检索结果-内蒙古大学图书馆

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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操作与结构参数对锌溴液流电池性能的影响

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工程热物理学报 2024年第11期45卷 3517-3523页

作者：王天虎刘如祎王光绪张业奇华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 华北电力大学数理学院北京102206

由于能量密度高、成本低和循环寿命长等优点,锌溴液流电池成为大规模储能技术的候选者之一。但目前关于锌溴液流电池的建模工作比较缺乏,操作及结构参数对电池性能的影响规律和相关储能机理揭示还不够充分。基于此,本文建立了锌溴液流... 详细信息

由于能量密度高、成本低和循环寿命长等优点,锌溴液流电池成为大规模储能技术的候选者之一。但目前关于锌溴液流电池的建模工作比较缺乏,操作及结构参数对电池性能的影响规律和相关储能机理揭示还不够充分。基于此,本文建立了锌溴液流电池的二维瞬态模型,对电流密度、压缩电极厚度及电极活性面积对电池性能的影响进行了研究。结果表明,电池过电势随电流密度增加而增大;压缩电极厚度会减小电池的欧姆损失,但会增大浓度极化;随着电极活性面积增加,会增大电池的欧姆损失和浓度极化,造成电池的能量效率降低。该工作有益于理解锌溴液流电池的储能特性,也可为高性能电池设计提供理论指导。

关键词：液流电池能量密度数值建模电池设计

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基于高斯混合密度网络的风电功率建模及预测

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工程热物理学报 2025年第4期46卷 1056-1066页

作者：张耀聪刘姝君杜小泽吴江波华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 兰州理工大学能源与动力工程学院兰州730050

风电功率波动较大,准确的风电预测能为运维调度提供保障。常见的时间序列模型只适用于超短期预测,基于神经网络对机组功率转换特性进行建模,从而能根据风速预报进行日前预测。该数据驱动方法可改善理论功率计算方法因地貌、尾流等因素... 详细信息

风电功率波动较大,准确的风电预测能为运维调度提供保障。常见的时间序列模型只适用于超短期预测,基于神经网络对机组功率转换特性进行建模,从而能根据风速预报进行日前预测。该数据驱动方法可改善理论功率计算方法因地貌、尾流等因素产生的偏差,神经网络对实际机组工作特性的描述更加准确。进一步建立高斯混合密度网络评估功率不确定性,模型通过训练自动学习分布参数,获得非先验的多元分布,能更好地反映数据内在结构。

关键词：风电预测密度网络功率建模不确定性

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新型高温耦合热泵循环性能研究

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工程热物理学报 2024年第12期45卷 3611-3617页

作者：孙健马世财霍成戈志华杨勇平华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

高效余热回收利用是实现节能减排的关键途径,近些年能源利用效率优异的热泵技术广泛应用于工业余热回收领域。受限于热泵自身的循环结构、压缩机于工作介质性能,压缩式与吸收式热泵工作温度区间较窄,在工业余热回收场景下难以满足较高... 详细信息

高效余热回收利用是实现节能减排的关键途径,近些年能源利用效率优异的热泵技术广泛应用于工业余热回收领域。受限于热泵自身的循环结构、压缩机于工作介质性能,压缩式与吸收式热泵工作温度区间较窄,在工业余热回收场景下难以满足较高制热温度下“大温升”的换热要求。该研究首先对提出的新型高温耦合热泵循环原理进行分析;其次建立了耦合热泵热力学稳态数学模型;针对某化工余热项目设计工况下计算得到在余热进口温度为90℃情况下,耦合热泵可制取115℃的热水,且COP为2.33,分析了耦合热泵循环中压缩式循环冷凝温度、中温余热出口温度及冷却水出口温度对耦合热泵性能的影响,该热泵相比常规热泵技术在较高制热温度工况下可实现“大温差”高效换热,且技术经济性良好,进而具有较好市场应用潜力。

关键词：余热回收压缩式循环吸收式循环耦合循环

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纳流控反电渗析盐差发电性能的影响因素

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工程热物理学报 2024年第3期45卷 879-885页

作者：王天虎尤明阳华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

随着微纳米技术的发展和材料的日新月异,利用反电渗析技术获取海洋/河水之间的盐差能成为近几年的研究热点。反电渗析盐差发电具有结构简单、无污染、原料可循环等优势。本文着重研究在一定的浓度差下,膜上基本单元纳米孔中的离子输运... 详细信息

随着微纳米技术的发展和材料的日新月异,利用反电渗析技术获取海洋/河水之间的盐差能成为近几年的研究热点。反电渗析盐差发电具有结构简单、无污染、原料可循环等优势。本文着重研究在一定的浓度差下,膜上基本单元纳米孔中的离子输运特性。通过探究纳米孔几何因素、对流和温差对盐差发电的影响,解释基于纳米孔盐差发电的内在物理机制。研究结果有助于理解盐差发电的物理机理,也可为提高纳米孔盐差发电性能提供理论指导。

关键词：渗透能转换反电渗析纳米孔数值建模

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质子交换膜电解水用非贵金属基析氧反应催化剂的研究进展

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材料导报 2024年第13期38卷 11-26页

作者：狄大程李明哲李羿龙凌子昱吕玉珍陈克丕华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

质子交换膜(PEM)电解水制氢技术是可再生能源存储与转化的重要技术手段。目前,国内外研究者在非贵金属析氧反应(OER)催化剂方面开展了大量的工作。但是,在PEM电解水阳极的强酸性条件下,催化剂仍难以兼顾催化活性和稳定性。为此,本文对PE... 详细信息

质子交换膜(PEM)电解水制氢技术是可再生能源存储与转化的重要技术手段。目前,国内外研究者在非贵金属析氧反应(OER)催化剂方面开展了大量的工作。但是,在PEM电解水阳极的强酸性条件下,催化剂仍难以兼顾催化活性和稳定性。为此,本文对PEM电解水用非贵金属酸性介质OER催化剂的研究进行了系统总结和分析。首先,基于PEM装置的工作特点提出了PEM电解水用OER催化剂的性能指标;第二,阐述了OER催化过程的基本原理;第三,系统介绍了碳基材料、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、过渡金属磷化物和多金属氧酸盐等非贵金属OER催化剂的研究进展,重点分析了其催化活性和稳定性的改进策略;最后,从PEM电解水需求和材料改性两方面对OER催化剂的设计进行了展望。

关键词： PEM电解水析氧反应酸性介质非贵金属

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蓄能机组水轮机工况开停机过程现场测试分析

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农业机械学报 2024年第11期55卷 352-362页

作者：王薇夏铭王正伟华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 清华大学能源与动力工程系北京100084

抽水蓄能电站作为一种重要的储能技术,兼具水泵和水轮机两种工作方式。为了满足能源收集和电网调度要求,水泵水轮机工况转换频繁,开停机次数增加,机组的不稳定问题突出。由于缺乏机组机械动作中压力等运行参数的详细认识,边界条件的设... 详细信息

抽水蓄能电站作为一种重要的储能技术,兼具水泵和水轮机两种工作方式。为了满足能源收集和电网调度要求,水泵水轮机工况转换频繁,开停机次数增加,机组的不稳定问题突出。由于缺乏机组机械动作中压力等运行参数的详细认识,边界条件的设置不同于实际运行工况,造成现场测试与数值模拟、模型试验存在差异,尤其是开停机暂态过程中机组特征参数复杂性增加。针对某原型蓄能机组进行现场测试,对机组各部件安装压力和加速度传感器以获得压力信号和振动加速度信号,基于现场收集的试验数据,分析了机组在水轮机工况开机和停机过程的运行特性。结果表明:水轮机开机过程,开机瞬间稳定性较好,之后转轮加速阶段机组压力脉动表现为宽频噪声,转轮减速阶段压力脉动表现为叶轮旋转频率及其倍频。固定导叶开度空载下,机组各测点周期性压力振荡消失并伴随混频幅值变化。调速器动态模式下,机组频率成分以自然频率为主。水轮机停机过程,压力脉动对导叶动作不敏感,随转速减小脉动强度逐渐下降。下机架和顶盖受机械动作的影响振动较强,之后会随着转速减小而下降。蝶阀关闭后依然存在与转速变化无关的顶盖模态频率线。

关键词：水泵水轮机压力振动加速度开停机现场测试

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三水醋酸钠/石墨烯复合相变材料界面热阻的分子动力学模拟

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化工进展 2024年第12期43卷 6820-6827页

作者：黄文荻周国兵曹保鑫华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

利用高导热材料复合水合盐是提高水合盐相变材料导热性能的有效途径之一。但不同材料复合时会在界面处产生较大热阻。本研究采用分子动力学方法,分别计算了三水醋酸钠(SAT)/石墨烯复合相变材料在固态、液态时的温度分布、热导率、径向... 详细信息

利用高导热材料复合水合盐是提高水合盐相变材料导热性能的有效途径之一。但不同材料复合时会在界面处产生较大热阻。本研究采用分子动力学方法,分别计算了三水醋酸钠(SAT)/石墨烯复合相变材料在固态、液态时的温度分布、热导率、径向分布函数(RDF)、声子态密度(PDOS),以研究两种材料界面处的原子分布、热输运和声子输运,从微观角度探究界面热阻产生的机理。温度计算结果表明,在固态与液态时,SAT/石墨烯界面处都存在较大的温度梯度,交界处的热阻均为其他区域的4.5倍左右。RDF计算结果表明,材料在固态时,石墨烯表面原子之间距离增大,形成真空层;液态时,石墨烯表面反而会出现原子聚集的现象。PDOS计算结果表明,石墨烯的加入会导致界面附近区域的低频声子分布紊乱,从而增加声子散射,降低导热效率;这种紊乱会随着与石墨烯的距离增大而减弱,从3nm处基本消失。

关键词：三水醋酸钠石墨烯分子动力学界面热阻声子态密度

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熵调控的Gd_(2)Co_(17)金属间化合物的结构与室温磁性能

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物理学报 2023年第10期72卷 290-301页

作者：董霄鹏赵兴殷林瀚彭思琦王京南郭永权华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

熵调控材料因其独特的设计理念和优于传统合金的性能而受到广泛关注.本文将熵调控的设计理念引入金属间化合物中,设计并通过真空电弧熔炼的方法制备了一系列熵调控的Gd_(2)Co_(17)金属间化合物,期望通过熵调控的方法来稳定其结构,改善... 详细信息

熵调控材料因其独特的设计理念和优于传统合金的性能而受到广泛关注.本文将熵调控的设计理念引入金属间化合物中,设计并通过真空电弧熔炼的方法制备了一系列熵调控的Gd_(2)Co_(17)金属间化合物,期望通过熵调控的方法来稳定其结构,改善其磁性能.应用热力学理论预言熵调控的Gd_(2)Co_(17)系列金属间化合物具有稳定的单相,其单相性被X射线衍射实验所证实.通过组态熵调控原子尺寸因素,获得了菱方和六方两种晶体结构.熵调控改善了Gd_(2)Co_(17)系列金属间化合物的室温磁性能,过渡族金属位的熵调控使磁各向异性发生由基面到易轴的转变,稀土位的熵调控有助于提高其矫顽力,所有熵调控样品室温时的饱和磁矩均比二元Gd_(2)Co_(17)显著提升,可能是稀土或过渡族金属子晶格磁矩无序取向削弱了金属间化合物中稀土的4f电子与过渡族金属的3d电子磁矩之间的反平行交换作用所导致.磁价模型研究表明:熵调控设计导致Gd_(2)Co_(17)系列金属间化合物中Nsp↑(未极化sp导带中的电子数目)增加,增加了导带电子作为媒介引发过渡族金属子晶格的3d电子与稀土的4f电子之间强磁交换作用的概率,形成以游动的s电子为媒介,使磁性原子中局域的4f电子自旋与其近邻磁性原子的3d电子自旋产生交换作用,进而表现出饱和磁矩增大.本研究有助于提高熵调控的Gd_(2)Co_(17)的潜在应用性.

关键词： Gd_(2)Co_(17) 高熵金属间化合物 Rietveld结构精修磁价模型

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典型超临界二氧化碳循环动态特性分析与比较

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工程热物理学报 2024年第10期45卷 2945-2957页

作者：王迪谢欣言周云龙韩昕芮王艳红东北电力大学自动化工程学院吉林132000 华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206 东北电力大学能源与动力工程学院吉林132000

超临界二氧化碳(sCO_(2))循环布局多样,为探究循环布局对系统动态特性的影响。本文搭建了sCO_(2)再压缩循环及其三种衍生循环的动态数学模型。在相同的外部条件下,以sCO_(2)再压缩循环布局为参照循环,在热源工质流量扰动,系统质量流量... 详细信息

超临界二氧化碳(sCO_(2))循环布局多样,为探究循环布局对系统动态特性的影响。本文搭建了sCO_(2)再压缩循环及其三种衍生循环的动态数学模型。在相同的外部条件下,以sCO_(2)再压缩循环布局为参照循环,在热源工质流量扰动,系统质量流量扰动以及负荷指令扰动三种不同情况下,重点比较四种循环布局中循环净功率的动态特性。结果表明,对sCO_(2)再压缩循环各部分的改造,均能有效地减少在两种流量扰动情况下循环净功率的扰动幅值,扰动幅值最低分别降至0.8%、26.5%;但也增大了循环净功率对负荷指令的响应时间,最高达到220 s。本文的研究结果为sCO_(2)循环动态特性分析及控制系统设计提供了理论参考。

关键词：超临界二氧化碳循环循环布局动态特性建模仿真

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