检索结果-内蒙古大学图书馆

发电技术 2024年第4期45卷 696-704页

作者：孟梓睿刘雅雯巨星华北电力大学能源动力与机械工程学院北京市昌平区102206 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

【目的】为了使小型独立供电单元提供更为灵活且稳定的电力供应,设计了光伏-压电复合独立供电系统,并分析了其在实际运行中的性能。【方法】考虑公交车站等供电场景,建立压电陶瓷与光伏电池的输出特性模型,设计光伏-压电户外独立供电单... 详细信息

【目的】为了使小型独立供电单元提供更为灵活且稳定的电力供应,设计了光伏-压电复合独立供电系统,并分析了其在实际运行中的性能。【方法】考虑公交车站等供电场景,建立压电陶瓷与光伏电池的输出特性模型,设计光伏-压电户外独立供电单元的系统配置,分析典型日、典型年及长期运行工况下的电力输出及系统稳定性。针对有无压电陶瓷的系统设计,分析系统供电可靠率、弃电量和发电成本。【结果】增加压电陶瓷后,系统的可靠率为99.18%,发电成本为1.399元/(kW·h),年弃电量为161.24 kW·h,与无压电陶瓷的系统相比,可靠率提高了0.12%,成本增加了0.8%,弃电量减少了18.6%。【结论】增加压电陶瓷后,虽然系统发电成本略有上升,但系统供电可靠性提高、弃电量减少。随着压电陶瓷成本下降和技术发展,光伏-压电复合独立供电系统在特殊场景下将具有更好的应用前景。

关键词：光伏发电压电陶瓷发电光伏电池独立供电运行分析经济性分析

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电站间接空冷系统防冻高效运行控制逻辑及数值验证

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中国电机工程学报 2022年第6期42卷 2258-2267页

作者：王伟佳陈磊孔艳强杨立军牛玉广杜小泽电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学能源动力与机械工程学院) 北京市昌平区102206

冬季低温环境下,电站间接空冷系统空冷散热器面临管束冻结风险,揭示冬季气温、风速、扇区投运数量、机组出力、循环水流量对管束冻结的影响规律,进而确定空冷散热器防冻运行控制逻辑,对于空冷机组安全高效运行具有重要意义。该文通过理... 详细信息

冬季低温环境下,电站间接空冷系统空冷散热器面临管束冻结风险,揭示冬季气温、风速、扇区投运数量、机组出力、循环水流量对管束冻结的影响规律,进而确定空冷散热器防冻运行控制逻辑,对于空冷机组安全高效运行具有重要意义。该文通过理论分析,建立汽轮机排汽、循环水、冷却空气的热平衡关系,以及凝汽器和空冷散热器的传热方程。以最易冻结空冷散热器冷却柱出口水温不低于0℃作为约束条件,以排汽凝结压力和循环水流量作为优化目标,开发间接空冷系统防冻高效运行控制逻辑,从而得到不同冬季气温、风速、扇区投运数量、以及机组出力工况下,循环水流量和空冷散热器百叶窗开度的调控规律。以某典型2×660MW间接空冷机组两机一塔设计为例,对间接空冷系统防冻高效运行控制逻辑进行验证。结果表明,电站间接空冷系统防冻高效运行控制逻辑的建立,可为空冷机组冬季安全高效运行提供理论支撑。

关键词：间接空冷系统防冻高效控制逻辑临界防冻参数实际工程验证

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电站直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑及数值模拟

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中国电机工程学报 2022年第13期42卷 4896-4906页

作者：陈磊侯一晨王伟佳孔艳强杨立军杜小泽电站能量传递转化与系统教育部重点实验室(华北电力大学能源动力与机械工程学院) 北京市昌平区102206

低温环境条件下,直接空冷系统冷却性能出色,但也面临空冷凝汽器翅片管束冻结的风险。揭示不同环境气象条件和系统运行模式下空冷系统性能变化规律,提出直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑,对于机组的安全经济运行具有重要意义。以机组实... 详细信息

低温环境条件下,直接空冷系统冷却性能出色,但也面临空冷凝汽器翅片管束冻结的风险。揭示不同环境气象条件和系统运行模式下空冷系统性能变化规律,提出直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑,对于机组的安全经济运行具有重要意义。以机组实现阻塞背压运行为目标,约束条件为管束出口凝结水状态,开发直接空冷系统控制逻辑。首先,当风机满转速运行且管束出口凝结水不过冷时,确定临界最高环境温度。其次,当风机停转且管束出口凝结水温度等于0℃时,确定临界最低环境温度。再次,以管束出口凝结水不过冷为约束条件,通过风机转速调节,实现直接空冷系统的高效运行。最后,通过数值模拟方法,对直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑进行了算例验证。

关键词：直接空冷系统防冻高效运行控制逻辑临界环境温度轴流风机转速调节数值模拟

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主辅机合建式间接空冷系统流动传热特性研究

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热力发电 2023年第5期52卷 82-91页

作者：张宗阳侯一晨周寒宇贾贺陈磊孔艳强王伟佳杨立军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

主辅机合建式间接空冷系统近年引起了业内关注,目前国内外学者对其流动换热性能开展研究较少。为探究不同构型条件下主辅机合建式间接空冷系统的输运特性,本文建立了6种主辅机散热器双层布置和单层布置的合建式间接空冷系统物理模型,并... 详细信息

主辅机合建式间接空冷系统近年引起了业内关注,目前国内外学者对其流动换热性能开展研究较少。为探究不同构型条件下主辅机合建式间接空冷系统的输运特性,本文建立了6种主辅机散热器双层布置和单层布置的合建式间接空冷系统物理模型,并借助商业软件FLUENT模拟对比分析了不同构型的输运性能。研究结果表明:系统构型对辅机冷却系统的输运性能影响远高于主机冷却系统,且相对于换热性能,流动性能更易受到影响;无风情况下,双层布置主辅机冷却系统的输运性能均优于单层布置,且构型A的辅机冷却性能最佳;在环境风影响下,构型C的辅机冷却性能远高于其他构型。该研究可为主辅机合建式间接空冷系统工业设计及应用提供理论指导。

关键词：主辅机冷却系统合建式间接空冷系统双层布置散热器单层布置散热器流动换热性能

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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) 2023年

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) 华北电力大学能源动力与机械工程学院

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。文章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... 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。文章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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单颗粒附近空化泡溃灭的涡动力学

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华北电力大学学报(自然科学版) 2024年

作者：段靖飞刘一帆王志峰胡进森高丹张宇宁华北电力大学能源动力与机械工程学院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国家电力集团投资有限公司

为研究颗粒附近空化泡振荡产生涡动力学和颗粒表面的剪切应力，借助OpenFOAM中的可压缩两相流求解器，对颗粒附近空化泡振荡行为进行了数值模拟。详细讨论了三种空化泡行为下涡的产生、演变和消失及颗粒表面剪应力变化。结果表明，空化... 详细信息

为研究颗粒附近空化泡振荡产生涡动力学和颗粒表面的剪切应力，借助OpenFOAM中的可压缩两相流求解器，对颗粒附近空化泡振荡行为进行了数值模拟。详细讨论了三种空化泡行为下涡的产生、演变和消失及颗粒表面剪应力变化。结果表明，空化泡在第一周期的溃灭阶段不产生涡；在反弹阶段产生的涡主要分布在空化泡内部；在再次溃灭阶段，空化泡内部涡与外部流体相互作用导致空化泡分裂并形成多个涡结构。空化泡溃灭后在流体中形成两类涡结构，一类为沿颗粒表面发展的涡结构，一类为远离颗粒发展的涡结构。空化泡生长初期，空化泡推动流体向颗粒运动，颗粒表面的剪切应力方向表现为逆时针，且颗粒右端点的剪切应力值最小。空化泡开始溃灭后，颗粒表面的剪切应力变化与空化泡形状演化和涡结构发展有关。

关键词：空化泡动力学颗粒射流涡剪切应力

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计及断股角度的高压输电导线钢芯漏磁场矢量计算与分布规律研究

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电力科学与技术学报 2023年第3期38卷 205-215页

作者：周超王伟魏超政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

针对现有钢芯断股漏磁场的研究中只考虑断股的长、宽、深等几何参数,鲜见涉及股线断口角度对漏磁场影响的问题,建立钢芯漏磁检测装置的三维有限元模型,分析12种断股角度工况下漏磁矢量B_(x)、B_(y)与B_(z)的分布规律,并将3种矢量进行对... 详细信息

针对现有钢芯断股漏磁场的研究中只考虑断股的长、宽、深等几何参数,鲜见涉及股线断口角度对漏磁场影响的问题,建立钢芯漏磁检测装置的三维有限元模型,分析12种断股角度工况下漏磁矢量B_(x)、B_(y)与B_(z)的分布规律,并将3种矢量进行对比,得到对断股最敏感的矢量方向。结果表明,矢量B_(x)和B_(y)呈多峰形态,且以断股角度90°为分界点,正负峰分布特征相反,而矢量B_(z)在断股角度90°时因断股宽度影响出现多峰,其他工况均为单峰形态。对比各矢量峰值发现,矢量B_(x)和B_(y)在各工况下正负峰值均较为相近。矢量B_(z)峰值远大于B_(x)和B_(y)峰值,断股角度90°时差值最大,B_(x)与B_(y)正峰值分别仅为B_(z)正峰值的4.5%和2.2%,负峰值绝对值仅为B_(z)正峰值的1.5%和2.9%。矢量B_(z)对钢芯断股最敏感,霍尔元件应垂直于导线表面布置以拾取矢量B_(z),此时漏磁信号检测最为有效。

关键词：钢芯铝绞线钢芯断股漏磁检测漏磁矢量分析无损检测

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声场驱动下泡壁运动方程的理论分析

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核科学与工程 2023年第1期43卷 124-132页

作者：郑潇潇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北京102206 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

声场驱动条件下的泡壁运动方程一直是泡动力学领域的重要研究内容。当泡壁运动方程用于预测高马赫数下的气泡振荡特性时,为满足计算精度的需求,应该充分考虑液体的可压缩性。在声场驱动条件下,本文数值研究了含二阶马赫数修正的泡壁运... 详细信息

声场驱动条件下的泡壁运动方程一直是泡动力学领域的重要研究内容。当泡壁运动方程用于预测高马赫数下的气泡振荡特性时,为满足计算精度的需求,应该充分考虑液体的可压缩性。在声场驱动条件下,本文数值研究了含二阶马赫数修正的泡壁运动方程(简称“二阶方程”)在不同马赫数条件下对气泡振荡特性重要物理量的预测。围绕声场振幅和声场频率两个物理参数,将二阶方程与一阶马赫数修正的泡壁运动方程(简称“一阶方程”)的预测结果进行深入地对比分析。研究发现,在高马赫数条件下,一阶方程和二阶方程预测的气泡半径、泡壁速度和泡壁加速度均存在较大的差异,导致二者所预测的声耗散功率和热耗散功率也存在较为明显的差异。本研究为声场驱动下的泡动力学领域提供了理论模型的选择依据。

关键词：泡壁运动方程气泡振荡特性高马赫数耗散功率

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直角凸壁面附近非对称位置的空泡动力学行为实验研究

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核科学与工程 2024年第3期44卷 602-612页

作者：席新铭张程王笑语李肖飞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北京102206 华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206 清华大学能源与动力工程系北京100084

空化破坏现象在核电厂中广泛存在。为了更深入地揭示空化破坏的机理,本文借助高速摄影实验系统,研究了直角凸壁面附近非对称位置空泡的动力学行为。具体分析了空泡的轮廓变形,形心的移动距离和方向,以及空泡射流的方向随着空泡与壁面相... 详细信息

空化破坏现象在核电厂中广泛存在。为了更深入地揭示空化破坏的机理,本文借助高速摄影实验系统,研究了直角凸壁面附近非对称位置空泡的动力学行为。具体分析了空泡的轮廓变形,形心的移动距离和方向,以及空泡射流的方向随着空泡与壁面相对位置d、h的变化规律。本文主要结论如下:(1)空泡的变形与空泡和固体壁面的相对位置d、h有关。随着空泡与右壁面的距离d的增大,空泡的非对称性越来越弱。随着空泡与上壁面的距离h的增大,在整个空泡的动力学过程中空泡的非球形特征逐渐减弱。(2)在空泡的溃灭和再生长过程中,空泡形心会持续地向左下方移动,且形心向左移动的距离随着d和h的增大而明显减小。(3)当空泡与上壁面的距离h适当时,会产生明显的斜向左下方的射流现象,且射流方向角θ随着d的增大而增大。

关键词：空泡动力学行为直角凸壁面空泡移动射流现象

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超声空化制氢过程的机制及影响因素综述

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水动力学研究与进展A辑 2025年

作者：尹海全朱晨阳郭建安王嘉露胡进森张宇宁北京市热力集团有限责任公司石景山分公司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宁夏大学机械工程学院

超声空化技术在制氢领域展现出巨大的潜力，对提高制氢效率具有积极意义。该文综述了超声空化制氢的机理及影响制氢效率的关键因素。首先，阐述了超声空化泡的动力学模型及振荡特性，分析了超声空化泡内部压力和温度的变化规律。其次，... 详细信息

超声空化技术在制氢领域展现出巨大的潜力，对提高制氢效率具有积极意义。该文综述了超声空化制氢的机理及影响制氢效率的关键因素。首先，阐述了超声空化泡的动力学模型及振荡特性，分析了超声空化泡内部压力和温度的变化规律。其次，概述了超声空化制氢的原理和化学模型，阐明了提高空化泡溃灭温度对于提升制氢效率具有的重要作用。最后，详细介绍了多个影响超声空化制氢效率的因素，包括超声波频率、超声波强度、液体温度、溶解气体以及添加的颗粒类型等，并系统梳理了这些因素在提高制氢效率中作用机制。

关键词：超声空化空化泡动力学超声制氢氢能

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