基于灰箱理论的燃气轮机建模方法及输出预测

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作者 张辉 阮圣奇 +4 位作者 李亚飞 夏永放 李敬豪 王斌 王严 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第2期150-155,共6页

聚焦于燃气轮机运行工况不稳定及仿真建模难度高的问题,鉴于传统建模方法单一且模拟效果难以满足实时工况需求,基于灰箱理论的模型建立方法被提出,旨在提高模型的预测精度。首先,采用机理建模与数据驱动建模相结合的方法,对压气机模块... 聚焦于燃气轮机运行工况不稳定及仿真建模难度高的问题,鉴于传统建模方法单一且模拟效果难以满足实时工况需求,基于灰箱理论的模型建立方法被提出,旨在提高模型的预测精度。首先,采用机理建模与数据驱动建模相结合的方法,对压气机模块进行机理建模,对燃烧室和透平模块进行数据驱动建模。随后,将压气机模块运算所得数据结果作为GA Elman神经网络的输入参数。最后,选取均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和相关系数(Pearson Correlation Coefficient,PCC)作为评判模型精确度的标准。机理模型与GA Elman神经网络模型相融合的灰箱模型在预测燃气轮机实际工况的输出功率时,其测试集均方根误差(RMSE)为2.892,测试集相关系数(PCC)为0.98366。表现为均方根误差较小,相关系数接近1。该模型可精准预测燃气轮机输出功率,有效及时预防燃气轮机运行过程中出现的故障问题。 展开更多

关键词 燃气轮机 灰箱理论 神经网络 预测

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燃烧模型对多孔介质内预混燃烧的影响 被引量：3

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作者 夏永放 史俊瑞 +3 位作者 徐有宁 李本文 薛治家 谷聪伟 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2014年第2期118-122,共5页

采用二维非稳态数学模型研究燃烧模型多孔介质内预混燃烧影响.燃烧模型分别为单步和多步化学反应动力机理（17种组分,58个反应）,CH4/空气当量比的范围为0.55～1.0.对比分析两种燃烧模型下燃烧器中心处的温度、组分浓度分布曲线.结果表... 采用二维非稳态数学模型研究燃烧模型多孔介质内预混燃烧影响.燃烧模型分别为单步和多步化学反应动力机理（17种组分,58个反应）,CH4/空气当量比的范围为0.55～1.0.对比分析两种燃烧模型下燃烧器中心处的温度、组分浓度分布曲线.结果表明,多步燃烧模型对燃烧器内温度、组分浓度分布有更准确的预测,并与文献结果比较,证实了二维非稳态数学模型的正确性.此外,将二维的温度场进行比较,结果表明单步化学机理的反应区域小,温度梯度大,而多步化学反应由于各反应步骤存在时间尺度的差异,反应区域大,温度梯度相对较小,与实际燃烧情况能很好的吻合. 展开更多

关键词 燃烧模型 预混燃烧 多孔介质 二维数值模拟

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典型办公室地板送风空调房间的数值模拟 被引量：2

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作者 夏永放 《洁净与空调技术》 2008年第4期26-29,共4页

采用计算流体力学k-ε湍流模型对典型的办公室地板送风空调系统进行研究,运用SIMPLE算法对办公格间的气流组织进行数值模拟计算,得到的速度场、温度场的分布符合规范要求,从而进一步说明地板送风系统既能满足个人空调的需要,又能达到节... 采用计算流体力学k-ε湍流模型对典型的办公室地板送风空调系统进行研究,运用SIMPLE算法对办公格间的气流组织进行数值模拟计算,得到的速度场、温度场的分布符合规范要求,从而进一步说明地板送风系统既能满足个人空调的需要,又能达到节能的目的,为地板送风系统设计提供理论依据。 展开更多

关键词 地板送风 数值模拟 κ-ε模型 节能 个人化空调

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汽轮机转子临界转速实验研究 被引量：6

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作者 潘宏刚 郑飞飞 +1 位作者 夏永放 崔洁 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2016年第4期314-318,共5页

转子临界转速的计算方法有很多种,但是计算结果与实际误差较大。通过转子临界转速实验测量装置,利用伯德图法、频谱分析法和李莎茹图法对转子的临界转速进行测量,分析并比较了3种测量方法的优缺点。实验结果表明,伯德图法对转子临界转... 转子临界转速的计算方法有很多种,但是计算结果与实际误差较大。通过转子临界转速实验测量装置,利用伯德图法、频谱分析法和李莎茹图法对转子的临界转速进行测量,分析并比较了3种测量方法的优缺点。实验结果表明,伯德图法对转子临界转速的测量结果较为准确,并能直观地反映出转子在不同转速时刻下对应的相位,为后期转子临界转速影响分析及其灵敏度分析打下基础。 展开更多

关键词 转子系统 临界转速 伯德图 频谱分析

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结构化填充床内流体流动的三维数值研究 被引量：2

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作者 刘洋 史俊瑞 +2 位作者 李楠 夏永放 徐有宁 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2016年第3期208-212,共5页

流体在多孔介质空隙内的流动非常复杂,采用常规的实验方法,测量流速分布的数据非常有限,并且有可能破坏流场结构。为了研究不同Re下,结构化填充床流通区域内不同截面的流速分布情况,采用CFD方法进行数值研究,定量分析孔隙内的流动特性... 流体在多孔介质空隙内的流动非常复杂,采用常规的实验方法,测量流速分布的数据非常有限,并且有可能破坏流场结构。为了研究不同Re下,结构化填充床流通区域内不同截面的流速分布情况,采用CFD方法进行数值研究,定量分析孔隙内的流动特性。研究结果表明:在层流范围内,当Re较小时,随着流通截面积的增大,流速降低得非常明显,粘性力起主要作用;当Re增大到204.74时,流速降低的速度不再明显,此时惯性力在流动过程中起主导作用,数值模拟结果与实验值取得了定性的一致。 展开更多

关键词 多孔介质 数值研究 层流 填充床

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格子Boltzmann方法研究及其应用 被引量：2

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作者 李楠 史俊瑞 +3 位作者 肖红侠 夏永放 崔洁 薛治家 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2015年第2期116-118,122,共4页

格子Boltzmann方法在多相流动和化学反应中具有非常重要的意义,针对其在湍流、多孔介质流、燃烧、多孔介质燃烧中的应用进行了综述,分析了该方法在模拟这些复杂流体问题时存在的优点和缺点。分析结果表明,格子Boltzmann方法可以直观形... 格子Boltzmann方法在多相流动和化学反应中具有非常重要的意义,针对其在湍流、多孔介质流、燃烧、多孔介质燃烧中的应用进行了综述,分析了该方法在模拟这些复杂流体问题时存在的优点和缺点。分析结果表明,格子Boltzmann方法可以直观形象地对复杂流体问题进行模拟,是研究流体内部复杂变化过程的重要评价方法。 展开更多

关键词 格子BOLTZMANN方法 湍流 多孔介质

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丙烷火焰冲击换热机理的实验研究 被引量：1

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作者 薛治家 夏永放 +2 位作者 夏畅 段明达 赵雪杉 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2017年第3期217-222,共6页

冲击换热是一种高效的强化换热形式,丙烷与空气流量,火焰与锅具之间的高度及火焰冲击角度是影响丙烷火焰冲击换热中热效率与污染物排放的重要因素。实验中设置丙烷流量分别为0.2 slm、0.3 slm、0.4 slm,空气流量分别为1.3 slm、1.7 slm... 冲击换热是一种高效的强化换热形式,丙烷与空气流量,火焰与锅具之间的高度及火焰冲击角度是影响丙烷火焰冲击换热中热效率与污染物排放的重要因素。实验中设置丙烷流量分别为0.2 slm、0.3 slm、0.4 slm,空气流量分别为1.3 slm、1.7 slm、2.0 slm,高度分别为30 mm、40 mm、50 mm,角度分别为0°、15°、30°,进行丙烷火焰冲击换热实验,实验结果表明:丙烷燃气流量不变时,增大空气系数,NOX增加,CO减小,热效率有3种变化,说明热效率与空气系数是非线性关系存在最佳值;高度从最小增加到最大的过程中,热效率减小,NOX先增加再减小,CO排放量保持降低趋势,实验中观察到丙烷火焰的内焰顶部边缘接触锅具时热效率最高;角度分别为0°、15°、30°时,热效率逐渐降低、NOX和CO逐渐减小。 展开更多

关键词 冲击换热 丙烷火焰 节能 热效率

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建筑环境与设备工程专业毕业设计改革探讨

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作者 周勃 刘心红 +1 位作者 费朝阳 夏永放 《高等建筑教育》 2012年第2期118-121,共4页

为适应建筑环境与设备工程专业人才培养目标的要求,文章通过举办各界专家座谈会探讨毕业设计题目的广度和深度,在建立各类实习基地的基础上探讨如何拓宽学生的就业面,依靠"实习观察—案例教学—设计讨论"立体化教学手段增强... 为适应建筑环境与设备工程专业人才培养目标的要求,文章通过举办各界专家座谈会探讨毕业设计题目的广度和深度,在建立各类实习基地的基础上探讨如何拓宽学生的就业面,依靠"实习观察—案例教学—设计讨论"立体化教学手段增强学生解决实际问题的能力,突出专业特色,保证毕业生能够适应现代社会发展的实际需要。 展开更多

关键词 建筑环境与设备 毕业设计 专业特色 教学改革

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600MW机组制粉系统跳闸典型事例分析及预防措施

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作者 薛治家 舒雯 +2 位作者 张连升 夏永放 张凯 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2015年第4期308-312,共5页

制粉系统跳闸是电站停机的主要问题之一,制粉系统跳闸的预防及处理是燃煤电厂的重要课题。以某厂600 MW机组制粉系统跳闸为例,详细描述了故障发生的全过程,分析了制粉系统跳闸及机组停机过程中的状态数据,对处理方式进行了评价,总结了... 制粉系统跳闸是电站停机的主要问题之一,制粉系统跳闸的预防及处理是燃煤电厂的重要课题。以某厂600 MW机组制粉系统跳闸为例,详细描述了故障发生的全过程,分析了制粉系统跳闸及机组停机过程中的状态数据,对处理方式进行了评价,总结了制粉系统跳闸的防范措施,为电站制粉系统的运行提供了经验。制粉系统发生故障时,备用制粉系统的投入、蒸汽参数的控制、燃烧的稳定性及机组的协调控制等因素直接影响机组的安全运行。 展开更多

关键词 制粉系统 跳闸 停机 预防措施

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低速过滤燃烧热斑不稳定性实验研究 被引量：2

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作者 陈露 夏永放 +2 位作者 李本文 史俊瑞 徐有宁 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2015年第3期213-218,共6页

通过对多孔介质燃烧器内低速过滤燃烧胞状结构不稳定性的实验研究发现,在直径3.5 mm氧化铝小球堆积床内,出现在主燃烧波上游的胞状结构体对主燃烧波传播的稳定性起着支配作用。另外,通过分析比较局部热斑分布图发现,热斑不均匀地驻定在... 通过对多孔介质燃烧器内低速过滤燃烧胞状结构不稳定性的实验研究发现,在直径3.5 mm氧化铝小球堆积床内,出现在主燃烧波上游的胞状结构体对主燃烧波传播的稳定性起着支配作用。另外,通过分析比较局部热斑分布图发现,热斑不均匀地驻定在燃烧器内,而且堆积床内孔隙率对热斑影响显著,孔隙率小,热斑点多且其单个体积小;孔隙率大,热斑数量少且其单个体积大。 展开更多

关键词 低速过滤燃烧 热斑稳定性 燃烧波传播 孔隙率

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汽轮机轮盘质量及位置对转子临界转速影响试验研究 被引量：9

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作者 潘宏刚 张野 +2 位作者 夏永放 孟召军 崔洁 《汽轮机技术》 北大核心 2017年第5期354-356,360,共4页

汽轮发电机组在临界转速时转子的振幅急剧增大,造成动静之间碰摩,给机组带来一定的危害。转子临界转速的计算方法多种,但是往往计算结果与实际误差较大。通过伯德图法、频谱分析法和李莎茹图法进行转子临界转速测量,实验结果显示3种方... 汽轮发电机组在临界转速时转子的振幅急剧增大,造成动静之间碰摩,给机组带来一定的危害。转子临界转速的计算方法多种,但是往往计算结果与实际误差较大。通过伯德图法、频谱分析法和李莎茹图法进行转子临界转速测量,实验结果显示3种方法所测结果基本一致,并确定选取伯德图法测量转子临界转速较为准确;通过改变转子上轮盘的质量和位置变化,利用伯德图进行转子临界转速测量,得出随着质量的增大转子临界转速会减小,在偏离转子中心位置较远处影响不大;相同质量情况下,轮盘偏离转子中心越远,转子临界转速增加得越快。该试验结论可指导工程实践,对现场临界转速的计算、仿真和实验起到一定的借鉴作用。 展开更多

关键词 临界转速 试验研究 频谱分析 伯德图 李莎茹图

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热源温度对亚临界ORC系统热经济性能的影响 被引量：2

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作者 冯军胜 王欢欢 +2 位作者 王海涛 夏永放 董辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4866-4875,共10页

为了高效回收利用烧结矿余热资源,首先,将烧结余热锅炉出口低温烟气余热引入有机朗肯循环(ORC)系统;其次,基于热功转换原理和热经济学理论,建立亚临界ORC系统热力学模型和经济模型;最后,以R245fa为ORC工质,研究不同工质蒸发温度、过热... 为了高效回收利用烧结矿余热资源,首先,将烧结余热锅炉出口低温烟气余热引入有机朗肯循环(ORC)系统;其次,基于热功转换原理和热经济学理论,建立亚临界ORC系统热力学模型和经济模型;最后,以R245fa为ORC工质,研究不同工质蒸发温度、过热度和冷凝温度等参数条件下蒸发器侧烟气出口温度对系统热力性能和经济性能的影响。研究结果表明:对于给定的蒸发器侧烟气出口温度,随着工质蒸发温度增加和冷凝温度减小,系统净输出功和?效率逐渐增加,但随工质过热度增加而先增加后减小;在烟气出口温度较低时,系统单位净功所需面积随工质蒸发温度、过热度和冷凝温度增加而增加;在烟气出口温度较高时,系统单位净功所需面积随ORC热力参数增加呈现出先减小后增加的情况;当ORC热力参数一定时,系统净输出功、?效率和单位净功所需面积随烟气出口温度增加均逐渐减小;在实际ORC运行过程中,存在最佳的工质蒸发温度、过热度、冷凝温度以及蒸发器侧烟气出口温度,使ORC系统的综合性能(热力性能和经济性能)最好。 展开更多

关键词 烧结矿 余热回收 有机朗肯循环 烟气出口温度 热经济性能

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环形换热翅片的理论研究及设计 被引量：1

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作者 李金珂 夏永放 +3 位作者 朱秋予 彭维珂 闫可宁 郭鼎喆 《沈阳工程学院学报（自然科学版）》 2018年第3期216-222,246,共8页

换热器传热效率的大小与翅片管的排列方式和翅片的结构参数有关。运用电脑软件对换热器中环形翅片管束的实物模型进行了仿真模拟,研究了顺排管束和错排管束的换热效果,并通过固定参数法对加热器模型进行理论计算。研究结果表明,错排管... 换热器传热效率的大小与翅片管的排列方式和翅片的结构参数有关。运用电脑软件对换热器中环形翅片管束的实物模型进行了仿真模拟,研究了顺排管束和错排管束的换热效果,并通过固定参数法对加热器模型进行理论计算。研究结果表明,错排管束的换热效果优于顺排管束,加热器翅片的最优间距为5.5 mm,与无翅片的换热器管道相比,有翅片的换热器管道的传热效率提高了387.35%。 展开更多

关键词 换热器 环形翅片 管排方式 结构参数设计 强化传热

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多孔介质辅助平板式太阳能集热器热性能强化的数值仿真研究

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作者 成祖德 林新伟 +2 位作者 夏永放 王海涛 冯军胜 《太阳能》 2023年第2期40-51,共12页

多孔介质材料具有良好的传热和蓄热性能。设计了新型多孔介质辅助平板式太阳能集热器的二维数值仿真模型,对其内部热性能进行了数值模拟,研究多孔介质块的形状(矩形、梯形、三角形结构)、布置数量和渗透率(达西数Da=10^(-5)~10^(-2))等... 多孔介质材料具有良好的传热和蓄热性能。设计了新型多孔介质辅助平板式太阳能集热器的二维数值仿真模型,对其内部热性能进行了数值模拟,研究多孔介质块的形状(矩形、梯形、三角形结构)、布置数量和渗透率(达西数Da=10^(-5)~10^(-2))等因素对平板式太阳能集热器热性能强化的影响;然后考虑到插入多孔介质伴随的压降和摩擦阻力损失,提出了评价集热器传热性能与阻力损失的性能评估标准。研究结果表明:在平板式太阳能集热器换热通道插入4种不同形状的多孔介质块,矩形多孔介质块背部附近区域更易产生涡区,集热器内传热性能最强,但通道内流动阻力系数大,从而导致阻力损失大。当多孔介质区域总长度一定时,随着多孔介质块布置数量的增加,涡区数量相应增加,集热器内传热性能加强,且通道内流动阻力损失呈现先增加后降低的规律。多孔介质块渗透率对集热器传热性能的影响显著,当Da=10^(-2)时,集热器传热性能最强。集热器内多孔介质块布置任意数量、高渗透率(Da=10^(-2))条件下,矩形多孔介质块的性能评估标准最佳;在多孔介质块布置数量(N=6)较多、低渗透率(Da=10^(-5)、Da=10^(-4))条件下,三角形多孔介质块的性能评估标准最佳。 展开更多

关键词 多孔介质 平板式太阳能集热器 热性能 阻力损失 性能评估标准

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