检索结果-内蒙古大学图书馆

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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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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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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超疏水高/低黏附表面的冷凝传热特性

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表面技术 2022年第7期51卷 288-296,323页

作者：甘园园纪献兵赵昶孟宇航苗政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

目的获得超疏水高、低黏附表面传热性能的差异及其规律。方法以紫铜为基底,制备了亲水、超疏水高黏附与超疏水低黏附3类表面,研究了表面黏附性、蒸汽体积流量和冷却水流量等参数对冷凝传热的影响。结果蒸汽体积流量较小时,3类表面中,超... 详细信息

目的获得超疏水高、低黏附表面传热性能的差异及其规律。方法以紫铜为基底,制备了亲水、超疏水高黏附与超疏水低黏附3类表面,研究了表面黏附性、蒸汽体积流量和冷却水流量等参数对冷凝传热的影响。结果蒸汽体积流量较小时,3类表面中,超疏水低黏附表面因液滴受到的黏附力较小而具有最大的冷凝传热系数。当蒸汽体积流量等于4.5 L/min时,超疏水高黏附和超疏水低黏附表面的传热系数分别为14.5 kW/(m^(2)·K)和19.8 kW/(m^(2)·K),相比亲水表面分别强化了3.6和4.9倍。随蒸汽流量的增加,3类表面的冷凝传热系数均逐渐增大。但高黏附表面上的液滴因受到的气–液界面剪切作用较强,其传热系数的增幅在3类表面中最为显著。当蒸汽体积流量增大到6.0 L/min时,超疏水高黏附表面的冷凝传热系数可达105 kW/(m^(2)·K),此时略大于超疏水低黏附表面的冷凝传热系数。结论液滴所受黏附力大小和气–液界面剪切作用程度共同决定了液滴脱落直径和冷凝传热系数的大小。因此,两类超疏水表面的冷凝传热系数随蒸汽体积流量变化的曲线存在交叉点,且交叉点所对应的蒸汽体积流量随着冷却水流量的增大而增加。

关键词：超疏水黏附性蒸汽流量滴状冷凝冷凝传热气–液界面剪切力

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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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混合工质有机闪蒸循环热力学分析

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工程热物理学报 2022年第7期43卷 1768-1776页

作者：杨泽一吴苏日姑嘎马运先苗政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

有机朗肯循环(ORC)是将中低品位能源转化为有用功的有效途径。传热过程不可逆损失大是导致ORC系统效率低的重要原因,基于混合工质的有机闪蒸循环(OFC)可以同时优化蒸发器和冷凝器换热过程的温度匹配,有望进一步提升ORC系统效率。本文选... 详细信息

有机朗肯循环(ORC)是将中低品位能源转化为有用功的有效途径。传热过程不可逆损失大是导致ORC系统效率低的重要原因,基于混合工质的有机闪蒸循环(OFC)可以同时优化蒸发器和冷凝器换热过程的温度匹配,有望进一步提升ORC系统效率。本文选取R245ca/cyclopentane、pentane/isohexane等4种混合工质,通过热力学分析对比了200℃的饱和水为热源驱动下的混合工质ORC和OFC性能,获得了混合工质质量分数和热源出口温度对系统效率的影响。发现降低热源温度能显著提高OFC系统效率,而ORC系统存在最优热源出口温度。优化热源出口温度后,混合工质OFC系统效率能与ORC系统相当甚至在一定质量分数范围内超越ORC系统,其中,混合工质neopentane/cyclopentane质量分数为0.6时,OFC最高效率达到46.87%。

关键词：有机朗肯循环有机闪蒸循环非共沸混合工质热力学分析

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两种烟气热量全温区吸收方式对三压缩sCO_(2)燃煤发电系统性能影响分析

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中国科学：技术科学 2022年第12期52卷 1859-1868页

作者：王兆福徐进良孙恩慧刘国华郭源东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

超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),sCO_(2))三压缩循环(tri-compression,TC)与再压缩循环(recompression cycle,RC)相比有较大的效率提升,为进一步提升燃煤sCO_(2)发电系统效率,有必要构建TC燃煤发电系统.烟气热量全温区吸收是超临... 详细信息

超临界二氧化碳(supercritical CO_(2),sCO_(2))三压缩循环(tri-compression,TC)与再压缩循环(recompression cycle,RC)相比有较大的效率提升,为进一步提升燃煤sCO_(2)发电系统效率,有必要构建TC燃煤发电系统.烟气热量全温区吸收是超临界二氧化碳循环应用于燃煤热源时会面临的关键问题之一,目前主要有两种解决方法,分别为基于能量复叠利用原理构建复合循环(overlap energy utilization,OEU)和尾部烟道添加烟气冷却器(flue gas cooler,FGC).本文以三压缩+再热(tri-compression plus reheating,TC+RH)为基本循环,耦合锅炉水动力模型,基于两种烟气热量全温区吸收方法,构建了OEU和FGC两个燃煤发电系统,针对烟气中低温区余热吸收性能进行对比分析.研究发现,由于FGC系统中温区工质吸热能力不足,并且受限于尾部受热面30°C夹点温差,锅炉排烟温度高达172.6°C,锅炉效率仅为90.64%.对于OEU系统,锅炉排烟温度可降低至126.0°C,对应的锅炉效率为92.85%,满足系统性能的要求.另外,FGC系统烟气中温区和低温区的传热?损均高于OEU系统,说明OEU系统锅炉中低温区的烟气与工质能级更加匹配.

关键词：三压缩sCO_(2)循环全温区能量复叠利用烟气冷却器锅炉

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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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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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空泡动力学中过阻尼系统的存在性分析

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力学与实践 2024年第4期46卷 703-710页

作者：张湘晴张宇宁华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

在空泡动力学研究中,阻尼机制对气泡泡壁运动具有非常重要的影响。空泡动力学中所涉及的阻尼机制一般分为3种:黏性阻尼、热阻尼、声阻尼。本文基于泡壁运动方程,通过理论分析和推导,从主导阻尼机制的角度对气泡半径进行了分区讨论,获得... 详细信息

在空泡动力学研究中,阻尼机制对气泡泡壁运动具有非常重要的影响。空泡动力学中所涉及的阻尼机制一般分为3种:黏性阻尼、热阻尼、声阻尼。本文基于泡壁运动方程,通过理论分析和推导,从主导阻尼机制的角度对气泡半径进行了分区讨论,获得了简化的阻尼比公式,证明了空泡动力学中过阻尼系统的存在性。与亚阻尼系统相比,过阻尼系统中的气泡并非进行衰减的往复简谐振荡,而是从初始位置逐步衰减至平衡位置。

关键词：空泡动力学阻尼比过阻尼亚阻尼空化

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