检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2021年第4期72卷 1906-1919,F0003页

作者：王艳徐进良李文华北电力大学低品位能源多相流与传热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

为了从微观角度揭示不同种类超临界流体性质,对超临界流体氩和水进行分子动力学模拟。分析了温度和压力对不同种类超临界流体局部密度时序曲线波动,物理团簇及不同密度区占比的影响。模拟结果表明,两种超临界流体物理参数的变化具有较... 详细信息

为了从微观角度揭示不同种类超临界流体性质,对超临界流体氩和水进行分子动力学模拟。分析了温度和压力对不同种类超临界流体局部密度时序曲线波动,物理团簇及不同密度区占比的影响。模拟结果表明,两种超临界流体物理参数的变化具有较强的一致性。首先,密度时序曲线的均方根误差的最大值所对应的温度均偏离拟临界点,随着压力增大,近临界压力出现的"脊"也逐渐减弱或消失。定压工况,径向分布函数随温度的升高,峰值和谷值均减弱,呈现出从类液状态向类气状态过渡的规律,物理团簇的个数随着温度的升高逐渐增大,最大团簇原子数的占比随着温度升高逐渐减小。定温时,随着压力的增大,表现出相反的变化趋势,物理团簇和最大团簇的占比均与系统密度有较强的依赖关系。不同压力下,系统内平均密度区占比随温度的升高,呈现出先减小后增加的变化规律,且随压力的增大,整体均匀性增强。其次通过理论方法确定两种超临界流体两相区的起止温度,发现从类液状态向类气状态转变的相变焓随压力的增加逐渐增大,是压力的线性函数。最后根据系统熵和温度的关系,阐述熵对超临界流体有序性的影响,指出熵是驱动超临界流体相变的重要作用机制。

关键词：超临界流体分子模拟异质结构相变

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风力发电机组数字孪生系统

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中国科学：技术科学 2022年第10期52卷 1582-1594页

作者：房方姚贵山胡阳吴旭涛刘吉臻华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 北京战未科技有限公司北京102206 新能源电力系统国家重点实验室北京102206

规模化并网风电是我国构建以新能源为主体的新型电力系统的主力电源,其智能化水平直接影响未来电力系统的安全、高效、经济运行.本文引入信息-物理实时映射思想,首次构建并实现了风力发电机组的数字孪生系统.设计了数字孪生系统整体架构... 详细信息

规模化并网风电是我国构建以新能源为主体的新型电力系统的主力电源,其智能化水平直接影响未来电力系统的安全、高效、经济运行.本文引入信息-物理实时映射思想,首次构建并实现了风力发电机组的数字孪生系统.设计了数字孪生系统整体架构,综合机理与数据方法搭建了各子系统实时动态模型;通过对数据信息流的有效组织,解决了风电机组和数字孪生系统之间的数据实时通信、精准映射及可视化呈现问题;应用多模型数字线程交互技术,实现了对风电机组整机动态载荷的实时模拟;通过与在役风电机组实际运行数据的量化对比,验证了该数字孪生系统的实时性与模型精度,探讨了其未来应用场景及功能拓展方向.

关键词：风力发电数字孪生复合建模信息-物理系统

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工质对重力热管壁温与传热特性的影响

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工程热物理学报 2021年第11期42卷 2893-2898页

作者：郭浩彭家略尤天伢纪献兵徐进良华北电力大学低品位能源多相流与传热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

实验中以水、乙醇和FC-72为工质,对重力热管的传热性能、温度均匀性以及温度波动进行了分析。结果显示,当加热功率为20 W时,以水为工质可导致蒸发段壁面的温度波动达3.0℃,以乙醇为工质时,壁面温度波动幅值显著降低,而当以FC-72为工质时... 详细信息

实验中以水、乙醇和FC-72为工质,对重力热管的传热性能、温度均匀性以及温度波动进行了分析。结果显示,当加热功率为20 W时,以水为工质可导致蒸发段壁面的温度波动达3.0℃,以乙醇为工质时,壁面温度波动幅值显著降低,而当以FC-72为工质时,其壁面温度波动很小,稳定性良好。以乙醇和水为工质时,蒸发段温度均匀性与韦伯数We大小有关,We小于1时,温度均匀性随加热功率的增加而升高,We大于1时,温度均匀性随加热功率的增加整体呈降低趋势。同时工质物性对蒸发段和冷凝段热阻的影响具有差异性,以水为工质时蒸发段热阻占比为55%∼80%。而以乙醇和FC-72为工质时冷凝段热阻在总热阻中所占比例较大。

关键词：重力热管工质相变传热温度波动

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基于有限差分运行域的风电场全风况超短期出力动态区间建模

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电网技术 2022年第4期46卷 1346-1354页

作者：胡阳李倩房方郝雨辰华北电力大学控制与计算机工程学院北京市昌平区102206 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 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210017

风电功率具有波动大、不确定性强等特点,场级超短期出力在风电机组风况、出力方面的时延性及时空分散性尚未有效解决。首先,针对周期性风向数据,对机组进行风向聚类并划分风向扇区。其次,提出两步相关性分析法,确定对场级出力影响大且... 详细信息

风电功率具有波动大、不确定性强等特点,场级超短期出力在风电机组风况、出力方面的时延性及时空分散性尚未有效解决。首先,针对周期性风向数据,对机组进行风向聚类并划分风向扇区。其次,提出两步相关性分析法,确定对场级出力影响大且相对独立的多元特征风速。然后,基于有限差分运行域定义回归向量,采用长短期记忆神经网络进行超短期时序动态建模,并结合非参数条件核密度估计法和半参数Copula估计法构建区间模型。最后,通过算例仿真验证了动态区间模型的有效性与可靠性。该模型适用分钟级至秒级的风电场动态响应特性建模,对风电场快速一次调频、无功调压等研究具有指导意义。

关键词：风力发电高维风向聚类扇区划分多元特征风速有限差分回归向量深度学习神经网络动态区间建模

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基于?分析的热电联产机组调峰能耗评价方法

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中国电机工程学报 2024年第16期 6529-6543页

作者：张艺晨卫慧敏徐磊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)

为定量评价燃煤发电热电联产机组供热期调峰的经济性，根据热电联产生产流程将蒸汽划分为凝汽流与供热流，分析机组参与调峰运行时凝汽流与供热流流量的变化，揭示热电联产调峰的本质。根据发电侧、供热侧的调峰深度，定量给出发电、供... 详细信息

为定量评价燃煤发电热电联产机组供热期调峰的经济性，根据热电联产生产流程将蒸汽划分为凝汽流与供热流，分析机组参与调峰运行时凝汽流与供热流流量的变化，揭示热电联产调峰的本质。根据发电侧、供热侧的调峰深度，定量给出发电、供热调峰导致的附加能耗，作为机组调峰经济性定量评价指标，并明确其适用条件。基于蒸汽循环流程开展?平衡和能量平衡分析，提出热电分摊新思路，给出调峰附加能耗计算方法。以实际350 MW供热机组为案例，验证指标的合理性。结果表明，机组在供热流“以热定电”流量基础上，改变凝汽流流量以调节电出力；深度调峰运行模式下，调峰前后供热负荷不变是调峰附加能耗成立的条件。调峰附加能耗定量表征热电联产调峰能效水平，结合热电可行域直观表示不同调峰方式的适用范围，可为调峰方式选择和运行策略制定提供理论依据。

关键词：热电联产调峰附加能耗调峰经济性凝汽流供热流

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我国能源生产、消费、储能现状及碳中和条件下变化趋势

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科学通报 2021年第34期66卷 4466-4476页

作者：张永生董舵肖逸汪涛王家伟华北电力大学能源动力与机械工程学院电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

碳达峰、碳中和是我国能源发展的重大需求和挑战.本文以实现碳中和为目标,基于统计数据分析了我国现有能源生产结构、电力装机、不同行业能源及电力消费等特点,进而讨论实现碳中和目标下的能源结构和我国未来电力系统结构调整面临的问... 详细信息

碳达峰、碳中和是我国能源发展的重大需求和挑战.本文以实现碳中和为目标,基于统计数据分析了我国现有能源生产结构、电力装机、不同行业能源及电力消费等特点,进而讨论实现碳中和目标下的能源结构和我国未来电力系统结构调整面临的问题及瓶颈.主要结论包括:实现碳中和目标,风、光可再生装机将是现有火电装机的2倍左右,需要调整现有的能源生产和消费模式,并配置适当的储能容量;现有技术水平下,抽水蓄能、电化学储能、氢能具有竞争力,但抽水蓄能受限于地理环境,锂离子电池受限于锂资源,氢能燃料电池受限于铂资源,都有发展瓶颈;消纳可再生能源需要考虑多种储能技术储备,氢燃气轮机、氢冶炼等相对成熟的路线技术具有支撑今后大规模可再生能源消纳的潜在优势.分布式储热、压缩空气储能、非贵金属催化的氢燃料电池、钠/铅酸电池、液流电池、超级电容器及其他多种具有技术经济性、可实现大规模应用的储能技术也都具有良好的发展空间.

关键词：碳中和能源生产消费风电太阳能发电储能氢能

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融合维纳过程和粒子滤波的风力发电机轴承剩余寿命预测

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太阳能学报 2022年第12期43卷 248-255页

作者：丁显徐进黎曦琳滕伟宫永立中国绿发投资集团有限公司北京100020 都城伟业集团有限公司北京100020 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

提出维纳过程与粒子滤波相结合的滚动轴承剩余寿命预测方法,将维纳过程引入粒子滤波状态空间模型,充分利用其随机增量性质,增强模型的非线性表达能力,提高预测的准确性。提出弱跟踪粒子滤波策略调整维纳过程,解决概率密度分布方差过大... 详细信息

提出维纳过程与粒子滤波相结合的滚动轴承剩余寿命预测方法,将维纳过程引入粒子滤波状态空间模型,充分利用其随机增量性质,增强模型的非线性表达能力,提高预测的准确性。提出弱跟踪粒子滤波策略调整维纳过程,解决概率密度分布方差过大的问题。该方法在试验台轴承和风力发电机轴承测试数据中均得到验证,可准确预测轴承剩余寿命。

关键词：风电机组维纳过程粒子滤波剩余寿命轴承性能退化

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湍流风况下风电机组机舱近尾流的数值模拟研究

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风机技术 2024年第4期66卷 60-66页

作者：汪涛卢新根王晓东樊庆洋梁翰文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中科院工程热物理研究所

水平轴风电机组机舱风速是机组控制的主要信号参数。机舱风速受风电机组来流湍流与风电机组近尾流影响,变化复杂,对风电机组的优化控制有重要的影响。本文采用计算流体力学(CFD)方法,对湍流风况下风电机组机舱近尾流进行了详细分析。对... 详细信息

水平轴风电机组机舱风速是机组控制的主要信号参数。机舱风速受风电机组来流湍流与风电机组近尾流影响,变化复杂,对风电机组的优化控制有重要的影响。本文采用计算流体力学(CFD)方法,对湍流风况下风电机组机舱近尾流进行了详细分析。对比研究了稳态均匀风况和湍流风况下的近尾流的结构、机舱速度分布及其对风电机组总体性能的影响。研究发现,风电机组总体性能随湍流风况波动也呈现多尺度波动特征。湍流风况下,经过滤波后的机舱风速的时间序列和来流风速的时间序列体现出很强的相关性。对于湍流风况和稳态均匀风况,叶片/风轮旋转对风电机组机舱风速波动的影响最大。湍流风况会增加风电机组机舱风速的波动频率,增大波动的幅值,削弱风轮旋转对尾流和机舱风速的影响。湍流风况使得机舱周围的流动结构更复杂。稳态均匀风况与湍流风况下叶片吸力面叶根位置处都发生了分离流动,湍流强度增大了叶根位置处的流动分离。

关键词：水平轴风电机组机舱风速近尾流湍流风况数值模拟

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垃圾焚烧电站水冷壁镍基合金涂层高温氯腐蚀性能研究

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中国腐蚀与防护学报 2022年第5期42卷 879-884页

作者：王永田赵祎璠魏啸天王嘉伟陈诚王宇张贝贝田欣利曲作鹏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 陆军装甲兵学院装备再制造技术国防科技重点试验室北京100072

垃圾焚烧电站水冷壁高温腐蚀是影响垃圾焚烧炉稳定运行的重要因素,为了提高垃圾焚烧炉运行的安全性,研究者大多从基材的选择、施加表面防护涂层、温度控制等方面进行了研究。本文则主要针对施加表面涂层方面,研究了锅炉水冷壁镍基涂层... 详细信息

垃圾焚烧电站水冷壁高温腐蚀是影响垃圾焚烧炉稳定运行的重要因素,为了提高垃圾焚烧炉运行的安全性,研究者大多从基材的选择、施加表面防护涂层、温度控制等方面进行了研究。本文则主要针对施加表面涂层方面,研究了锅炉水冷壁镍基涂层高温氯腐蚀性能,利用SEM、EDS、XRD和光学显微镜等对合金涂层进行表面形貌和组织结构分析,并沿涂层深度方向进行维氏硬度测试和组织成分检测,探究其抗氯腐蚀机理。结果表明,镍基涂层在高温下耐腐蚀能力强,组织致密,没有孔隙、裂纹等较大缺陷,能够较好地耐氯盐腐蚀,保护垃圾焚烧炉水冷壁。

关键词：火焰喷涂感应重熔氯腐蚀镍基合金涂层

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考虑几何不确定性的翼型随机参数化方法研究

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工程热物理学报 2021年第5期42卷 1184-1192页

作者：于佳鑫陈江涛王晓东白雪峰康顺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 中国空气动力研究与发展中心绵阳621000

参数化方法是翼型设计的重要方法。在翼型设计阶段,参数化模型中的变量通常认为在一定区间内变化,并进行离散化。参数化模型的变量较多时,设计样本空间大,计算量大。本文提出一种翼型的随机参数化设计方法,采用类/形函数变换方法参数化... 详细信息

参数化方法是翼型设计的重要方法。在翼型设计阶段,参数化模型中的变量通常认为在一定区间内变化,并进行离散化。参数化模型的变量较多时,设计样本空间大,计算量大。本文提出一种翼型的随机参数化设计方法,采用类/形函数变换方法参数化翼型,参数化模型的变量为服从一定概率分布的随机变量,基于不确定性量化方法与CFD模拟获得翼型气动性能的统计特性。将此方法与OpenFOAM耦合,对S809翼型进行了随机参数化建模,比较了蒙特卡洛、拉丁超立方和基于稀疏网格的多项式混沌法与CFD结合的精度和效率。结果表明基于稀疏网格的多项式混沌法收敛速度快和精度高,可以大幅减小高维设计变量下的计算量;通过敏感性分析寻找了影响翼型气动性能的主要设计变量。

关键词：参数化翼型拉丁超立方法基于稀疏网格的多项式混沌法

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