检索结果-内蒙古大学图书馆

物理学报 2023年第5期72卷 226-237页

作者：王浩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

热油面液滴蒸发是自然现象,已有研究侧重于单滴蒸发,对于热油面上多滴蒸发的认识较少.本文研究了热硅油面两个等直径FC-72液滴的Leidenfrost蒸发,油温为74.0—130.0℃,液滴初始直径为1.5 mm,采用红外热成像及高速摄影测量,发现热油面液... 详细信息

热油面液滴蒸发是自然现象,已有研究侧重于单滴蒸发,对于热油面上多滴蒸发的认识较少.本文研究了热硅油面两个等直径FC-72液滴的Leidenfrost蒸发,油温为74.0—130.0℃,液滴初始直径为1.5 mm,采用红外热成像及高速摄影测量,发现热油面液滴蒸发存在非聚合、弹跳、分离3个阶段.本文理论分析了液滴在水平方向的受力,包括非均匀液滴温度产生的Marangoni力、重力水平分量、润滑推动力、黏性力.尺度分析表明Marangoni力和重力水平分量起关键作用,Marangoni力趋向于液滴分离,重力水平分量趋向于液滴聚合.在非聚合蒸发阶段,重力水平分量克服Marangoni力,但两液滴间存在气膜夹层,解释了两个液滴看似接触但不聚合的现象.随液滴尺寸减小,重力水平分量减小,不足以克服Marangoni力,这是导致蒸发后期两滴分离的主要原因.最后通过将模型得到的不同阶段间的转换时间同测量值进行对比,证实了上述解释.本文研究有助于理解复杂的Leidenfrost液滴动力学现象和机理.

关键词： Leidenfrost液滴液滴动力学蒸发热量传递

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光纤探针测量及多尺度熵鉴别超临界类沸腾传热模式

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物理学报 2023年第5期72卷 405-415页

作者：何孝天徐进良程怡玮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

亚临界沸腾包括界面蒸发和气泡动力学诱导的传热,但超临界传热是否存在类界面蒸发和类气泡传热以及两者间的转换缺少直接的实验证据.本文进行了超临界CO_(2)液池传热的实验研究,压力和液池温度分别为8—10 MPa和15℃.作为加热元件和感... 详细信息

亚临界沸腾包括界面蒸发和气泡动力学诱导的传热,但超临界传热是否存在类界面蒸发和类气泡传热以及两者间的转换缺少直接的实验证据.本文进行了超临界CO_(2)液池传热的实验研究,压力和液池温度分别为8—10 MPa和15℃.作为加热元件和感温元件,22 mm长和70μm直径的镍铬丝水平放置在液池中,光纤探针垂直放置,其顶端高于镍铬丝200μm.发现随热流密度或壁面过热度的持续增大,依次发生自然对流、类界面蒸发、类蒸发-沸腾转换、类沸腾4种传热模式.本文重点关注类界面蒸发和类沸腾传热以及两者间的转换.在类界面蒸发模式下,传热系数随壁面过热度增大略有下降,光纤输出小幅/高频信号,不存在主频,多尺度熵大,表征随机信号波动.在类蒸发-沸腾转换模式下,光纤输出大幅/低频周期信号,存在明显主频,多尺度熵小,代表有序的周期性脉动传热.在以类气泡为特征的类沸腾模式下,光纤信号波动幅度介于类蒸发和转换模式之间,主频不明显,多尺度熵也介于类蒸发和转换模式之间.研究获得了超临界类沸腾直接的实验证据,加深了对超临界传热机理的理解,为后续理论研究和工程应用提供了基础.

关键词：超临界流体类沸腾光纤探针多尺度熵

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工作温度对高温碳酸熔盐热物性的影响

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工程热物理学报 2023年第7期44卷 1912-1917页

作者：蔚清盛崔柳卢玉鑫李广瑞魏高升杜小泽新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 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

熔融盐由于具有工作温度高、蒸气压力低、热稳定性良好等优势,在集中式太阳能热发电系统中可作为传热和蓄热工质。工作温度对熔盐的传热蓄热性能具有显著影响。本文利用分子动力学模拟方法研究了温度对二元混合碳酸盐(K_(2)CO_(3):Li_(2... 详细信息

熔融盐由于具有工作温度高、蒸气压力低、热稳定性良好等优势,在集中式太阳能热发电系统中可作为传热和蓄热工质。工作温度对熔盐的传热蓄热性能具有显著影响。本文利用分子动力学模拟方法研究了温度对二元混合碳酸盐(K_(2)CO_(3):Li_(2)CO_(3)=38.0:62.0,摩尔分数)热导率、黏度、比热容及热扩散系数的影响。结果表明,随着温度升高,熔盐的热导率和黏度均降低,比热容和热扩散系数均增加。进一步分析径向分布函数发现,温度升高导致离子间距变小,熔盐结构变得更为紧凑,使得热导率和黏度均下降。温度越高,离子间碰撞越剧烈,因而能传输更多的热量导致热扩散系数增大。本文对高温熔盐热物性的研究可为光热发电蓄热技术发展提供指导。

关键词：熔盐热导率黏度比热容热扩散系数

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Si对625合金激光熔覆层高温氧化特性的影响

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稀有金属材料与工程 2022年第10期51卷 3602-3610页

作者：张剑刘宗德马荷蓉李悦李家璇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

利用循环氧化法,研究了不同Si含量(0%,1%,3%,质量分数)的625合金熔覆层在700、800、900℃下氧化144 h后的高温氧化行为。用XRD分析了氧化物相。通过SEM/EDS研究了氧化物表面和截面的形貌、元素组成和氧化膜的厚度。结果表明,不同温度下... 详细信息

利用循环氧化法,研究了不同Si含量(0%,1%,3%,质量分数)的625合金熔覆层在700、800、900℃下氧化144 h后的高温氧化行为。用XRD分析了氧化物相。通过SEM/EDS研究了氧化物表面和截面的形貌、元素组成和氧化膜的厚度。结果表明,不同温度下试样的氧化动力学都保持抛物线规律,随着温度的升高,氧化增重逐渐增加。通过观察,在900℃时,0%Si含量的625合金熔覆层出现了氧化膜大面积剥落的情况,3%Si含量的合金熔覆层氧化膜保持完整。在700℃时,随着Si含量增加,氧化膜表面的氧化颗粒尺寸减小且更加致密,同时促进了Cr_(2)O_(3)氧化物的生成。在700℃下,0%Si含量的试样出现了大片的内氧化区域;1%Si含量的试样基体部分出现了2处条状的含Ni,Cr,Mo的氧化物相区;而3%Si含量的试样氧化后由于生成了富Si的内氧化层,这阻止了内氧化的发生。外层Cr_(2)O_(3)氧化膜和内层SiO_(2)的联合作用既阻止了O阴离子的渗入也抑制了Fe等金属离子的扩散,提高了合金熔覆层的抗氧化性。

关键词：激光熔覆 625合金氧化动力学氧化膜扩散

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存在初始静偏心的储能飞轮转子动力学特性

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太阳能学报 2024年第3期45卷 225-232页

作者：张昊随柳亦兵滕伟武鑫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 华北电力大学先进飞轮储能技术研究中心北京102206

以大功率储能飞轮转子系统为研究对象,探究电机转子存在初始静偏心时飞轮动力学特性的变化规律。首先使用能量法求出电机转子不平衡磁拉力(UMP)与转子偏心位移之间的关系,采用Timoshenko梁单元模型建立包含UMP的飞轮转子机电耦合动力学... 详细信息

以大功率储能飞轮转子系统为研究对象,探究电机转子存在初始静偏心时飞轮动力学特性的变化规律。首先使用能量法求出电机转子不平衡磁拉力(UMP)与转子偏心位移之间的关系,采用Timoshenko梁单元模型建立包含UMP的飞轮转子机电耦合动力学模型,计算分析电机转子初始偏心量和偏心方向对飞轮稳态和瞬态特性的影响,得出以下结论:随着偏心量的增大,上轴承处轴心轨迹出现嵌套圆环,频谱出现3种频率成分且幅值增大,升速响应曲线共振峰的峰值增大,对应转速减小;当偏心方向改变且旋转一周时,转频等成分的幅值、升速响应曲线共振峰值产生明显的周期规律变化。

关键词：飞轮转子储能动力学初始静偏心不平衡磁拉力机电耦合

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组织老化对P92钢在超临界水中氧化行为影响研究

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中国腐蚀与防护学报 2023年第6期43卷 1349-1357页

作者：於琛钧张天翼张乃强朱忠亮华北电力大学、电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

实验研究了P92耐热钢的组织老化规律及其在超临界水环境中的氧化行为,讨论了微观组织老化对其腐蚀行为的影响机理。在800℃下进行了200和400 h的老化实验,之后在600℃、25 MPa超临界水环境下进行了最长1500 h腐蚀实验。利用扫描电镜(SEM... 详细信息

实验研究了P92耐热钢的组织老化规律及其在超临界水环境中的氧化行为,讨论了微观组织老化对其腐蚀行为的影响机理。在800℃下进行了200和400 h的老化实验,之后在600℃、25 MPa超临界水环境下进行了最长1500 h腐蚀实验。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)对金相组织、氧化膜微观形貌、物相成分等进行了分析。结果表明:组织老化特征表现为板条马氏体粗化、M23C6的析出熟化及亚晶的形成和长大。在超临界水中氧化动力学曲线均介于抛物线和立方规律之间,氧化增重随老化时间的增加而增加;氧化物主要为Fe_(3)O_(4)、(Fe,Cr)_(3)O_(4)以及Cr_(2)O_(3);与未经老化的试样相比,组织老化后的试样更容易出现裂纹和剥落现象。

关键词： P92钢组织老化超临界水高温氧化氧化机理

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基于热负荷均匀分配原则的直接空冷系统轴流风机转速灵活调节策略

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中国电机工程学报 2024年第8期44卷 3125-3136,I0016页

作者：侯一晨陈志董张宗阳贾贺王伟佳陈磊杨立军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) 北京市昌平区102206

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下... 详细信息

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下,各轴流风机转速分布规律以及通过空冷凝汽器单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略明显优于轴流风机转速整体调节策略,结果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。

关键词：直接空冷系统热负荷均匀分配轴流风机转速灵活调节数值模拟传热传质

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海上风电半潜平台稳性计算方法及参数影响研究

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太阳能学报 2025年

作者：潘其云王晓东张利杰周霞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

该文提出一种基于参数化模型的海上风电半潜平台稳性计算方法，以典型的四立柱的半潜平台为研究对象，通过等排水体积法建立理论计算方法，无需进行几何建模，可在平台设计初期进行快速的参数迭代。采用此方法研究半潜平台的核心设计参... 详细信息

该文提出一种基于参数化模型的海上风电半潜平台稳性计算方法，以典型的四立柱的半潜平台为研究对象，通过等排水体积法建立理论计算方法，无需进行几何建模，可在平台设计初期进行快速的参数迭代。采用此方法研究半潜平台的核心设计参数对平台稳性的影响，结果表明：重心位置的变化与稳性力臂的变化符合正弦关系；该半潜平台的最危险倾斜轴是0°风向对应的倾斜轴，因此在今后此类平台的研究中，不需要再寻找最危险倾斜轴；进水角、水线面惯性矩、干舷高度、立柱半径具有正相关影响；立柱间距对于稳性力臂存在最优值；超过一定数值的吃水深度对半潜平台的稳性力臂无明显影响。这些发现为平台设计的参数调整提供了依据。

关键词：漂浮式风电机组半潜式平台稳性衡准 Box Formula 参数化稳性影响因素

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风电机组叶片无损检测技术研究与进展

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中国电力 2023年第10期56卷 80-95页

作者：王磊柳亦兵滕伟黄心伟刘剑韬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

风电机组叶片在运行时除了承受气动力作用外,还承受重力、离心力等其他力的影响,再加上雨雪、沙尘、盐雾侵蚀、雷击等破坏,使叶片基体及表面容易受到损伤,这些损伤如未及时发现与维修会导致风电机组发电效率下降、停机,甚至发生损毁等... 详细信息

风电机组叶片在运行时除了承受气动力作用外,还承受重力、离心力等其他力的影响,再加上雨雪、沙尘、盐雾侵蚀、雷击等破坏,使叶片基体及表面容易受到损伤,这些损伤如未及时发现与维修会导致风电机组发电效率下降、停机,甚至发生损毁等事故。因此,风电机组叶片损伤检测对保障风电机组安全高效运行、降低风电机组寿命周期内发电成本有重大意义。结合国内外相关文献,综述了风电机组叶片损伤类型及产生原因,对现有风电机组叶片损伤检测技术进行了系统介绍,对这些技术进行了实时在线监测与非实时检测分类,对比了各监测/检测技术的优缺点。最后根据风电机组的实际工程应用及无损检测技术的发展,提出了风电机组叶片无损监测/检测技术未来发展趋势。

关键词：风电机组风电叶片无损检测应变振动

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集成蒸汽引射器热电联产余热供热系统全工况性能分析

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动力工程学报 2023年第3期43卷 380-390页

作者：张尤俊戈志华庞敬帅徐磊杨志平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

为了提高工业余热的利用率,提出了增设蒸汽引射器的新型热电联产余热供热系统,通过抽汽引射部分低温乏汽以提质利用,并将其作为1级中间热源梯级加热热网水。基于蒸汽引射器能量匹配特性,以某350 MW余热供热机组为例,通过变工况计算确定... 详细信息

为了提高工业余热的利用率,提出了增设蒸汽引射器的新型热电联产余热供热系统,通过抽汽引射部分低温乏汽以提质利用,并将其作为1级中间热源梯级加热热网水。基于蒸汽引射器能量匹配特性,以某350 MW余热供热机组为例,通过变工况计算确定蒸汽引射器的工作性能参数,完成梯级供热系统集成,在此基础上建立热力系统模型,并开展变工况热力学性能和适用性研究。结果表明:与案例系统相比,新型系统在设计供热工况下的乏汽利用率提升了12.15%,机组平均发电热效率提高了4.64%,平均供电煤耗率降低8.50 g/(kW·h),负荷调节灵活性提高,当供热负荷率为80%时,新型系统调峰容量比为27.26%,提高了5.78个百分点。

关键词：热电联产高背压蒸汽引射器余热利用电热负荷特性灵活性

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