严重影响风力机气动性能。为改善翼型流动分离,延缓失速,对凹槽-襟翼对翼型动态失速特性作用效果开展研究,并利用计算流体力学方法分析不同折合频率与翼型厚度时凹槽-襟翼对... 详细信息

风力机复杂运行环境使叶片常处于失速环境,导致翼型升力骤降,严重影响风力机气动性能。为改善翼型流动分离,延缓失速,对凹槽-襟翼对翼型动态失速特性作用效果开展研究,并利用计算流体力学方法分析不同折合频率与翼型厚度时凹槽-襟翼对翼型气动性能的影响。结果表明:俯仰振荡过程中,凹槽-襟翼可有效提升翼型吸力面流速,降低失速攻角下逆压梯度,减缓流动分离;可提升尾缘吸力面流体下洗能力,抑制尾缘涡的形成,有效增加翼型失速攻角;同时避免翼型二次失速,翼型气动性能明显提高;较原始翼型,凹槽-襟翼翼型俯仰振荡平均升阻比增量随折合频率增加而增大,而平均升阻比提高百分率随翼型厚度增大呈整体减小趋势。

关键词：动态失速气动特性凹槽-襟翼升阻比

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毛细芯蒸汽槽道孔径对环路热管(LHP)传热性能影响研究

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热能动力工程 2022年第5期37卷 86-92页

作者：胡卓焕罗婷许佳寅杨茉上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

设计并通过3D打印制备了3种毛细芯结构:无嵌入式槽道(蒸汽槽道)毛细芯、嵌入式槽道毛细芯(同孔径槽和异孔径组合槽)。通过实验研究了毛细芯蒸汽槽道对环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)传热性能的影响。实验结果表明:在低热负荷启动时,3种... 详细信息

设计并通过3D打印制备了3种毛细芯结构:无嵌入式槽道(蒸汽槽道)毛细芯、嵌入式槽道毛细芯(同孔径槽和异孔径组合槽)。通过实验研究了毛细芯蒸汽槽道对环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)传热性能的影响。实验结果表明:在低热负荷启动时,3种毛细芯均能成功启动且蒸发器出口(t_(e-out))及冷凝器进口(t_(c-in))由于气液两相流的存在出现周期性温度振荡;嵌入式槽道毛细芯启动响应快(76 s)、温度振荡(t_(c-in))幅度小(±1.0 ℃),同孔径槽毛细芯稳定温度低(36.8 ℃),异孔径组合槽毛细芯由于大孔径(500 μm)不利于低热负荷下的蒸发,启动稳定温度高(38.7 ℃);在变热负荷运行过程中,嵌入式槽道毛细芯有效蒸汽排出面积更大、蒸汽干度更高,在中、高热负荷,温度振荡(t_(c-in))得到明显改善;异孔径组合槽设计更有利于内部产生蒸汽高效排出,在高热负荷工况下,异孔径组合槽毛细芯壁面温度为85.0 ℃,比无嵌入式槽道毛细芯低了8.0 ℃。

关键词：蒸汽槽道结构 3D打印毛细芯 LHP 相变传热

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海上超大型风力机结构动力学响应及稳定性研究

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机械强度 2022年第1期44卷 175-183页

作者：张立闫阳天李春刘青松王博李志昊上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究不同运行方式对湍流风及地震作用下海上风力机动力学响应及稳定性影响,以DTU 10 MW海上单桩式风力机为研究对象,采用p-y曲线描述桩基与海底土壤之间的相互作用,基于有限元软件Ansys建立风力机有限元模型,并对其进行结构模态、动... 详细信息

为研究不同运行方式对湍流风及地震作用下海上风力机动力学响应及稳定性影响,以DTU 10 MW海上单桩式风力机为研究对象,采用p-y曲线描述桩基与海底土壤之间的相互作用,基于有限元软件Ansys建立风力机有限元模型,并对其进行结构模态、动力学及屈曲分析。结果表明:塔架模态振型以扭转和弯曲振动为主,其一阶固有频率介于理想设计区间,风轮旋转不会引发其共振;湍流风对塔顶位移影响最为显著,地震对塔顶侧向位移影响远大于湍流风;地震发生后,塔架等效应力及应变能响应均出现激增现象。启动紧急停机可有效削减塔顶位移、塔架等效应力及应变能响应峰值,降低结构损伤及塑性形变风险;湍流风及地震作用下,塔架背风面中上部将发生横向屈曲破坏。启动紧急停机可明显提高其抗屈曲能力,临界屈曲载荷最大增幅近27.11%。

关键词：风力机有限元地震动力响应屈曲

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基于HI电解的新型硫碘循环制氢系统流程模拟及计算

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热能动力工程 2022年第1期37卷 166-170,178页

作者：杨景洋应芝王雅彬郑晓园上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为了简化热化学硫碘循环制氢流程,构建了基于HI电解的新型硫碘循环制氢系统。通过建立HI电解过程的数学模型和自定义模块,利用Aspen Plus软件对该系统进行流程模拟,计算系统质量与能量平衡,评估系统热效率,进行灵敏度分析。结果表明:该... 详细信息

为了简化热化学硫碘循环制氢流程,构建了基于HI电解的新型硫碘循环制氢系统。通过建立HI电解过程的数学模型和自定义模块,利用Aspen Plus软件对该系统进行流程模拟,计算系统质量与能量平衡,评估系统热效率,进行灵敏度分析。结果表明:该系统H;和O;的产出率分别为10 L/h和5 L/h。在考虑废热回收的情况下,系统的最高理论热效率为31.1%;通过灵敏度分析发现,HI电解部分的耗电量随着质子传递数t;的增加而降低,硫酸分解转化率和精馏塔塔顶采出率变化对硫酸分解部分能耗的影响显著。

关键词：制氢硫碘循环 HI电解 Aspen Plus 热效率灵敏度分析

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热管强化动力电池散热技术研究进展

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化学工程 2022年第10期50卷 25-29,56页

作者：周东波杨亮刘道平张皓胡晗上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

动力电池是新能源汽车的重要组成部分,散热系统设计决定其安全性及使用寿命,如何强化动力电池充放电过程快速均匀散热成为研究热点。文中从优化热管设计和改善传统散热方式角度,归纳了热管与风冷、液冷和相变材料冷却耦合3种系统强化动... 详细信息

动力电池是新能源汽车的重要组成部分,散热系统设计决定其安全性及使用寿命,如何强化动力电池充放电过程快速均匀散热成为研究热点。文中从优化热管设计和改善传统散热方式角度,归纳了热管与风冷、液冷和相变材料冷却耦合3种系统强化动力电池散热过程的发展脉络,对比了耦合系统在电池热管理中的应用研究现状。热管/风冷系统结构简单、设计难度低;热管/液冷系统降温性能更优;热管/相变材料冷却系统不仅具有较好的降温性能,且表现出良好的热均匀性,该系统辅加风冷或液冷能够进一步提升降温性能。文章对热管强化动力电池技术规模化应用具有参考价值。

关键词：热管动力电池散热强化

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不同风载及地震载荷下单桩及三桩式海上风力机动力学响应差异性研究

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热能动力工程 2022年第7期37卷 125-135页

作者：牛凯伦闫阳天李春薛世成上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为探究单桩及三桩式海上风力机在不同风载荷及地震载荷作用下动力学响应的差异,以DTU 10 MW风力机为研究对象,考虑湍流风及地震载荷作用,基于p-y曲线法及Winkler土-构相互作用理论,构建土-构耦合模型,开展单桩及三桩式海上风力机动力学... 详细信息

为探究单桩及三桩式海上风力机在不同风载荷及地震载荷作用下动力学响应的差异,以DTU 10 MW风力机为研究对象,考虑湍流风及地震载荷作用,基于p-y曲线法及Winkler土-构相互作用理论,构建土-构耦合模型,开展单桩及三桩式海上风力机动力学响应比较研究。结果表明:在湍流风作用下,三桩式风力机较单桩式塔顶位移峰值响应较小,结构更稳定;单桩式风力机呈局部小应力、整体大应力现象;而三桩式风力机呈局部大应力,整体小应力现象。在湍流风与地震载荷联合作用下,三桩式风力机相较于单桩式位移峰值受地震载荷影响波动较大,但其在不同风速及不同强度地震作用下峰值节点位移总体仍小于单桩式。

关键词：三桩式海上风力机单桩式海上风力机地震动力学特性差异性研究

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风波作用下新型铰接式平台动态响应研究

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热能动力工程 2022年第3期37卷 160-167页

作者：李蜀军岳敏楠王博李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

风波作用下,漂浮式风力机平台的浮动特性会直接影响上部风力机正常运行。为提高平台稳定性,设计一种新型铰接式平台。基于辐射/绕射与有限元方法,结合叶素动量理论,对比分析了风波作用下新平台与立柱式(Spar)平台时频响应特性。结果表明... 详细信息

风波作用下,漂浮式风力机平台的浮动特性会直接影响上部风力机正常运行。为提高平台稳定性,设计一种新型铰接式平台。基于辐射/绕射与有限元方法,结合叶素动量理论,对比分析了风波作用下新平台与立柱式(Spar)平台时频响应特性。结果表明:在纵荡、垂荡及纵摇自由度上,新平台幅值响应算子随波浪频率增大变化趋势与Spar平台基本一致,但峰值明显减小;新平台附加质量较原平台增大,且垂荡自由度上附加质量增加最明显;时域分析中,新平台3个自由度响应幅值较原平台分别减小约83.9%,61.9%及75.5%,标准差减小约76.4%,60%及77.1%,表现出良好的稳定性;功率谱分析中,新平台响应峰值始终小于原平台,且无响应集中现象,波频性能更优。

关键词：风波作用新型铰接式平台 Spar平台动态响应

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超临界二氧化碳扇贝阻尼密封动力稳定性研究

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热能动力工程 2022年第11期37卷 87-96页

作者：杨莉张万福顾承璟李春上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为研究超临界二氧化碳(Supercritical Carbon Dioxide,SCO_(2))扇贝阻尼密封在不同工况下动力稳定性,建立SCO_(2)扇贝阻尼密封数值计算模型,分析进口压力、温度及转速对SCO_(2)扇贝阻尼密封动力特性及泄漏特性的影响。结果表明:直接复... 详细信息

为研究超临界二氧化碳(Supercritical Carbon Dioxide,SCO_(2))扇贝阻尼密封在不同工况下动力稳定性,建立SCO_(2)扇贝阻尼密封数值计算模型,分析进口压力、温度及转速对SCO_(2)扇贝阻尼密封动力特性及泄漏特性的影响。结果表明:直接复合刚度随涡动频率增加由正变负;交叉复合刚度随进口温度、压力增加而减小,随转速增加而增大;SCO_(2)扇贝阻尼密封的有效阻尼随进口温度、转速增加而减小,随进口压力增加而增大,进口压力为8.1 MPa时有效阻尼约为7.7 MPa时的1.7~2.9倍;扇贝阻尼密封直接复合刚度、有效阻尼整体上大于迷宫密封,稳定性高于迷宫密封,但泄漏量略高于迷宫密封。

关键词：超临界二氧化碳扇贝阻尼密封动力特性计算流体力学

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