检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2025年第2期46卷 410-416页

作者：朱秋良韩旭韩中合华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室保定071003

低压缸零出力改造可以充分挖掘机组调峰能力,然而低压转子和内部工质摩擦会产生鼓风损失,末级流场极不稳定。基于国内外研究现状,以某300 MW汽轮机末级叶栅为研究对象,数值计算得到了不同流量工况下汽轮机末级叶片振动特性规律。结果表... 详细信息

低压缸零出力改造可以充分挖掘机组调峰能力,然而低压转子和内部工质摩擦会产生鼓风损失,末级流场极不稳定。基于国内外研究现状,以某300 MW汽轮机末级叶栅为研究对象,数值计算得到了不同流量工况下汽轮机末级叶片振动特性规律。结果表明:近零出力工况在20%THA处,随后末级进入鼓风工况,叶片升温速率加快;叶片的形变分布情况不随着流量的减小而发生较大的变化,动叶形变较大的区域位于叶片顶部出汽边缘处;随着流量的减小,由于叶片表面热应力增大的幅度大于压应力减小的幅度,导致动叶形变量随流量的减小而增大;近零出力工况下,动叶振动频率始终大于其共振频率,因此其不会发生共振。研究结果可为汽轮机零出力改造蒸汽流量设计提供参考。

关键词：汽轮机近零出力工况热应力叶片颤振

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跨声速轴流压气机非定常流动机理研究

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工程热物理学报 2025年第1期46卷 72-82页

作者：郎进花康嘉诚安光耀张磊华北电力大学(保定)河北省低碳高效发电技术重点实验室保定071003

为了探究轴流压气机单转子叶顶区域的非定常流动机理,针对某跨声速压气机开展数值模拟研究,探究了叶顶泄漏流流场非定常演化特性。研究发现:该转子叶顶非定常流动现象特征频率为1863.3 Hz。吸力面前缘形成的泄漏涡,在一个波动周期内发... 详细信息

为了探究轴流压气机单转子叶顶区域的非定常流动机理,针对某跨声速压气机开展数值模拟研究,探究了叶顶泄漏流流场非定常演化特性。研究发现:该转子叶顶非定常流动现象特征频率为1863.3 Hz。吸力面前缘形成的泄漏涡,在一个波动周期内发生破碎,并形成一个新的涡结构;该结构受到压力面吸力面之间的压差及前缘脱体激波共同作用逐渐向相邻叶片压力面前缘外沿移动,并在此跨周期演化过程中出现约1/9周期的维持现象;泄漏涡破碎后形成的涡结构消散的同时与下一个循环中破碎的涡共同作用,在通道内形成堵塞区,受激波的影响,进一步加剧“前缘溢流”现象的生成。也依此推测出,涡波干涉导致的泄漏涡破碎是诱发流场非定常性的关键因素。泄漏涡破碎后在相邻叶片前缘形成新的涡结构,其随时间变化发生的一系列演化过程是造成叶顶区域非定常流动的主要原因。

关键词：轴流压气机数值模拟泄漏涡涡波干涉非定常流动

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结构参数对间接式太阳能储热水箱蓄热特性影响

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化工学报 2025年第3期76卷 1275-1287页

作者：许翔韩中合李恒凡华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室河北保定071003

太阳能采暖系统中的储热水箱解决了太阳辐射间歇性和用热负荷不匹配的问题,但传统水箱内冷热水掺混严重,限制了系统的广泛应用。针对新型空气源热泵微通道太阳能集热器系统,建立了储热水箱间接式非稳态蓄放热过程模型并提出优化方案。... 详细信息

太阳能采暖系统中的储热水箱解决了太阳辐射间歇性和用热负荷不匹配的问题,但传统水箱内冷热水掺混严重,限制了系统的广泛应用。针对新型空气源热泵微通道太阳能集热器系统,建立了储热水箱间接式非稳态蓄放热过程模型并提出优化方案。三维数值模拟分析了优化前后储热水箱的蓄热特性,研究了不同结构水箱在蓄热过程中的斜温层厚度、蓄热能力、Nusselt数及㶲量变化。研究显示,下置换热单元且无竖管的原结构水箱水体掺混最严重,上置换热单元分层效果最佳但蓄热能力差;下置换热单元配合竖管显著提升分层效果及蓄热能力,3600 s内蓄热能力提高18.87%,㶲量增加1322.14%。优化方案中,当水泵流速0.25 kg/s、竖管高度1300 mm、直径100 mm时,储热水箱综合性能最佳。

关键词：储热水箱间接式换热温度分层结构参数蓄热特性

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风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统容量配置优化

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中国电机工程学报 2025年第2期45卷 489-501,I0008页

作者：李永毅王子晗张磊雷彤彤梁颖琦张国强许诚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 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206

可再生能源的大规模并网给电网的灵活性提出了更高的要求,高可再生能源渗透率下的弃风弃光问题凸显。该文提出一种基于“电-氢”双向耦合的风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统,使用数据驱动方法建立掺氢燃气轮机联合循环部分工况模型... 详细信息

可再生能源的大规模并网给电网的灵活性提出了更高的要求,高可再生能源渗透率下的弃风弃光问题凸显。该文提出一种基于“电-氢”双向耦合的风-光-氢-燃气轮机一体化氢电耦合系统,使用数据驱动方法建立掺氢燃气轮机联合循环部分工况模型,并融合风力发电机、光伏电池板和电解槽的机理模型建立系统全工况模型,构建系统运行调控策略,并建立基于NSGA-Ⅱ算法的多目标容量配置优化模型。获得了典型环境参数和负荷需求下以年利润最大、CO_(2)排放量最低为目标的Pareto最优解集。结果表明:CO_(2)排放量可降低至396 g/(kW·h),缺电率最低为0.0045,弃电率最低为0.0105;相比于光伏,提高风电装机容量更有利于降低CO_(2)排放,在风电装机容量达到72.89 MW时,CO_(2)排放量达到最低的94.83万t/年;追求低CO_(2)排放将导致经济效益恶化,而过度追求经济效益则不利于系统供电的可靠性,经济效益最高的配置方案年利润为3586万元,功率供应缺失率达到0.1049。提出的风-光-氢-燃气轮机一体化系统,可有效消纳可再生能源,降低CO_(2)排放,提高供电可靠性。

关键词：氢电耦合氢储能掺氢燃气轮机燃气轮机联合循环容量配置优化

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基于负荷特性互补的分布式能源系统能源站规划

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化学工程 2025年第1期53卷 1-6页

作者：王智邓君李鹏李升旭华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室河北保定071003

现有综合能源系统供能范围划分和能源站选址中很少考虑负荷特性的问题,造成能源站各设备利用率降低。因此,以能源站和能源管网综合费用年值最小为目标,使用k-means算法确定初始能源站位置和供能范围,通过考虑负荷特性互补重新划分供能范... 详细信息

现有综合能源系统供能范围划分和能源站选址中很少考虑负荷特性的问题,造成能源站各设备利用率降低。因此,以能源站和能源管网综合费用年值最小为目标,使用k-means算法确定初始能源站位置和供能范围,通过考虑负荷特性互补重新划分供能范围,在供能范围内采用遗传算法重新确定能源站选址,分别采用维诺图和综合能源负荷矩交替迭代法、核密度分析法进行对比分析。以某社区为例,考虑负荷特性互补使能源站综合费用年值降低10.46万元,经济性提高1.64%。核密度分析法使能源站综合费用年值降低3.38万元,经济性提高0.53%。

关键词：分布式能源系统负荷特性互补核密度分析能源站选址定容能源站区域划分

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基于建筑光伏的社区综合能源系统热电交互优化

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太阳能学报 2025年第1期46卷 480-490页

作者：魏长祺周源金莺赵磊李雨欣王江江华北电力大学河北省低碳高效发电技术重点实验室保定071003 北京电控智慧能源股份有限公司北京100015

针对光伏建筑一体化社区的产消失衡问题,以建筑光伏的就地消纳和社区综合能源系统的低碳经济调度为重点开展能源共享,在保护参与成员隐私的前提下采用交替方向乘子法制定社区群总运行成本最低策略,并基于参与社区的贡献度通过Shapley值... 详细信息

针对光伏建筑一体化社区的产消失衡问题,以建筑光伏的就地消纳和社区综合能源系统的低碳经济调度为重点开展能源共享,在保护参与成员隐私的前提下采用交替方向乘子法制定社区群总运行成本最低策略,并基于参与社区的贡献度通过Shapley值法进行效益分配。对交互运行下的社区综合能源系统进行数学分析,并与独立运行下的社区综合能源系统进行比较。算例结果表明:交互运行策略较独立运行策略带来的运行成本效益提升范围为3%~5%,碳减排效益提升范围为4%~8%,光伏消纳提升率在4%~25%之间;然而,交互运行策略对于单一多电社区组合的效益提升甚微。

关键词：综合能源系统优化调度光伏建筑一体化光伏消纳效益分配

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低压环境下固着盐水液滴蒸发特性研究

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真空科学与技术学报 2025年第1期45卷 50-58页

作者：刘璐卢静圆王腾王太董新宇华北电力大学动力工程系保定071003 河北省低碳高效发电技术重点实验室保定071003

文章开展低压环境下固着盐水液滴蒸发特性的实验和理论研究。实验方面,搭建了可视化实验系统,获得了固着盐水液滴在低压环境下蒸发过程的接触角、接触直径变化规律,使用称重传感器记录了液滴质量变化。理论方面,建立了低压环境下固着盐... 详细信息

文章开展低压环境下固着盐水液滴蒸发特性的实验和理论研究。实验方面,搭建了可视化实验系统,获得了固着盐水液滴在低压环境下蒸发过程的接触角、接触直径变化规律,使用称重传感器记录了液滴质量变化。理论方面,建立了低压环境下固着盐水液滴蒸发传热传质模型,该模型考虑了液滴的表面曲率及蒸发过程中的活度系数;通过与实验结果的对比,验证了该模型的可靠性。得出结论:当盐水液滴析出晶体形态不再变化时,还有部分水分在晶体缝隙中没有蒸发出来;随着蒸发进行盐水液滴接触角在不断减小,并且压力越低,接触角减小越快,析出的晶体会抑制接触线的铺展与收缩,使接触直径不再变化;液滴盐分浓度越大,蒸发速率越慢;环境压力越低,液滴蒸发速率越快;相比于平表面,凸面基底上液滴铺展面积更大,因此蒸发速率越快。

关键词：低压环境盐水液滴析晶蒸发速率

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基于超临界二氧化碳循环的“光火储”一体化发电系统调峰性能研究

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热力发电 2025年第2期54卷 9-20页

作者：田松峰徐琛张倩姚静刘旭翟启超华北电力大学动力工程系河北保定071003 河北省低碳高效发电技术重点实验室河北保定071003

为建设大容量灵活性调节电源,并解决燃煤机组冬季调峰供暖两难兼顾的问题,在传统火电(CFPP)基础上,利用太阳能和熔盐储热提出了6种兼顾冬季供暖的新型“光火储”一体化发电系统。通过EBSLION软件对该系统进行建模,从储热负荷和用电负荷... 详细信息

为建设大容量灵活性调节电源,并解决燃煤机组冬季调峰供暖两难兼顾的问题,在传统火电(CFPP)基础上,利用太阳能和熔盐储热提出了6种兼顾冬季供暖的新型“光火储”一体化发电系统。通过EBSLION软件对该系统进行建模,从储热负荷和用电负荷2个角度对各方案的热力性能、调峰性能等方面进行了比较分析。采用“抽汽+电加热”储热方案显著提升了火电机组的调峰能力;在各方案中,方案W1展现出最大的调峰深度为92.71%;而方案W6则表现出最低综合度电煤耗仅为178.15 g/(k W·h),日节约标准煤量可达182 t;此外,方案W2最高循环热效率达到55.2%;用“光煤”共储的方案充分提升了超临界二氧化碳(S-CO_(2))系统备用容量,“抽汽储热”后驱动“小透平”辅助S-CO_(2)系统后供暖,实现了冬季调峰供暖的双重目标。此类系统不仅拓宽了燃煤机组调峰能力,保障了民生供暖,同时充分利用太阳能资源,降低度电煤耗,并提升S-CO_(2)系统备用容量及发电小时数,为大容量灵活性调节电源建设提供了理论和工程指导。

关键词：光煤互补发电熔盐储热调峰深度调峰容量系统效率

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旋流结构参数对压力旋流喷嘴雾化特性影响的数值模拟

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华北电力大学学报(自然科学版) 2025年第1期52卷 126-134页

作者：付文锋蔡泽萍王蓝婧董帅河北省低碳高效发电技术重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003 华北电力大学控制与计算机工程学院河北保定071003

应用Realizable k-ε湍流模型和VOF(Volume of Fraction)两相流模型对某压力旋流喷嘴进行数值研究,分析了旋流室锥角、旋流孔角度及喷嘴入口压力变化对雾化锥角、雾化粒径及分布、液滴速度分布等参数的影响。结果表明:雾化锥角受旋流室... 详细信息

应用Realizable k-ε湍流模型和VOF(Volume of Fraction)两相流模型对某压力旋流喷嘴进行数值研究,分析了旋流室锥角、旋流孔角度及喷嘴入口压力变化对雾化锥角、雾化粒径及分布、液滴速度分布等参数的影响。结果表明:雾化锥角受旋流室锥角的影响幅度随压力增大而减小,雾化粒径及分布受旋流室锥角影响不明显,当旋流室锥角为90°时雾化范围广且雾化稳定性好;雾化锥角随旋流孔角度增大先增后减,当角度为45°时雾化锥角最大,平均粒径及其分布更佳;当喷嘴入口压力逐渐增大时,雾化锥角与雾化粒径均逐渐减小,液滴速度区间逐渐缩小,当入口压力达到0.4 MPa时,Sauter粒径及液滴粒径分布趋于稳定,液滴速度分布最为集中。

关键词：压力旋流喷嘴数值模拟雾化特性旋流室锥角旋流孔角度

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基于MOPSO算法的风光氢燃气轮机互补系统优化研究

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热力发电 2025年第1期54卷 35-45页

作者：王亚平王雨田李永毅王子晗张磊国能国华(北京)燃气热电有限公司北京100018 河北省低碳高效发电技术重点实验室(华北电力大学) 河北保定071003 华北电力大学动力工程系河北保定071003 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求,解决荷源不平衡问题,针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型,提出了... 详细信息

为满足高比例可再生能源对电网调节能力提升的迫切需求,解决荷源不平衡问题,针对风光氢燃气轮机互补系统的优化配置方法进行了研究。构建了考虑启停和掺氢燃烧的燃气轮机联合循环机组数据驱动模型和光伏、风机与电解槽理论模型,提出了互补系统能量分配策略,基于多目标粒子群优化(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)算法建立了系统容量配置优化模型。以平准化度电成本A、荷源偏差和年碳排放量为优化目标,对互补系统进行了容量配置优化。结果表明,在选取气象数据和负荷数据下,系统配备风机85.28 MW、光伏108.69 MW、电解槽78.02 MW、储氢罐139302 m^(3)时,全年运行最高可实现碳减排6%,荷源偏差仅0.02%,验证了由电解槽-燃气轮组成的系统架构能够有效解决电网荷源偏差问题。

关键词：燃气轮机联合循环氢燃气轮机氢电转化可再生能源消纳多目标粒子群优化

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