检索结果-内蒙古大学图书馆

发电技术 2023年第3期44卷 382-391页

作者：尹桃柱张永生汪涛王家伟电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

燃煤电厂脱硫废水中的重金属污染对环境有巨大潜在危害,其中Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)等重金属离子的问题尤其突出。如何高效、有针对性地去除相关重金属离子,是废水净化的一个挑战。为此,通过模板法制备硫掺杂多孔碳材料,有选择性地... 详细信息

燃煤电厂脱硫废水中的重金属污染对环境有巨大潜在危害,其中Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)等重金属离子的问题尤其突出。如何高效、有针对性地去除相关重金属离子,是废水净化的一个挑战。为此,通过模板法制备硫掺杂多孔碳材料,有选择性地对废水中相关重金属离子进行电吸附。结果表明:材料对于废水中的Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)在5次循环后的脱除效率仍可以达到99%左右。针对我国北部某燃煤电厂的实际脱硫废水进行电吸附实验,其中的Pb^(2+)、Cd^(2+)、Cr^(3+)质量浓度被有效降低到小于0.2μg/L。通过结构、形貌以及电化学等表征发现,S/PC3具有出色的离子输送通道(介孔占比91.06%)和电化学性能(117.3 F/g,1 A/g)。同时,适宜的硫掺杂量提高了其位点活性,使得硫原子(路易斯软碱)和重金属离子(路易斯软酸)结合。

关键词：燃煤电厂硫掺杂多孔碳烟气脱硫脱硫废水重金属电吸附

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微波加热干燥煤泥热质传递及其能耗特性分析

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化工学报 2023年第6期74卷 2382-2390页

作者：王光宇张锴张凯华张东柯华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 西澳大学能源中心(M473) 澳大利亚西澳大利亚6009

采用微波加热方法考察了煤泥干燥过程基本特征及其热量和质量传递特性,阐述了不同阶段动力学和能耗变化基本规律。结果表明煤泥微波干燥可以分为预热升温、恒速干燥和降速干燥三个阶段,其中自由水主要在预热升温和恒速阶段去除,而结合... 详细信息

采用微波加热方法考察了煤泥干燥过程基本特征及其热量和质量传递特性,阐述了不同阶段动力学和能耗变化基本规律。结果表明煤泥微波干燥可以分为预热升温、恒速干燥和降速干燥三个阶段,其中自由水主要在预热升温和恒速阶段去除,而结合水则在降速阶段去除。恒速和降速干燥阶段的动力学特征可以采用线性模型和修正的Page模型(Ⅰ)分别描述,进而获得所选样品在降速阶段的表观活化能为3.23 W/g。样品在恒速干燥阶段脱水能耗(2.94~5.90 kJ/g)明显低于预热升温和降速干燥阶段,且脱水能耗随着微波功率(500~800 W)增大或初始质量(150~300 g)增加而逐渐降低。

关键词：煤泥微波干燥传递过程动力学能耗

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基于多级压缩回热过程的半闭式S-CO_(2)循环回热优化研究

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中国电机工程学报 2023年第17期43卷 6755-6764页

作者：孙恩慧纪洪福石嘉豪张磊徐进良李永毅华北电力大学动力工程系河北省保定市071003 河北省低碳高效发电技术重点实验室(华北电力大学) 河北省保定市071003 电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

在单回热半闭式超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环中,CO_(2)在不同温度和压力下的比热容差异较大,导致回热器两侧工质的温度匹配性较差,不可逆损失较大。构建多级压缩回热过程是改善单回热循环回热性能的有效... 详细信息

在单回热半闭式超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide,S-CO_(2))循环中,CO_(2)在不同温度和压力下的比热容差异较大,导致回热器两侧工质的温度匹配性较差,不可逆损失较大。构建多级压缩回热过程是改善单回热循环回热性能的有效方法。该文在单回热循环的基础上,通过添加分流再压缩过程,提出再压缩半闭式S-CO_(2)循环,并获得6.63%的效率提升,同时从数学公式中证明效率提高的原因是叠加了净功。进一步构建三压缩循环时,发现回热器两侧工质流量的不匹配使得回热器内部出现温度交叉,体现出半闭式S-CO_(2)循环存在多种质量流耦合匹配问题,可通过对燃料、氧气和回流CO_(2)在回热器中进行流量匹配来解决。结果表明,三压缩循环相比再压缩循环的效率可进一步提高1.47%。通过构建多级压缩回热过程,充分挖掘了半闭式S-CO_(2)循环的效率潜力,可获得较好的性能。

关键词：半闭式S-CO_(2)循环多级压缩回热循环效率回热优化多流匹配

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椭圆柱附近柱形空化泡溃灭动力学研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：胡树正吴宇阳沈钧炜王笑语张宇宁华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室华北电力大学能源动力与机械工程学院

流体机械中曲壁面附近空化的研究对于避免流体机械表面侵蚀有重要意义。椭圆柱作为一种常见的曲壁面类型，其附近柱形空化泡溃灭动力学行为仍不明晰。文章基于高速摄影技术对椭圆柱附近柱形泡动力学行为进行了研究，分析了位于对称位置... 详细信息

流体机械中曲壁面附近空化的研究对于避免流体机械表面侵蚀有重要意义。椭圆柱作为一种常见的曲壁面类型，其附近柱形空化泡溃灭动力学行为仍不明晰。文章基于高速摄影技术对椭圆柱附近柱形泡动力学行为进行了研究，分析了位于对称位置处空泡的溃灭特征形态和移动特性。研究发现:（1）空泡在溃灭时，远离椭圆柱侧的泡壁朝向空泡内部凹陷并产生射流，随着空泡-椭圆柱间无量纲距离或椭圆离心率的增大，空泡的非球形演化程度和射流强度均有所减弱。（2）随着无量纲距离或椭圆离心率的增大，空泡靠近椭圆柱侧的泡壁收缩速度呈先减小后增大的趋势，而远离椭圆柱侧的泡壁收缩速度呈先增大后减小的趋势。（3）随着无量纲距离的增加，空泡形心移动距离呈先增大后减小的趋势。此外，随着椭圆离心率的增大，空泡形心移动距离呈一直减小的趋势。

关键词：空泡动力学椭圆柱射流柱形泡高速摄影

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熔盐罐内熔化加热过程优化的实验研究

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中国电机工程学报 2023年第S1期43卷 208-216页

作者：庞力平马奎段立强杜小泽电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206

水平电加热熔盐罐内熔盐的熔化过程受到加热不均产生热应力的限制,需要针对罐内熔盐加热熔化过程,开展加热过程优化实验研究。针对某高温熔盐实验平台,首先开展10与40kW恒定功率加热过程研究,获得罐内熔盐温度监测点的温度变化速率和温... 详细信息

水平电加热熔盐罐内熔盐的熔化过程受到加热不均产生热应力的限制,需要针对罐内熔盐加热熔化过程,开展加热过程优化实验研究。针对某高温熔盐实验平台,首先开展10与40kW恒定功率加热过程研究,获得罐内熔盐温度监测点的温度变化速率和温度分布均匀性。通过两组低功率和高功率恒定功率加热过程的温度场和变化率分布和均匀性分析,提出阶梯变功率加热模式。设计两种不同阶梯功率加热模式,实验获得不同组合阶梯加热情况下,熔盐罐内部熔盐温度场和温度变化率数据。结果表明,罐内熔盐采用变功率加热可以有效减少加热时间和降低启动初期温升率的巨大变化引起的罐体安全性问题。最后,采用PLC编程,对加热熔化过程实现自动加热功率控制,同时控制熔盐固体内部温度变化率,并减少了加热时间,获得预期效果。

关键词：熔盐罐熔盐熔化电加热功率 PLC控制

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来流条件与叶轮几何对S-CO2离心压缩机反转作透平的性能影响

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中国电机工程学报 2025年

作者：苗森春谭兴兴吴江波申正精杜小泽兰州理工大学能源与动力工程学院电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学)

该文提出一种超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide，S-CO2)双向布雷顿循环储能系统构想，其中叶轮机需具备双向运行能力。为研究叶轮机在双向运行条件下的性能特性，以离心压缩机反转作透平为研究对象，通过理论推导和数值计... 详细信息

该文提出一种超临界二氧化碳(supercritical carbon dioxide，S-CO2)双向布雷顿循环储能系统构想，其中叶轮机需具备双向运行能力。为研究叶轮机在双向运行条件下的性能特性，以离心压缩机反转作透平为研究对象，通过理论推导和数值计算相结合的方法展开研究。首先，理论推导分析了压缩机反转作透平的最优工况；其次，数值模拟研究了透平在不同来流条件下的性能特性，并探讨了叶轮几何参数对透平性能的影响规律。结果表明：降低进口温度和增大进口压力可拓宽透平的高效运行区间；透平效率随流量增加呈先升后降趋势，其高效运行区间相较于压缩机工况向小流量偏移且范围变窄，但透平工况的最大效率高于压缩机工况；增加叶片数和叶片包角可提升输出功率和膨胀比，但过度增大会导致效率下降；叶顶间隙对效率影响显著，而叶片包角对输出功率和膨胀比影响最大。研究结果可为sCO2离心压缩机反转作透平的优化设计及可逆压缩机的实现提供理论依据和参考。

关键词：离心压缩机反转作透平超临界二氧化碳气动性能来流条件几何结构

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平行平板狭缝附近空泡动力学的实验研究

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年第3期52卷 134-142页

作者：扈庆祎张程郭子通王笑语张宇宁电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学) 北京102206 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

狭缝中的空泡在微流体控制和泵送中有着广泛的应用。然而,在狭缝和外部自由流体空间交界面附近的空泡动力学行为尚不清楚。利用高速摄影实验系统,对交界面附近激光诱导空泡的溃灭和回弹行为进行了实验观察。通过改变空泡形心与交界面之... 详细信息

狭缝中的空泡在微流体控制和泵送中有着广泛的应用。然而,在狭缝和外部自由流体空间交界面附近的空泡动力学行为尚不清楚。利用高速摄影实验系统,对交界面附近激光诱导空泡的溃灭和回弹行为进行了实验观察。通过改变空泡形心与交界面之间的无量纲距离,研究了空泡的变形和平移运动过程。研究发现:(1)受交界面影响,空泡具有明显的各向异性变形和平移。在空泡溃灭阶段,当空泡与交界面的距离较小时,狭缝外部的空泡表面溃灭速度更快。(2)随着无量纲距离的增加,空泡在溃灭阶段各方向的速度差异呈先增后减的变化趋势,空泡形心位移的变化趋势也是如此。(3)随着无量纲距离的增大,在回弹阶段,空泡云团的形状和膨胀范围也有显著差异,空泡右端点的膨胀方向发生明显变化。

关键词：空化泡动力学微流体控制狭缝高速摄影

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基于Mobile-VIT的旋转机械故障诊断方法

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汽轮机技术 2023年第2期65卷 119-121,86页

作者：付忠广王诗云高玉才周湘淇华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

主要提出了一种基于Mobile-VIT神经网络技术的旋转机械故障的识别分析方法:首先,将旋转的机械构件在其各种连续运行工作状态条件下获得的高频振动信号通过短时的傅里叶变换方法转换为时频图像;然后,将图像输入到搭建好的Mobile-VIT网络... 详细信息

主要提出了一种基于Mobile-VIT神经网络技术的旋转机械故障的识别分析方法:首先,将旋转的机械构件在其各种连续运行工作状态条件下获得的高频振动信号通过短时的傅里叶变换方法转换为时频图像;然后,将图像输入到搭建好的Mobile-VIT网络模型中,通过其对时频图的识别以及特征提取实现旋转机械故障诊断。实验结果表明,提出的方法具有较高的故障识别准确率,能够有效识别旋转机械的运行状态。

关键词：旋转机械故障诊断短时傅里叶变换深度学习 Mobile-VIT

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水平轴风电机组叶片摆振与挥舞机理建模

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机械工程学报 2024年第3期60卷 131-142页

作者：王思清滕伟王罗刘宇彭迪康马志勇柳亦兵华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 中国长江三峡集团有限公司北京100038 中国绿发投资集团有限公司北京100020

水平轴风电机组叶片振动机理建模是研究叶片振动规律及进行故障诊断的基础。基于多坐标变换,考虑塔影效应、几何非线性和桨距角变化等因素的影响,建立结构动力学与空气动力学耦合的水平轴风电机组叶片摆振、挥舞振动机理模型。以某2 MW... 详细信息

水平轴风电机组叶片振动机理建模是研究叶片振动规律及进行故障诊断的基础。基于多坐标变换,考虑塔影效应、几何非线性和桨距角变化等因素的影响,建立结构动力学与空气动力学耦合的水平轴风电机组叶片摆振、挥舞振动机理模型。以某2 MW风电机组柔性叶片以及某场站3 MW风电机组叶片为对象,构建了多体动力学模型,分别与GH Bladed软件计算结果和机组实测数据相比,具有较高的吻合度。基于此模型,研究了稳态工况下,塔影效应、几何非线性以及桨距角变化对叶片运行参数和振动的影响。结果表明,叶片轴向推力和转矩在塔影区有明显下降,同时挥舞方向振动在塔影区存在显著波动。叶片的侧向弯曲刚度随着方位角的变化呈谐波式变化,转速影响叶片侧向弯曲刚度大小。当风速过大时,叶片通过桨距角变化可以有效抑制振动。

关键词：空气动力学结构动力学塔影效应几何非线性摆振与挥舞

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竖直铯热管传热特性的实验和数值模拟

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化工进展 2024年第4期43卷 1711-1719页

作者：赵吉隆郭宇翔陈宏霞袁达忠杜小泽华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学北京100049

近年来,有关中温铯热管的研究较少,主要因为铯热管造价昂贵且铯金属化学性质活泼,开展实验难度较大,因此通过数值模拟方法对铯热管启动特性与内部相变等过程进行分析预测具有重要意义。首先,本文开展铯热管冷启动实验,并基于目前的热管... 详细信息

近年来,有关中温铯热管的研究较少,主要因为铯热管造价昂贵且铯金属化学性质活泼,开展实验难度较大,因此通过数值模拟方法对铯热管启动特性与内部相变等过程进行分析预测具有重要意义。首先,本文开展铯热管冷启动实验,并基于目前的热管模拟模型,利用UDF建立蒸发与冷凝的自适应模型,对比实验热管稳态壁温与数值模拟计算壁温,最大温差小于20K,且较好地呈现了热管末端的温度突降,证明了模型的准确性。其次,基于竖直铯热管变功率冷态启动实验,模拟获得铯热管启动过程中热管壁面温度及内部工质相态分布的演变过程;并利用壁面温度的平均差数值评价有效长度上的均温性。最后,通过模拟研究改变热管蒸发段长度(200mm和120mm)、加热功率(1028.2W和844.4W)及充液率(8.8%、12%和15%),对比分析其相态分布、温度分布及压力分布;综合热管有效工作长度、壁面均温性、蒸发段液相堆积与干烧现象,分析蒸发段长度与充液率的最佳配比,为热管的优化设计提供基础。

关键词：传热多相流数值模拟热管相分布均温性

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