检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2025年第5期61卷 297-307页

作者：张周卫代德山汪雅红牛旭转兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070 兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

多股流低温缠绕管换热器管内流体主要以螺旋交叉绕流为主,在天然气及氢气液化等低温工况下难以确定管侧压降数学计算模型,不能为低温动能损失设计提供理论依据;建立了低温缠绕管螺旋交叉结构系统物理模型、不同尺度螺旋缠绕管单元数学... 详细信息

多股流低温缠绕管换热器管内流体主要以螺旋交叉绕流为主,在天然气及氢气液化等低温工况下难以确定管侧压降数学计算模型,不能为低温动能损失设计提供理论依据;建立了低温缠绕管螺旋交叉结构系统物理模型、不同尺度螺旋缠绕管单元数学模型及压降单元数值模型;针对不同螺旋缠绕管物理模型,提出了单元螺旋压降计算模型及方法,并进行了单元模型压降数值模拟研究;构建了不同结构参数螺旋缠绕管实验模型并对单元理论模型及数值模型进行了实验验证。研究表明:单元螺旋压降法可用于解决复杂低温缠绕管换热器管侧压力损失的工程计算难题,为不同尺度不同结构的螺旋交叉缠绕管压降计算提供理论依据及工程设计方法。

关键词：低温缠绕管换热器螺旋绕流压降计算单元螺旋压降法

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基于MTF-CNN的三相光伏并网逆变器IGBT故障诊断

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电源学报 2024年

作者：董唯光王宁张周卫郎雄飞兰州交通大学自动化与电气工程学院兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所

IGBT是光伏逆变器的核心部件，其稳定性和可靠性对逆变器的正常运行至关重要。因此通过对光伏并网逆变器的故障诊断来确保发电系统的安全和稳定运行就显得极为重要。针对三相光伏并网两电平逆变器IGBT常见的单管开路故障，提出一种基于M... 详细信息

IGBT是光伏逆变器的核心部件，其稳定性和可靠性对逆变器的正常运行至关重要。因此通过对光伏并网逆变器的故障诊断来确保发电系统的安全和稳定运行就显得极为重要。针对三相光伏并网两电平逆变器IGBT常见的单管开路故障，提出一种基于MTF-CNN的三相光伏并网逆变器IGBT开路的故障诊断方法。在Matlab2018b/Simulink上搭建三相光伏并网逆变器的仿真模型，模拟几种IGBT的开路故障，采集逆变器输出的故障电流信号作为一维时域信号，利用MTF将其转化为二维图像作为2D-CNN的数据集并进行训练，完成故障的检测与诊断。实验结果表明，该方法具有较强的抗干扰能力，相较于其他传统方法，诊断速度较快，准确性更高。

关键词：故障诊断马尔可夫变迁场(MTF) 卷积神经网络(CNN) IGBT

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低温微通道等差树形分流数值模拟及实验研究

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低温工程 2024年第4期 11-20页

作者：张周卫张超冯瑞康汪雅红兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070 兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

针对微通道换热器进出口流量分配与压力损失问题,提出了等差树形分流法,设计了不同分流结构的进出口导流通道,构建了不同分流结构的微通道换热板模型;建立了压力损失理论计算模型,组建了微通道换热器总体三维模型,并进行了流量分配及压... 详细信息

针对微通道换热器进出口流量分配与压力损失问题,提出了等差树形分流法,设计了不同分流结构的进出口导流通道,构建了不同分流结构的微通道换热板模型;建立了压力损失理论计算模型,组建了微通道换热器总体三维模型,并进行了流量分配及压力损失数值模拟。制造了不同分流结构的微通道换热器实验模型,并对理论计算模型和数值模型进行了实验验证。研究表明:依据等差树形分流法设计的不同分流结构的导流通道能够解决流量分配不均的问题;提出的压降计算方法能够为不同结构微通道换热器压力损失计算提供依据;梯形分流结构的流量均匀性最佳且压力损失最小。

关键词：微通道换热器树形分流法压力损失流量分配

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错流微通道低温交叉换热等体积补偿机理研究

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低温工程 2023年第2期 8-17,69页

作者：张周卫盛日昕张超汪雅红兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070 兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

建立了错流微通道低温交叉换热系统物理模型、不同尺度错流微通道单元数学模型及传热单元数值模型。针对不同错流微通道模型,提出了等体积补偿理论计算模型及计算方法,并进行了单元模型传热数值模拟研究。构建了不同尺度及形状错流微通... 详细信息

建立了错流微通道低温交叉换热系统物理模型、不同尺度错流微通道单元数学模型及传热单元数值模型。针对不同错流微通道模型,提出了等体积补偿理论计算模型及计算方法,并进行了单元模型传热数值模拟研究。构建了不同尺度及形状错流微通道实验模型并对单元理论模型及数值模型进行了实验验证。研究表明:等体积补偿法可用于解决复杂错流微通道换热器换热面的工程计算难题,为不同尺度不同结构的微通道错流交叉换热设计提供理论依据及工程设计计算方法。

关键词：错流微通道换热器低温交叉换热机理等体积补偿法

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超临界lng铁路槽车子母罐优化及模拟实验研究

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低温工程 2024年第4期 1-10页

作者：张周卫冯瑞康张超汪雅红兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070 兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

为了解决超临界lng铁路槽车子母罐结构难以设计,子罐容积、数量及排布方式难以确定等难题,建立了超临界lng铁路槽车整体模型及不同截面子母罐结构模型;提出了等截面优化设计方法,解决了不同截面传热量与蒸发率计算难题;建立了单元传热... 详细信息

为了解决超临界lng铁路槽车子母罐结构难以设计,子罐容积、数量及排布方式难以确定等难题,建立了超临界lng铁路槽车整体模型及不同截面子母罐结构模型;提出了等截面优化设计方法,解决了不同截面传热量与蒸发率计算难题;建立了单元传热物理模型及实验模型,研究了温度分布特性;应用数值模拟及实验方法,获取了最佳的子母罐结构设计参数。研究表明:利用等截面优化设计法可优化子母罐结构设计,减少对内传热量,降低日蒸发率,提高超临界lng铁路槽车的运输效益。

关键词： lng铁路槽车超临界输运子母罐结构等截面优化设计

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过临界lng铁路槽车低温储存系统优化设计研究

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低温工程 2023年第4期 1-7,14页

作者：张周卫荣欣冯瑞康汪雅红兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070 兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

提出过临界lng铁路运输槽车概念,即在过临界状态下储存lng并实行全过程密闭运输。为增加lng铁路槽车运输量,减轻lng铁路槽车的质量,设计一种带子母罐结构的新型过临界lng铁路槽车。建立以该槽车储罐的容积最大和质量最轻为目标的优化设... 详细信息

提出过临界lng铁路运输槽车概念,即在过临界状态下储存lng并实行全过程密闭运输。为增加lng铁路槽车运输量,减轻lng铁路槽车的质量,设计一种带子母罐结构的新型过临界lng铁路槽车。建立以该槽车储罐的容积最大和质量最轻为目标的优化设计模型并进行优化设计,分析目标函数并获取子母罐的最优结构参数。研究表明:过临界子母罐结构能够有效实现lng全路段密封储运,能够解决长距离蒸发排放引起的安全隐患,可通过优化子母罐结构设计参数,减轻槽车的总体质量,提高lng承载能力,达到最优的子母罐结构设计方案。

关键词： lng 铁路槽车过临界储存优化设计

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空间低温冷屏蔽系统分布式点蒸发制冷模型表面温度分布规律研究

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低温工程 2022年第4期 14-19,33页

作者：张周卫刘要森樊翔宇汪雅红兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070 兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070

建立了高超音速飞行器空间冷屏蔽系统物理模型,提出了发汗型分布式点蒸发冷却模型,建立了圆形、正方形、三角形以及蜂窝形的几何单元模型。通过建立不同结构和不同间距的单元模型研究了冷屏表面温度分布规律,在确保总面积相等前提下分... 详细信息

建立了高超音速飞行器空间冷屏蔽系统物理模型,提出了发汗型分布式点蒸发冷却模型,建立了圆形、正方形、三角形以及蜂窝形的几何单元模型。通过建立不同结构和不同间距的单元模型研究了冷屏表面温度分布规律,在确保总面积相等前提下分别对不同数目和不同间距的点蒸发模型进行了数值模拟和实验研究。研究获得了分布式点蒸发制冷模型外表面平均温度与最高温度随发汗冷却结构变化时的温度分布及变化规律,三角形结构在数量较少和间距较小时冷却效果最好,圆形和蜂窝形在数量较多时冷却效果最好,正方形和圆形在间距较大时冷却效果最好。

关键词：空间冷屏蔽系统分布式点蒸发模型高超音速飞行器

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PFHE型五级液氮预冷氢膨胀与四级氦膨胀氢液化工艺研究

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低温工程 2022年第2期 14-21页

作者：李文振张周卫樊翔宇刘要森兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070

研究了以板翅式换热器(PFHE)为核心的30万方/天五级液氮(LN_(2))预冷氢膨胀制冷氢液化系统和四级氦膨胀制冷氢液化系统的原理和工艺流程,两种氢液化工艺均可将氢气液化为-252℃的液氢(LH_(2));给出了两种氢液化工艺具体参数和主液化装... 详细信息

研究了以板翅式换热器(PFHE)为核心的30万方/天五级液氮(LN_(2))预冷氢膨胀制冷氢液化系统和四级氦膨胀制冷氢液化系统的原理和工艺流程,两种氢液化工艺均可将氢气液化为-252℃的液氢(LH_(2));给出了两种氢液化工艺具体参数和主液化装备板翅式换热器的设计计算方法;借助制冷效率、压力损失等主要参数理论计算和两种工艺的特点进行优劣对比。研究表明:针对30万方/天PFHE型氢液化工艺,液氮预冷氢膨胀制冷氢液化工艺制冷效率高、压力损失少、集约性好、可同时制取液氢和液氮两种低温工质,但系统工艺复杂,设备数量众多;氦膨胀制冷氢液化工艺流程简单,功能单一,但集约性差。

关键词：氢液化板翅式换热器氢膨胀制冷氦膨胀制冷

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缠绕管式换热器并管壳程换热数值研究

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石化技术 2022年第5期29卷 96-100,51页

作者：杨发炜张周卫周文和兰州交通大学环境与市政工程学院甘肃兰州730070 兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所甘肃兰州730070

本文通过建立单元几何模型,利用流场模拟软件,结合MATLAB编程软件进行研究分析,研究管径和层间距对缠绕管式换热器并管的壳程换热性能的影响。结果表明:换热器壳程的努塞尔数、摩擦阻力系数和综合换热性能随管径的增大而增大,随层间距... 详细信息

本文通过建立单元几何模型,利用流场模拟软件,结合MATLAB编程软件进行研究分析,研究管径和层间距对缠绕管式换热器并管的壳程换热性能的影响。结果表明:换热器壳程的努塞尔数、摩擦阻力系数和综合换热性能随管径的增大而增大,随层间距的减小而增大;在其他结构参数一定的条件下,壳程流体流速超过一定值时,并管的换热效果要优于非并管的。采用模拟计算和编程计算相结合的方法,为缠绕管式换热器并管壳程换热性能的研究和优化设计提供参考。

关键词：缠绕管式换热器并管壳程流体流动换热性能

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三级PFHE型DMR双混合制冷剂lng低温液化工艺研究

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真空与低温 2020年第2期26卷 125-130页

作者：王军强张周卫汪雅红陈联殷丽兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 兰州交通大学LNG低温装备及自动化研究所兰州730070 兰州空间技术物理研究所兰州730000

研究以板翅式主液化换热器(PFHE)为核心的DMR双混合制冷剂lng液化工艺:预冷段采用重组分高沸点C2H6-C3H8-C4H10三元混合制冷剂节流制冷循环,液化及过冷段采用轻组分低沸点CH4-C2H4-N2三元混合制冷剂制冷循环;PFHE型DMR液化流程采用三级... 详细信息

研究以板翅式主液化换热器(PFHE)为核心的DMR双混合制冷剂lng液化工艺:预冷段采用重组分高沸点C2H6-C3H8-C4H10三元混合制冷剂节流制冷循环,液化及过冷段采用轻组分低沸点CH4-C2H4-N2三元混合制冷剂制冷循环;PFHE型DMR液化流程采用三级板翅式换热器作为主液化装置,内含两段相对独立的三元混合制冷剂制冷循环。结果表明,PFHE型DMR液化工艺可以完全替代缠绕管式(MCHE型)DMR液化工艺,与C3/MR工艺相比可有效地提高系统的制冷效率;三级PFHE结构简单紧凑,换热效率高,比MCHE型DMR液化工艺具有更高的传热效率,主换热面积更小。

关键词：液化天然气板翅式主换热器双混合制冷剂缠绕式主换热器

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