检索结果-内蒙古大学图书馆

中国电机工程学报 2025年第8期45卷 3195-3205页

作者：王晓龙石海超熊江涛金韩微张博文陆志鹏何玉灵华北电力大学能源动力与机械工程学院

针对发电机发生定子匝间短路故障时振动信号特征微弱的问题，提出一种基于自适应多尺度形态学梯度乘积运算的发电机振动信号特征增强检测方法。首先，根据发电机定子的振动特征设计一种新颖的星形结构元素，并构建多尺度形态学梯度乘积... 详细信息

针对发电机发生定子匝间短路故障时振动信号特征微弱的问题，提出一种基于自适应多尺度形态学梯度乘积运算的发电机振动信号特征增强检测方法。首先，根据发电机定子的振动特征设计一种新颖的星形结构元素，并构建多尺度形态学梯度乘积运算方式；其次，利用白鲨优化策略对星形结构元素的幅值及尺度进行寻优，并将自适应多尺度形态学梯度乘积运算应用在发电机定子振动信号特征增强检测中；最后，对比发电机定子匝间短路理论故障特征频率与处理信号频谱中幅值突出的频率，判断发电机的运行状态。实验证明，所提方法可有效增强发电机定子振动信号特征，提高发电机定子匝间短路故障检出率，具有一定工程参考价值。

关键词：发电机振动信号数学形态学星形结构元素

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液滴撞击高温球面的动力学及传热特性分析

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力学学报 2025年第3期57卷 593-604页

作者：王太孙亦铁李晟瑞刘璐闫润王腾华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

Leidenfrost现象是液滴撞击高温壁面时产生的物理现象,广泛存在于电子工程、机械工程、动力工程和化学工程等领域,然而现有研究多数针对平面上的Leidenfrost现象,针对高温曲面的研究甚少,如高温球面.为了探究液滴撞击高温球面的动力学... 详细信息

Leidenfrost现象是液滴撞击高温壁面时产生的物理现象,广泛存在于电子工程、机械工程、动力工程和化学工程等领域,然而现有研究多数针对平面上的Leidenfrost现象,针对高温曲面的研究甚少,如高温球面.为了探究液滴撞击高温球面的动力学特性及传热特性,采用数值模拟方法研究了液滴撞击高温球面引起的Leidenfrost现象.从液滴与气膜形态以及壁面热流密度与压力分布等方面,分析了Leidenfrost现象,探究了液滴、气膜和热壁面之间的相互作用规律,发现气膜厚度较薄处,壁面热流密度较高,且液滴与壁面间的蒸汽在排出时会形成泊肃叶流,从而影响排气速度.随后,进一步研究了液滴撞击速度、液滴尺寸、壁面温度等因素的影响.研究结果表明,撞击速度和液滴尺寸的增加都可以增强液滴的铺展从而增强传热,但二者在气膜变化上有所不同,撞击速度的增加会导致排气加快,中心气膜厚度降低;液滴尺寸的增加则会使中心气膜厚度升高.由于液滴初始撞击动能不变,壁面温度的改变对液滴铺展趋势的影响不大,但壁面温度升高会加大液滴吸热量,使得蒸发速率加快,从而导致气膜中心厚度增加.

关键词：液滴高温球面气膜表面张力数值模拟

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全断面岩石掘进机刀盘振动理论及应用

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应用基础与工程科学学报 2025年第1期33卷 205-212页

作者：张照煌纪玮程克凤高青风孙飞华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学外国语学院北京102206

全断面岩石掘进机施工振动大、能耗高,一直是工程领域研究的难题.论文以刀盘结构特点为依据,通过对全断面岩石掘进机施工中刀盘运动分析,将刀盘作业中的振动分为沿全断面岩石掘进机掘进方向的振动(纵向振动)和绕刀盘旋转轴线的扭转振动... 详细信息

全断面岩石掘进机施工振动大、能耗高,一直是工程领域研究的难题.论文以刀盘结构特点为依据,通过对全断面岩石掘进机施工中刀盘运动分析,将刀盘作业中的振动分为沿全断面岩石掘进机掘进方向的振动(纵向振动)和绕刀盘旋转轴线的扭转振动,并据此建立了全断面岩石掘进机刀盘纵向自由振动和扭转自由振动力学模型.通过深入的理论研究,给出了求解刀盘纵向自由振动和扭转自由振动自然频率的理论和方法,并将该理论和方法应用于全断面岩石掘进机刀盘纵向振动自然频率和扭转振动自然频率的求解,发现了在刀盘面质量一定的条件下,刀盘纵向振动自然频率是刀盘支撑半径和刀盘厚度的函数,刀盘扭转振动自然频率只是刀盘厚度的函数,且刀盘纵向振动自然频率与其扭转振动自然频率的代数和存在纵扭振动自然频率最小值.论文研究方法和结果为规避施工全断面岩石掘进机剧烈振动提供了理论依据和借鉴.

关键词：全断面岩石掘进机刀盘纵向振动扭转振动自然频率支撑半径

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基于热经济分析的复叠式高温热泵温度设计参数优化

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太阳能学报 2025年第2期46卷 218-225页

作者：时国华王子昂高宇琪赵岳天刘博华北电力大学能源动力与机械工程学院保定071003

复叠式高温热泵是一种有效利用低品位可再生能源的技术,为提升复叠式高温热泵在印染行业应用的经济性,基于热力学循环分析构建适用于工业余热回收-再利用的复叠式高温热泵模型,以单位成本热负荷为优化目标,综合考虑热经济成本和循环性能... 详细信息

复叠式高温热泵是一种有效利用低品位可再生能源的技术,为提升复叠式高温热泵在印染行业应用的经济性,基于热力学循环分析构建适用于工业余热回收-再利用的复叠式高温热泵模型,以单位成本热负荷为优化目标,综合考虑热经济成本和循环性能,采用数学分析法开展针对蒸发/冷凝温度组合参数的优化设计研究。结果表明:对于表现最优的工质对R152a/R245fa,在冷凝温度为370.41 K的工况下,蒸发温度的优化可使单位成本热负荷提高约14.5%;在蒸发温度为297.43 K的工况下,冷凝温度的优化可使单位成本热负荷提高约24%,最大单位成本热负荷可达2.84 W/(元·a)。另外,热经济性目标同时受制热系数和比供热率的影响,存在最佳制热系数和比供热率的组合使单位成本热负荷最大。

关键词：余热回收热泵热分析复叠式高温制热热经济优化最优温度参数

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同时参与绿证交易-碳交易的区域多能互补电力系统优化调度

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动力工程学报 2025年第2期45卷 315-324页

作者：王心玉李金航陈衡佟曦潘佩媛徐钢刘文毅华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

采用基于火力发电的风光储联合多能互补系统优化调度模型,利用风电和光伏2种可再生能源发电机组,与火电机组配合发电,以满足城市基本负荷。利用储能单元补偿可再生能源机组发电的不稳定性,且为了进一步减少系统的碳排放量,引入绿证交易... 详细信息

采用基于火力发电的风光储联合多能互补系统优化调度模型,利用风电和光伏2种可再生能源发电机组,与火电机组配合发电,以满足城市基本负荷。利用储能单元补偿可再生能源机组发电的不稳定性,且为了进一步减少系统的碳排放量,引入绿证交易-碳交易机制,并在2种交易下分别采用阶梯价格,绿证带来的碳减排量可以抵消部分碳排,调整参与绿证市场的可交易绿证数量和参与碳市场的可交易碳排放量。算例以系统综合运行收益最高为目标,同时考虑系统的运行经济性和低碳性,对所提出的模型进行仿真分析,算例结果证明了该模型在减碳和经济性方面的合理性和有效性。

关键词：多能互补系统可再生能源绿证交易碳交易阶梯价格

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配备碳捕集的电站系统变工况运行性能分析及优化

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动力工程学报 2025年第4期45卷 496-504页

作者：袁鑫李·萨仁高娃刘战陈衡徐钢王修彦华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

为了得到合理的碳捕集电厂调峰方案并研究碳捕集电厂参与电网调节产生的经济和环境效益,对1台660 MW燃煤电厂进行碳捕集改造,对电厂各部分能量损失进行分析,得到机组的能量损失机理,分析了不同碳捕集率下机组的运行情况,并设计了碳捕集... 详细信息

为了得到合理的碳捕集电厂调峰方案并研究碳捕集电厂参与电网调节产生的经济和环境效益,对1台660 MW燃煤电厂进行碳捕集改造,对电厂各部分能量损失进行分析,得到机组的能量损失机理,分析了不同碳捕集率下机组的运行情况,并设计了碳捕集电厂的优化运行方案。在MATLAB软件中对西北某地区碳捕集电厂采用优化运行方案前后参与电网调节的情况进行模拟。结果表明:优化运行方案可以提升系统的新能源接纳能力,降低系统的弃风弃光量,其中风电机组的出力占比提升了4.82百分点,光伏机组的出力占比提升了1.62百分点,系统的弃风弃光量降低了30.57百分点;系统的度电成本降低了0.0153元/(kW·h),度电碳排放量升高了94.37 g/(kW·h)。

关键词：碳捕集电厂风光火系统优化运行方案优化调度模型

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基于轮胎热解、垃圾等离子气化与电解水耦合的多联产系统集成及分析

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动力工程学报 2025年第1期45卷 141-153页

作者：周明源陈衡赵焕林潘佩媛徐钢吴礼宁华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

为了提高固体垃圾废物的处理能力,实现垃圾废物的多元化利用,提出了一类基于垃圾衍生物(RDF)等离子气化与电解水补氢耦合轮胎热解制取甲醇、油等的新型一体化集成系统。该系统以等离子气化炉为主体核心,带动轮胎热解子系统工作,实现了... 详细信息

为了提高固体垃圾废物的处理能力,实现垃圾废物的多元化利用,提出了一类基于垃圾衍生物(RDF)等离子气化与电解水补氢耦合轮胎热解制取甲醇、油等的新型一体化集成系统。该系统以等离子气化炉为主体核心,带动轮胎热解子系统工作,实现了能量的梯级利用。结果表明:该系统的能量效率为58.24%,[火用]效率为64.41%,能量损失的主要来源在于甲醇合成部分,而[火用]损失则主要在于等离子气化部分;根据经济性分析结果,该系统的总投资为3 566.56万元。在系统寿命为25 a,动态回收周期为3.15 a,最终系统的净现值可达到17 177.10万元。

关键词：多联产系统等离子气化轮胎热解电解水制氢甲醇合成

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高温超临界CO_(2)结构材料环境致裂研究进展

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中国腐蚀与防护学报 2025年第1期45卷 61-68页

作者：李开洋吴悠张冠霖张乃强华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

作为能量传递介质,超临界CO_(2)(S-CO_(2))在能源领域表现出广阔的应用前景。但S-CO_(2)可以引起高温氧化、碳化腐蚀。腐蚀与应力协同作用下,材料腐蚀加剧,力学性能下降,加速衰退,进而发生环境致裂,引发严重后果。本文梳理S-CO_(2)引起... 详细信息

作为能量传递介质,超临界CO_(2)(S-CO_(2))在能源领域表现出广阔的应用前景。但S-CO_(2)可以引起高温氧化、碳化腐蚀。腐蚀与应力协同作用下,材料腐蚀加剧,力学性能下降,加速衰退,进而发生环境致裂,引发严重后果。本文梳理S-CO_(2)引起氧化、碳化的耦合腐蚀机制,总结高温高压S-CO_(2)系统环境致裂的评估手段,分析材料在腐蚀和力学协同作用下的环境致裂行为,包括腐蚀后材料力学性能的改变、应力腐蚀、蠕变、腐蚀疲劳、热循环、表面残余应力对腐蚀行为影响等,总结材料环境致裂的行为和机理。相关研究旨在为S-CO_(2)系统的材料选择和环境致裂防护提供理论基础和技术指导。

关键词：超临界CO_(2) 环境致裂应力腐蚀碳化

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基于熵权-TOPSIS法的风光柴储互补发电系统容量优化配置

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动力工程学报 2025年第2期45卷 300-306页

作者：高建强张浩危日光华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

以某地区风光柴储互补发电系统为研究对象,将系统总成本和负荷缺电率作为优化目标,建立容量优化配置模型。采用多目标灰狼算法(MOGWO)对模型进行优化,将优化结果与多目标粒子群算法(MOPSO)的优化结果进行对比。同时,采用熵权-优劣解距离... 详细信息

以某地区风光柴储互补发电系统为研究对象,将系统总成本和负荷缺电率作为优化目标,建立容量优化配置模型。采用多目标灰狼算法(MOGWO)对模型进行优化,将优化结果与多目标粒子群算法(MOPSO)的优化结果进行对比。同时,采用熵权-优劣解距离(TOPSIS)多目标决策法对优化解集进行筛选,降低了主观因素对权重系数的影响,增强了最优方案的合理性。结果表明:与MOPSO相比,MOGWO优化精度更高;在算例分析中,系统最优配置方案为风力发电机37台,光伏电池836块,柴油发电机5台,蓄电池531块,系统总成本116.904万元。

关键词：风光柴储互补发电系统容量配置熵权-TOPSIS法多目标灰狼算法

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含纳米颗粒悬浮液滴蒸发及颗粒沉积特性研究

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制冷学报 2025年

作者：高峰李元媛陆规华北电力大学能源动力与机械工程学院

含功能性纳米颗粒液滴在固体表面上的蒸发是空调制冷、电子冷却等多个领域的关键过程。通过实验研究纳米流体液滴在固体表面上的蒸发和颗粒沉积过程，拍摄沉积图案并进行微观表征。结果表明：液滴始终以恒定接触半径模式蒸发，基板温度... 详细信息

含功能性纳米颗粒液滴在固体表面上的蒸发是空调制冷、电子冷却等多个领域的关键过程。通过实验研究纳米流体液滴在固体表面上的蒸发和颗粒沉积过程，拍摄沉积图案并进行微观表征。结果表明：液滴始终以恒定接触半径模式蒸发，基板温度和液滴体积的变化对液滴蒸发模式和形态影响较小，接触角随时间基本呈现线性变化。表面活性剂可极大调控液滴铺展动力学行为，仅添加质量分数为0.25%的表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）可使液滴的铺展半径从0.71 mm增至1.12mm，初始接触角从83°降至54°，铺展面积增加89%。此外，SDS可以调控增加咖啡环宽度，当SDS质量分数达到1%时，咖啡环宽度达到230μm，颗粒已经较为均匀地分布在整个蒸发区域内，有效抑制了咖啡环效应。基板温度和液滴体积显著影响液滴蒸发后的沉积图案，基板温度越高，液滴体积越大，蒸发后形成更为明显的咖啡环图案。通过引入Ma数，定量表征了温度、体积和质量分数变化引导的Marangoni效应对液滴内部流动及咖啡环形成机理的影响机制。

关键词：纳米流体液滴蒸发颗粒自组装咖啡环

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