检索结果-内蒙古大学图书馆

能源研究与管理 2022年第4期14卷 122-128页

作者：徐启刘家森李书金朱炳衡何耀辰华北水利水电大学能源与动力工程学院郑州450045

为了深入了解缠绕管式换热器的特性,通过建立圆管缠绕管换热器的几何模型,采用Fluent仿真数值模拟软件对其管内流动进行模拟,并利用origin软件对各个工况下的管内模拟结果数据进行处理,分析了不同工况下圆管缠绕管对缠绕管换热器内流体... 详细信息

为了深入了解缠绕管式换热器的特性,通过建立圆管缠绕管换热器的几何模型,采用Fluent仿真数值模拟软件对其管内流动进行模拟,并利用origin软件对各个工况下的管内模拟结果数据进行处理,分析了不同工况下圆管缠绕管对缠绕管换热器内流体流动的影响。结果表明:RNG k-ε湍流模型计算结果的平均误差为5.8%,与实验值的变化趋势基本一致;管程入口流量对壳程出口温度的影响小于管程出口流量对壳程出口温度的影响,壳程温度的分布情况随着管程流量的增大而变得更加均匀;对管程综合评价指标PEC指数分析表明,管程流量的增大会造成相对应的管程压降的增大,摩擦系数的变化则相反,两者的变化幅度均随着管程流量的增大而趋于平缓,换热效果强化显著。

关键词：缠绕圆管式换热器数值模拟结构参数换热性能

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环境温度变化生物质气微型燃气轮机联合循环运行及调节

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能源研究与管理 2023年第1期15卷 153-161页

作者：张小桃张文贤华北水利水电大学能源与动力工程学院郑州450045

为探究不同燃料、环境温度对微型燃气轮机联合循环运行性能的影响,利用MATLAB/Simulink软件建立回热型微型燃气轮机联合循环模型,以天然气为燃料,验证模型的合理性。选取天然气、沼气和松木气等作为燃料,在环境温度为15℃,机组的输出功... 详细信息

为探究不同燃料、环境温度对微型燃气轮机联合循环运行性能的影响,利用MATLAB/Simulink软件建立回热型微型燃气轮机联合循环模型,以天然气为燃料,验证模型的合理性。选取天然气、沼气和松木气等作为燃料,在环境温度为15℃,机组的输出功率为100 kW时,与天然气系统相比,沼气和松木气系统的燃料流量增大,燃烧室出口温度降低,电效率分别下降了0.19%和0.67%,联合循环热效率分别下降了0.22%和0.62%。环境温度升高时,3种燃料系统的压气机入口空气流量减少,燃烧室出口温度和透平排烟温度升高,机组输出功率和电效率降低,而余热利用热效率和联合循环热效率升高,环境温度由5℃升高到20℃时,天然气、沼气和松木气系统的联合循环热效率分别由58.16%、57.99%和57.60%升高至62.62%、62.24%和61.46%,生物质气可作为优先替代燃料应用于燃气轮机。当环境温度扰动时,控制系统进行保护动作,机组转速迅速恢复至1000 rad/s,其他参数也重新恢复到稳定状态,增设控制系统可提高机组的运行性能。

关键词：微型燃气轮机生物质气环境温度燃料流量控制系统

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探测器场笼电场模拟与优化

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能源研究与管理 2023年第1期15卷 177-183页

作者：李文博张俊伟米振远时永兴张利平华北水利水电大学能源与动力工程学院郑州450045

为了提高探测器场笼内部电场均匀性,采用Comsol仿真数值模拟软件对探测器场笼内部电场进行模拟,分析了不同条件下对场笼内部电场的影响。结果表明:1)改变探测器场笼外边界条件可使探测器场笼内的电场大范围接近设定的目标值200 V/cm,提... 详细信息

为了提高探测器场笼内部电场均匀性,采用Comsol仿真数值模拟软件对探测器场笼内部电场进行模拟,分析了不同条件下对场笼内部电场的影响。结果表明:1)改变探测器场笼外边界条件可使探测器场笼内的电场大范围接近设定的目标值200 V/cm,提高场笼内部电场均匀性;2)改变金属电极环的宽度、厚度、中心距可增强对探测器外场的屏蔽效果,使探测器场笼内的电场值为设定的目标值200 V/cm,提高探测器场笼内部电场均匀性,并且减小中心距、增大金属电极环厚、增大金属电极环宽对探测器场笼内部电场的改善效果依次减小;3)增加等势环可改变因电极形状的突变而引起的相邻金属电极电场线发散,也可以提高探测器场笼内部电场的均匀性。通过模拟计算场笼电场分布,评估各个参数对场笼电场的影响程度,总结各参数选取的原则,为不同实验中探测器场笼的设计提供优化指导。

关键词：场笼金属电极环中心距等势环

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垃圾焚烧发电模拟及运行性能分析

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能源研究与管理 2022年第4期14卷 116-121,155页

作者：牛玉麟王爱军张小桃白麟睿华北水利水电大学能源与动力工程学院郑州450045

为了对比分析不同种类城市生活垃圾焚烧发电对发电性能的影响,基于900 t/d垃圾焚烧炉与3种不同型号中温中压型蒸汽轮机,采用Aspen Plus搭建垃圾焚烧发电过程系统模型。在额定工况下,选取2种不同的城市生活垃圾作为燃料进行焚烧,对比了... 详细信息

为了对比分析不同种类城市生活垃圾焚烧发电对发电性能的影响,基于900 t/d垃圾焚烧炉与3种不同型号中温中压型蒸汽轮机,采用Aspen Plus搭建垃圾焚烧发电过程系统模型。在额定工况下,选取2种不同的城市生活垃圾作为燃料进行焚烧,对比了不同过量空气系数下的烟气温度,研究了2种燃料的发电情况;通过使用另外2种不同参数的蒸汽轮机,对比分析了发电情况。结果表明:热值高的城市生活垃圾提高了烟气温度与机组热效率。2种城市生活垃圾燃料的烟气温度相差了167.7℃;并使蒸汽轮机制动马力提升了58.6%,对蒸汽轮机制动马力有显著提升。过量空气系数的某一值会使烟气中的可燃成分占比骤降趋于0。改变蒸汽参数后会改变其制动马力。所选择的垃圾燃料对垃圾焚烧系统的发电效率具有显著影响,含水率越低、燃料热值越高效率越高;随着过量空气系数的增加,燃烧充分,但烟气温度逐渐降低;蒸汽轮机的蒸汽参数对发电机制动马力影响显著,最高会使制动马力下降10.63%。

关键词：生活垃圾处理焚烧发电系统蒸汽轮机制动马力

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泵站出水管路交汇方式对管路水力性能的影响

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水电能源科学 2023年第2期41卷 125-127,132页

作者：张自超张勇高长景高志锴华北水利水电大学能源与动力工程学院河南郑州450045 济南市水利工程服务中心山东济南250400

由于泵站相邻机组共用一个出水管路产生交汇而导致原设计存在一定的问题,提出了3种出水管路交汇方案,采用数值模拟方法研究出水管路不同交汇方式对泵站管路水力性能的影响。结果表明,相比于原方案,方案2、3的水力损失均约减小了50%;3种... 详细信息

由于泵站相邻机组共用一个出水管路产生交汇而导致原设计存在一定的问题,提出了3种出水管路交汇方案,采用数值模拟方法研究出水管路不同交汇方式对泵站管路水力性能的影响。结果表明,相比于原方案,方案2、3的水力损失均约减小了50%;3种优化方案均明显改善了出水管路交汇点前的流场分布;相比于原方案,在交汇点前,方案1、2能改善#2机组的流场,漩涡和二次流变小;在交汇点后,方案2的流场分布更光顺,水力性能更优。综合考虑各方案的水力性能和结构特点,确定方案3为最优方案。

关键词：泵站出水管路交汇方式水力性能

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非均匀高热通量内置纽带冷却通道阻力特性分析

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化工进展 2023年第10期42卷 5083-5091页

作者：朱戈毕勤成田书建颜建国华北水利水电大学能源与动力工程学院河南郑州450045 西安交通大学动力工程及多相流国家重点实验室陕西西安710049 西安理工大学西北旱区生态水利国家重点实验室陕西西安710048

以托卡马克装置中偏滤器的靶板水冷通道为背景,实验研究了非均匀热通量下有、无内置纽带的圆形冷却通道的阻力特性。工质为去离子水,主要参数为:质量流速G为(3~8)×10^(3)kg/(m^(2)∙s)、实验段入口压力P为3MPa、4.2MPa、5MPa、等效... 详细信息

以托卡马克装置中偏滤器的靶板水冷通道为背景,实验研究了非均匀热通量下有、无内置纽带的圆形冷却通道的阻力特性。工质为去离子水,主要参数为:质量流速G为(3~8)×10^(3)kg/(m^(2)∙s)、实验段入口压力P为3MPa、4.2MPa、5MPa、等效单侧辐射热通量qe为5~10MW/m^(2)。采用通电方式对偏置圆形通道进行加热,来模拟偏滤器受到高温等离子体的单侧辐射加热。对非均匀高热通量下的竖直上升圆形冷却通道进行流动阻力实验。详细讨论了内置纽带结构以及q_(e)、G、P等系统参数对实验段阻力dP的影响:在单相流动区,实验段阻力主要受到内置纽带、质量流速和热通量的影响,有内置纽带的阻力显著高于无纽带的工况,且qe越低,G越高,则dP越大;在欠热沸腾流动区,dP与内置纽带、q_(e)、G、P均有相关性:其中内置纽带和G对dP的影响减小,P对dP的影响增强。q_(e)越高、G越高、P越低的工况,dP越大。对受热圆形通道的单相阻力关联式进行评估,结果表明:几乎所有关联式都高估了给定黏度比下的阻力系数比。根据实验数据拟合出适用于高质量流速和非均匀高热通量下的单相流动阻力关联式,其均方根误差为3.17%。

关键词：非均匀高热通量内置纽带高质量流速阻力关联式偏滤器

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空气二氧化碳捕集固体吸附材料研究进展

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当代化工 2022年第12期51卷 2964-2972页

作者：王秋红梁陈洋张向薪刘军华北水利水电大学能源与动力工程学院河南郑州450045

随着全球极端天气的剧增,减少碳排放已成为全世界关注的焦点之一。直接空气捕集(DAC)是降低空气中 CO_(2)浓度、实现 CO_(2)负排放的重要手段,该技术的关键是综合性能优异的吸收/附材料的研发。用于空气 CO_(2)捕集的固体吸附材料分为... 详细信息

随着全球极端天气的剧增,减少碳排放已成为全世界关注的焦点之一。直接空气捕集(DAC)是降低空气中 CO_(2)浓度、实现 CO_(2)负排放的重要手段,该技术的关键是综合性能优异的吸收/附材料的研发。用于空气 CO_(2)捕集的固体吸附材料分为物理吸附剂、固体胺吸附剂、湿法再生吸附剂。物理吸附剂中金属有机骨架化合物(MOFs)具有很大的开发潜力,但目前物理吸附剂依旧不能成为 DAC 吸附剂的首要选择。固体胺吸附剂的关键在于胺基团的含量、负载形式以及利用效率,湿法再生材料可以依靠水的蒸发自由能实现吸附剂再生,再生成本低。相比于物理吸附剂,固体胺吸附剂和湿法再生吸附剂凭借对 CO_(2)高选择性和高捕集性能,拥有更好的应用前景。

关键词：二氧化碳直接空气捕集技术固体吸附剂物理吸附化学吸附

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离心泵叶轮的泥沙磨损性能数值分析

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吉林水利 2022年第10期 21-29页

作者：关婷月华北水利水电大学能源与动力工程学院河南郑州450045

为深入了解固液两相流下的离心泵叶轮内部的流动状态,进一步探索离心泵叶轮的磨损规律,基于计算流体动力学和数值模拟的方法,采用两相流模型以及Phase Coupled SIMPLE算法对离心泵叶轮部位在不同固相颗粒粒径和不同固相颗粒浓度下进行... 详细信息

为深入了解固液两相流下的离心泵叶轮内部的流动状态,进一步探索离心泵叶轮的磨损规律,基于计算流体动力学和数值模拟的方法,采用两相流模型以及Phase Coupled SIMPLE算法对离心泵叶轮部位在不同固相颗粒粒径和不同固相颗粒浓度下进行定常数值模拟。结果表明:不同固相颗粒粒径条件下,粒径较大的固相颗粒更容易对叶轮前后盖板造成磨损。粒径较小的固相颗粒对叶片进出口位置造成的磨损程度更高。不同固相颗粒浓度条件下,颗粒浓度的增加,致使叶轮前后盖板和叶片正反面的磨损率均有明显增加,叶片背面的比叶片工作面的磨损更加严重,叶轮的前盖板比后盖板更容易遭受泥沙磨损破坏。该研究对于提高黄河沿岸大批水利工程中离心泵的机组性能、安全运行以及磨损防护具有重大意义。

关键词：离心泵叶轮固液两相流泥沙磨损数值模拟

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基于CFD的光滑棒束通道内超临界水传热特性及网格敏感性分析

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中原工学院学报 2023年第1期34卷 73-81页

作者：徐维晖翟禹鑫王为术王杰华北水利水电大学能源与动力工程学院河南郑州450045

基于CFD对2×2光滑棒束通道网格模型多维度节点的敏感性进行分析研究,得到最佳网格参数,并以此为基础分析棒束通道内温度、速度场参数分布规律,探究光滑棒束通道内超临界流体的流态特征。结果表明,周向及径向网格节点数目对结果影... 详细信息

基于CFD对2×2光滑棒束通道网格模型多维度节点的敏感性进行分析研究,得到最佳网格参数,并以此为基础分析棒束通道内温度、速度场参数分布规律,探究光滑棒束通道内超临界流体的流态特征。结果表明,周向及径向网格节点数目对结果影响较大,r、θ、z三个方向节点数量分别控制在50个、120个、1 200个为最佳,第一层网格高度应控制在1.74μm。工况1条件下流体流速分布较为均匀,进出口流体温差、速度差要小于工况2,单根燃料棒周向温度中心侧要高于棒束外侧,以通道中心与棒束中心为中心面,温度逐级下降且呈对称分布。

关键词： SCWR 网格敏感性棒束通道传热特性

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涡发生器间距对翼型气动性能影响的实验研究

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太阳能学报 2018年第9期39卷 2410-2417页

作者：胡昊李新凯王晓东康顺华北水利水电大学电力学院郑州450045 中国科学院工程热物理研究所北京100190 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

以DU93-W-210风力机号用翼型为研究对象，采用风洞实验方法研究4组涡发生器（VGs）例距（S=5H、7h、13H、19H，H为VGs高度）对翼型气动性能的影响规律。风洞实验结果发现：在清净翼型失速攻角（8°）之前，涡发生器对翼型的升力系... 详细信息

以DU93-W-210风力机号用翼型为研究对象，采用风洞实验方法研究4组涡发生器（VGs）例距（S=5H、7h、13H、19H，H为VGs高度）对翼型气动性能的影响规律。风洞实验结果发现：在清净翼型失速攻角（8°）之前，涡发生器对翼型的升力系数影响较小。而对于阻力系数及升阻比，当间距S=5H、7H时会使翼型的阻力系数增加，其中S=5H时阻力最多增加27％，升阻比降低19％。间距S=13H、19H时使翼型阻力系数降低，其中S=13H时阻力最多降低70％，升阻比最多增加160％；在翼型失速攻角（8°）之后，涡发生器均能增加翼型升力、降低阻力、增加升阻比，其中S=5H时翼型升力系数最多增加48％，增加失速攻角近10°，且在失速攻角之后，S=5H时翼型升阻比增加最多。故加装涡发生器不一定在全攻角范同内均增加翼型升阻比，但会增加翼型最佳升阻比的攻角范围。所以，涡发生器存在最佳间距，若从最大升力系数来判断，当间距S=5H时效果最佳。若从最大升阻比来看，当间距S=13H时效果更佳。

关键词：涡发生器翼型气动性能风洞实验

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