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Heat Transfer Characteristics of Boiler Convective Heating Surface Under Pressurized Oxygen-fuel Combustion Conditions 被引量：8
1
作者 Gao Zhengyang Xia Ruiqing Yan Weiping Ma Kai Feng Wenhui Zhang Bowen 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第23期I0001-I0020,142,共20页
增压富氧燃烧是一项极具前景的减排CO2新技术。对增压富氧燃烧条件下,对流受热面换热特性进行研究具有重要的意义。该文以一台实际300MW等级机组煤粉锅炉为计算对象,采用维里方程及Chun等的计算方法计算确定增压富氧燃烧烟气物性,采用... 增压富氧燃烧是一项极具前景的减排CO2新技术。对增压富氧燃烧条件下,对流受热面换热特性进行研究具有重要的意义。该文以一台实际300MW等级机组煤粉锅炉为计算对象,采用维里方程及Chun等的计算方法计算确定增压富氧燃烧烟气物性,采用宽带关联k模型计算富氧燃烧烟气辐射特性。进行了常规空气燃烧以及φ（O2）：φ（CO2）=21：79、φ（O2）：φ（CO2）=30：70两种比例的0.1、0.5、1.0、1.5、6 MPa五种压力下增压富氧燃烧各对流受热面的热力计算,分析了增压富氧燃烧条件烟气压力变化对各受热面换热特性的影响。研究结果表明：随烟气压力的升高,烟气流速下降,但烟气的Re却基本保持不变,对流换热系数有所增加。增压富氧燃烧烟气的辐射换热系数比空气燃烧烟气辐射换热系数大。实现同样的换热量,增压富氧燃烧条件下（φ（O2）：φ（CO2）=21：79、φ（O2）：φ（CO2）=30：70）对流受热面所需换热面积比常规空气燃烧条件下少。 展开更多
关键词 对流受热面 燃料燃烧 传热特性 高压氧 燃烧条件 锅炉 排放控制技术 C02
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斯特林冷端用异型弯曲水热管启动和传热性能试验研究
2
作者 王毅 张亚坤 +4 位作者 柴宝华 韩冶 薛松龄 杨斌 王晨龙 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第3期573-587,共15页
斯特林热电转换系统具有广阔的前景,能够高效地将反应堆中的热量转化为电能,是目前空间大功率项目中能源问题的优良解决方案。采用异型水热管作为斯特林冷端的余热排出部分有非常高的研究和应用价值。本试验的研究对象是用于斯特林冷端... 斯特林热电转换系统具有广阔的前景,能够高效地将反应堆中的热量转化为电能,是目前空间大功率项目中能源问题的优良解决方案。采用异型水热管作为斯特林冷端的余热排出部分有非常高的研究和应用价值。本试验的研究对象是用于斯特林冷端的异型弯曲水热管,进行了最佳充液量分析、逆重力倾角分析、启动和传热特性试验分析。试验确定了该样件的最佳充液量为130%理论充液量(35.0 g)。探究了热管在工作期间出现逆重力工况时能够正常运行的倾角范围,经试验得出结论:热管在75℃左右完全启动;在85、95、105、115、125℃工作温度下能够正常运行的逆重力倾角范围分别为0°~7°、0°~7°、0°~5°、0°~4°、0°~4°。传热特性试验中让热管在不同冷却条件(真空、纯Ar、50%Ar+50%He、纯He)下达到工作温度区间120~130℃,并取125℃左右时的传热功率为对比分析对象,对应结果分别为51.3、110.7、150.9、221.3 W。本研究验证了该热管的高导热性和高效性,对斯特林冷端用异型弯曲热管正式样件的设计和使用有重要的参考意义和借鉴价值。 展开更多
关键词 异型热管 完全启动温度 启动特性 逆重力 传热特性
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低风压导线覆冰特性与关键因素研究
3
作者 周超 陈朋 《电网技术》 北大核心 2025年第5期2176-2185,I0105-I0107,共13页
低风压导线通过改变外层线股形状来降低风阻系数,但较少考虑外层线股形状改变可能对导线覆冰特性的影响。为揭示低风压导线覆冰特性和关键影响因素,该研究建立低风压导线精细化几何模型,利用ANSYS Fluent模块划分网格、定义边界并在ANSY... 低风压导线通过改变外层线股形状来降低风阻系数,但较少考虑外层线股形状改变可能对导线覆冰特性的影响。为揭示低风压导线覆冰特性和关键影响因素,该研究建立低风压导线精细化几何模型,利用ANSYS Fluent模块划分网格、定义边界并在ANSYS Icing模块开展了覆冰过程模拟计算。讨论了外层线股开口角(30°、45°、60°和90°)、开口处小圆弧半径(0.8、1.7、2.8和3.5mm)、凹弧面半径(7.09、9.15、12.09和16.9mm)对低风压导线碰撞系数、积冰形状的影响,并与同直径钢芯铝绞线进行了对比。研究发现,外层线股开口角45°时,覆冰质量最大;小圆弧半径增加,覆冰质量逐渐减小;另外,随凹弧面半径增加,覆冰质量及范围都逐渐增大;与钢芯铝绞线相比,低风压导线积冰量在短时间覆冰条件下明显减小(当覆冰30 min时,覆冰质量减少50.1%),但在长时间覆冰条件下积冰量差别很小(当覆冰24h时,覆冰质量增加1.65%)。 展开更多
关键词 低风压导线 覆冰模型 碰撞系数 积冰形状
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R513A在水平管内沸腾换热及压降特性的实验研究
4
作者 张青 黄理浩 +3 位作者 张佳妮 陶乐仁 朱天意 陈建红 《上海理工大学学报》 北大核心 2025年第2期139-147,共9页
全球变暖问题日益严重,制冷行业需要对现有的制冷剂工质进行替换并进一步强化换热器的传热效率。通过实验研究了混合制冷剂R513A在外径分别为9.52、12.70 mm的水平光滑管和内螺纹管内的沸腾换热特性,分析了热流密度、管径、质量流速和... 全球变暖问题日益严重,制冷行业需要对现有的制冷剂工质进行替换并进一步强化换热器的传热效率。通过实验研究了混合制冷剂R513A在外径分别为9.52、12.70 mm的水平光滑管和内螺纹管内的沸腾换热特性,分析了热流密度、管径、质量流速和蒸发温度对传热系数及压降变化的影响机理。结果表明:沸腾传热系数随着热流密度的增大先增大后减小,9.52 mm光滑管内制冷剂扰动更剧烈,其传热系数比12.70 mm光滑管的提高了13.91%~19.77%。与此同时,9.52 mm换热管内的压降为12.70 mm换热管的1.4~3.8倍。管内传热系数随着蒸发温度和质量流速的增加而增大,并且低质量流速时更容易达到局部干涸点,此时沸腾传热系数急剧减小。对预测传热系数的Cooper、Liu-Winterton关联式进行了对比。在干涸发生前,两个关联式皆能较好地预测R513A在水平光滑管内的流动沸腾换热特性;在干涸发生后,Liu-Winterton关联式预测精度更高;干涸前、后平均绝对误差分别为18.53%和28.36%。 展开更多
关键词 R513A 流动沸腾 内螺纹管 传热系数 压降
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飞轮储能系统电机定子散热设计研究
5
作者 王艺斐 徐帆 +3 位作者 王亮 戴兴建 徐玉杰 陈海生 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第5期1946-1953,共8页
针对飞轮储能系统500 kW电机定子的散热问题,在定子外侧加装螺旋水套进行冷却;通过简化热源和传热模型,建立等效复合换热模型,并完成对电机定子的液冷设计;利用数值模拟方法快速校核设计结果,计算得到了定子内部温度分布和水套摩擦阻力... 针对飞轮储能系统500 kW电机定子的散热问题,在定子外侧加装螺旋水套进行冷却;通过简化热源和传热模型,建立等效复合换热模型,并完成对电机定子的液冷设计;利用数值模拟方法快速校核设计结果,计算得到了定子内部温度分布和水套摩擦阻力。固定槽高或槽宽,增大槽宽或槽高,造成压降减小,定子的最高温度有一定上升。研究给出了设计水套槽道的尺寸,为满足定子温度要求,在一定的设计温升下,冷却水的进口温度应不超过某一值。提高冷却水设计温升,冷却水最大允许进口温度略有下降。设计方法简单高效,可为飞轮储能系统电机定子冷却设计提供参考。 展开更多
关键词 飞轮储能 电机定子 散热设计 水套 温度 压损
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集成热力学排气系统的蒸气冷却屏对液氢储罐自增压过程的影响
6
作者 李科 朱顺 +1 位作者 文键 王斯民 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期2953-2965,共13页
为进一步提升液氢储罐的绝热性能,首先,将氢气在热力学排气系统(TVS)释放冷量后,再将其引入真空多层绝热结构中的蒸气冷却屏(VCS),吸收从外部进入绝热结构的热量,从而形成冷遮挡;其次,利用MATLAB构建了真空多层绝热液氢储罐的自增压模型... 为进一步提升液氢储罐的绝热性能,首先,将氢气在热力学排气系统(TVS)释放冷量后,再将其引入真空多层绝热结构中的蒸气冷却屏(VCS),吸收从外部进入绝热结构的热量,从而形成冷遮挡;其次,利用MATLAB构建了真空多层绝热液氢储罐的自增压模型,包括了耦合热力学排气系统冷量源项的流体域传热传质模型和耦合蒸气冷却屏冷量源项的多层绝热结构导热模型;再次,研究了抽液氢或抽气氢时热力学排气系统、蒸气冷却屏、热力学排气系统串联蒸气冷却屏(VCST)对储罐休眠期的影响,休眠期由所定义的量纲一休眠期延长因子η_(d)表征;最后,讨论了储存过程中漏热热流密度以及TVS、VCS和VCST的吸热功率。研究结果表明:在抽液氢时,采用VCS或VCST时,使η_(d)最大化的蒸气冷却屏量纲一位置ld(表征了蒸气冷却屏在多层绝热结构中的位置)分别为0.400和0.489,对应的最大η_(d)分别为0.2237和0.3087;在蒸气冷却屏的基础上引入热力学排气系统,使η_(d)增大了38.00%。但抽气氢时,采用VCST相比于采用VCS时的η_(d)增加幅度非常小,额外添加TVS几乎不起作用。 展开更多
关键词 热力学排气系统 蒸气冷却屏 自增压 休眠期 传热传质模型 导热模型
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高温制冷工况下三压力热泵系统性能试验研究
7
作者 白静 和思源 +4 位作者 崔四齐 郑慧凡 王乐健 范惠芳 陈明志 《流体机械》 北大核心 2025年第4期24-29,共6页
针对空气源热泵系统在极端工况下制冷效果不佳、能效比(EER)和运行可靠性较低等问题,开发了三压力热泵系统,并搭建实验台。通过试验研究,对比分析了单级热泵系统和三压力热泵系统的制冷性能。结果表明,随着压缩机转速的提高,相比于单级... 针对空气源热泵系统在极端工况下制冷效果不佳、能效比(EER)和运行可靠性较低等问题,开发了三压力热泵系统,并搭建实验台。通过试验研究,对比分析了单级热泵系统和三压力热泵系统的制冷性能。结果表明,随着压缩机转速的提高,相比于单级系统,在4 500 r/min时,三压力系统的制冷量提高9.7%,EER提高4.72%,且排气温度降低4.23%;当室外温度大于43℃时,相对于单级系统,三压力系统的制冷量和EER提升率增加,室外温度为43,46℃时,三压力系统制冷量分别提高26.06%,37.9%,EER分别提高8.6%,20.5%;随着室外温度的升高,三压力系统抑制压缩机排气温度的效果越明显,当室外温度为46℃时,排气温度降低12.33%。研究结果可为空气源热泵系统在极端工况中的应用提供参考。 展开更多
关键词 三压力热泵系统 极端工况 能效比
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快速增压自由汽泡冷凝相间换热实验研究
8
作者 邓杰文 黄涛 +4 位作者 朱隆祥 潘良明 孙皖 张卢腾 马在勇 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第6期1294-1301,共8页
在使用系统分析计算程序计算一回路及二回路流体参数中,采用两流体模型计算空泡份额和流体温度会有更准确的预测效果。在两流体模型中需要确定的一个重要参数是汽泡冷凝相间换热系数。本实验中,通过对加热板产生并漂浮在大空间中的饱和... 在使用系统分析计算程序计算一回路及二回路流体参数中,采用两流体模型计算空泡份额和流体温度会有更准确的预测效果。在两流体模型中需要确定的一个重要参数是汽泡冷凝相间换热系数。本实验中,通过对加热板产生并漂浮在大空间中的饱和汽泡快速增压,使汽泡冷凝并计算得到相间换热系数。实验工况的压力范围为0.10~2.53 MPa,实验的雅可比数为5.46~17.41。实验中提出对压力快速变化过程的相间系数处理方法,拟合得到努塞尔数的表达式,平均误差为23.5%。拟合的关系式与实验数据进行对比验证,预测平均误差为21.32%。 展开更多
关键词 汽泡冷凝 快速增压 相间换热系数
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高温动压密封焊接金属波纹管性能分析
9
作者 郑娆 吴哲坤 +1 位作者 李双喜 章国庆 《润滑与密封》 北大核心 2025年第5期1-8,共8页
焊接金属波纹管的性能与高温动压密封性能密切相关。为优化波纹管性能并进一步提高密封的稳定性,分析不同工况条件对某航空发动机动压密封的S形焊接金属波纹管性能的影响。以S形焊接金属波纹管为研究对象,建立固-热耦合分析模型,分析介... 焊接金属波纹管的性能与高温动压密封性能密切相关。为优化波纹管性能并进一步提高密封的稳定性,分析不同工况条件对某航空发动机动压密封的S形焊接金属波纹管性能的影响。以S形焊接金属波纹管为研究对象,建立固-热耦合分析模型,分析介质温度和介质压力对波纹管刚度和介质作用有效直径的影响,揭示工况参数对波纹管动压密封性能的影响规律,并针对温压联合作用对波纹管性能的影响拟合了计算公式。研究结果表明:在升温和升压过程中,刚度随介质温度呈线性减小,随介质压力呈线性增大;密封载荷系数随介质温度升高呈线性减小,其变化率随介质压力的增大而减小,低压工况的变化率是高压工况的5倍。拟合温压联合作用下刚度和有效直径的计算公式,拟合公式的决定系数高达97%以上。因此,在实际工程应用中,为降低高温对波纹管动压密封性能的影响,应根据实际需求适当提高工作压力,以达到最佳工作状态;拟合的公式可用于指导波纹管的选型计算,从而优化波纹管动压密封的结构设计和工况参数。 展开更多
关键词 S形焊接金属波纹管 动压密封 密封性能 航空发动机 载荷系数
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隧道内非对称双火源火焰特性及顶棚烟气最高温度研究
10
作者 孟娜 杜晓燕 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期50-57,共8页
针对自然通风下隧道火灾非对称双火源协同作用下火焰特性和顶棚射流烟气最高温度开展研究。在缩尺寸隧道火灾模拟试验平台开展试验,结果表明,随着火源间距的增大,非对称双火源由完全融合到间歇融合,最后完全分离。火焰完全融合且火源热... 针对自然通风下隧道火灾非对称双火源协同作用下火焰特性和顶棚射流烟气最高温度开展研究。在缩尺寸隧道火灾模拟试验平台开展试验,结果表明,随着火源间距的增大,非对称双火源由完全融合到间歇融合,最后完全分离。火焰完全融合且火源热释放速率不同时,火焰呈现非对称形态,存在一个火焰高度,火焰高度主要由较大热释放速率火源决定。随着火源间距的增大,存在两个火焰高度,火焰高度最大值均大于对应工况火焰完全融合时的火焰高度。双火源一侧接收到的辐射热流随离开火源距离的增大而减小,固定水平位置处接收到的热辐射随着火源间距的变化会有波动,但整体变化不大。非对称双火源火羽流顶棚射流烟气最高温度整体随火源间距的增大而减小。当S/D<0.5时,烟气最高温度主要受两个火源热释放速率的影响,火源间距对烟气最高温度的影响较小;而当S/D≥0.5时,烟气最高温度主要受对应侧火源热释放速率的影响,而受临近火源热释放速率的影响较小。在此基础上,建立了非对称双火源顶棚射流烟气最高温度分段预测模型。 展开更多
关键词 安全工程 隧道火灾 非对称双火源 火焰形态 火焰高度 热辐射 烟气最高温度
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复合固体推进剂爆热精准测试技术
11
作者 王英红 李歆扬 +1 位作者 丛俊皓 刘佳浩 《火炸药学报》 北大核心 2025年第2期195-200,I0008,共7页
针对复合固体推进剂爆热测试结果平行性偏差大的现象,采用恒温式量热仪,从明确爆热定义、规范实验条件、改进实验装置3个方面开展复合推进剂爆热精准测试研究。结果表明,推进剂利用自身具有的氧化剂燃烧放热量测试值随推进剂切块粒度的... 针对复合固体推进剂爆热测试结果平行性偏差大的现象,采用恒温式量热仪,从明确爆热定义、规范实验条件、改进实验装置3个方面开展复合推进剂爆热精准测试研究。结果表明,推进剂利用自身具有的氧化剂燃烧放热量测试值随推进剂切块粒度的减小和样品质量的增大有明显增大的趋势,故推进剂爆热测试样品单块质量应小于0.14 g,推进剂样品质量应大于测得稳定最大放热量的所用的样品质量;在量热仪的氧弹上加装测压元件,实现了量热过程中氧弹中压强的全程测试记录,点火前压强检测保障了氧弹中空气置换的有效性;氧弹中的最大压强为剔除不充分燃烧的异常值提供了依据。结合实验中氧弹内的末态压强和氧弹容积,实现了定压爆热的测试。 展开更多
关键词 物理化学 定容爆热 定压爆热 复合固体推进剂 能量性能 恒温式量热计
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乙酸甲酯-甲醇-三乙胺-水的分离工艺与经济评价
12
作者 杨德明 代志先 张宇 《应用化工》 北大核心 2025年第7期1920-1925,共6页
针对乙酸甲酯-甲醇-三乙胺-水四元共沸物系的分离,鉴于乙酸甲酯-甲醇共沸组成随压力变化较为敏感及三乙胺与水的互溶度随温度变化也较为敏感这些特性,提出了变压热集成精馏耦合分相分离工艺及与带中间再沸器的完全MVR热泵精馏耦合液-液... 针对乙酸甲酯-甲醇-三乙胺-水四元共沸物系的分离,鉴于乙酸甲酯-甲醇共沸组成随压力变化较为敏感及三乙胺与水的互溶度随温度变化也较为敏感这些特性,提出了变压热集成精馏耦合分相分离工艺及与带中间再沸器的完全MVR热泵精馏耦合液-液分相工艺。选用NRTL热力学计算模型,以能耗、年总费用及热力学效率等作为工艺评价指标,利用ASPEN软件对以上提出的分离工艺进行了模拟与优化。结果表明,无论是能耗还是综合经济效益,带中间再沸器的分级MVR热泵精馏耦合分相工艺较变压热集成精馏耦合分相工艺,其能耗降低了31.7%,ATC节省了27.8%,热力学效率提高了4.91%;高温可明显降三乙胺和水的互溶度,于131.6℃时分相可以得到纯度较高的三乙胺。 展开更多
关键词 乙酸甲酯-甲醇-三乙胺-水 变压精馏 MVR热泵精馏 液-液分相 年总费用
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时速400 km高铁隧道洞口U型槽对微气压波的影响
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作者 杨伟超 王蔚雯 +1 位作者 李国志 何洪 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期2872-2885,共14页
随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影... 随着高速铁路向更高速度的方向发展,产生了一系列严重的隧道空气动力学问题。其中隧道洞口微气压波受车速的影响最为显著,会产生音爆甚至导致建筑震动。U型槽作为城市区域连接隧道与路基常见的过渡段,微气压波经过U型槽后可能产生严重影响,因此十分有必要研究其对微气压波的影响规律。建立了隧道-U型槽-列车-空气气动仿真计算模型,分析U型槽宽度与坡度对微气压波的影响规律,揭示U型槽作用下微气压波传播的流场机制,并提出考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式。结果表明,U型槽对微气压波峰值存在显著的增大。相较于隧道出口无U型槽时,有U型槽隧道出口20 m与50 m处的微气压波峰值分别增大52.62%与15.41%。相同距离下,随着高度的增加,U型槽坡度对微气压波峰值增强的效果逐渐减弱;此外,竖向上,随着高度的增加,U型槽宽度(坡度)的变化对同一截面相同高度处的微气压波增强的差异也在逐渐减小,但对同一高度不同横向位置处微气压波峰值并无显著影响。随着隧道出口U型槽坡度的增加与宽度减小,其微气压波峰值逐渐增大。考虑隧道出口U型槽结构的微气压波空间立体角公式能较好预测微气压波峰值、U型槽坡度和宽度及距离的变化规律,拟合结果中R2均大于0.95。研究结果可为时速400 km高速铁路隧道洞口U型槽的建设提供理论依据。 展开更多
关键词 时速400 km高铁隧道 U型槽 微气压波 流场机制 空间立体角
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污水厂污泥生物干化特性及水分去除机制 被引量：1
14
作者 江鹏 刘树根 +1 位作者 田森林 宁平 《化工进展》 北大核心 2025年第2期1110-1119,共10页
采用生物干化技术处理污水厂脱水污泥,在连续运行条件下考察物料停留时间和引风量对污泥生物干化进程的影响,探究水分去除作用机制。连续运行8天后结果表明,物料停留时间为4天的生物干化体系平均堆温为61.2℃,生物干化指数均值为6.1。... 采用生物干化技术处理污水厂脱水污泥,在连续运行条件下考察物料停留时间和引风量对污泥生物干化进程的影响,探究水分去除作用机制。连续运行8天后结果表明,物料停留时间为4天的生物干化体系平均堆温为61.2℃,生物干化指数均值为6.1。引风强度为0.95m^(3)/(h·kg VS)时,堆体温度通常维持在51.9~64.6℃,水分去除率与表观减水量分别为35.55%、22.90kg;风量增大至1.30m^(3)/(h·kg VS)时,除水效果略有提升但并不明显。污泥生物干化体系中,常温/中温微生物快速衰亡并溶胞,Firmicutes成为优势微生物门类,具有芽孢的微生物种属Bacillus在堆体中的丰度均不低于75%;堆体中心区微生物荧光强度上升至837.5,但活菌占比仅为14.6%。湿污泥投加后,随着堆体温度快速上升,进料区溶解性有机质含量明显提高,可溶性蛋白和多糖含量分别上升至5.6mg/g、5.0mg/g。低场核磁共振测试结果显示,湿污泥中水分赋存形态主要为结合水。随着生物干化进程的推进,污泥样本弛豫时间缩短,水分迁移率降低,物料中水分去除速率减慢。基于水热平衡分析,物料停留时间4d、引风量0.95m^(3)/(h·kg VS)的污泥干化体系生物产热高达1.91MJ/d,热量利用效率达到65.58%;水分去除与堆体温度、引风量直接相关,也受到污泥中有机质含量、水汽相对湿度等因素影响。 展开更多
关键词 污水厂污泥 生物干化 水分赋存形态 水热平衡 蒸气压
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考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析 被引量：1
15
作者 余承智 刘阳 +2 位作者 袁奇 王龙 冀大伟 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期95-105,126,共12页
为揭示转子-轴承系统在不同涡动状态下的产热机理,明确不同涡动状态下的轴颈温度分布特性,提出了一种考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析方法。以热效应分析模型为基础,借助C++语言编写用户自定义函数(UDF)引入了温度-黏性模型... 为揭示转子-轴承系统在不同涡动状态下的产热机理,明确不同涡动状态下的轴颈温度分布特性,提出了一种考虑轴颈同步涡动的转子-轴承系统热效应分析方法。以热效应分析模型为基础,借助C++语言编写用户自定义函数(UDF)引入了温度-黏性模型,采用基于结构化网格的非定常动网格更新方法,实现了同步涡动时轴颈中心的自动迭代。通过算例验证并与Kucinschi实验结果对比,证明了提出的数学模型和求解方法的有效性,探究了轴颈在3种涡动轨迹下,偏心率、同步涡动频率、涡动幅值对轴颈周向温度及压力分布特性的影响。结果表明:当轴颈偏心率固定为0.5、同步涡动频率从50 Hz增大至200 Hz时,直线轨迹下周向温差最大,其与圆轨迹和椭圆轨迹下周向温差的最大相对偏差分别达到了11.51%和14.01%;当轴颈涡动频率固定为159.17 Hz、偏心率从0.1升至0.5时,直线轨迹下的周向温差最大,其与圆轨迹和椭圆轨迹的周向温差的相对偏差均在10%~25%之间;轴颈周向温度分布与油膜黏性剪切力分布具有相位差。研究可为抑制转子热致同步振动失稳提供理论参考。 展开更多
关键词 产热机理 涡动轨迹 温度分布 压力分布
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考虑动态质量流的变梯度钻井井筒压力预测 被引量：1
16
作者 张锐尧 王文明 +3 位作者 樊鹏 巨江涛 李军 张伟 《中国海上油气》 北大核心 2025年第2期210-219,共10页
为了探究注空心球多梯度钻井中被分离的空心球由钻柱内进入环空时所产生的动态质量流对井筒温压场的影响规律,考虑动态质量流动对传热与传质过程影响、井筒与地层间能量交换和多梯度参数对钻井液物性参数影响,建立了多梯度钻井瞬态井筒... 为了探究注空心球多梯度钻井中被分离的空心球由钻柱内进入环空时所产生的动态质量流对井筒温压场的影响规律,考虑动态质量流动对传热与传质过程影响、井筒与地层间能量交换和多梯度参数对钻井液物性参数影响,建立了多梯度钻井瞬态井筒温度压力耦合场模型,结合经典模型和测试数据对模型进行验证;对比分析了传统钻井、双梯度钻井和考虑动态质量流变梯度钻井井筒温压场分布规律。结果表明:本文模型弥补了以往模型只考虑多梯度参数所导致的预测误差,利用经典模型和测试数据验证了模型的准确性,模型精度最高可以提升7%;动态质量流会减小分离器处环空温度约5℃,使得分离口处的钻井液密度增大,井底压力升高1.75~3.05 MPa;井筒压力在分离器处存在拐点,整体呈“折线形”分布,分离器位置和数量与拐点的位置数量相同。该研究可以为多梯度钻井井筒压力预测和控压钻井参数优化提供参考。 展开更多
关键词 变梯度钻井 动态质量流 传热与传质 井筒温压场 预测模型
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模块化熔盐储热换热器流动传热特性研究及安全性分析
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作者 宋园园 周科 +3 位作者 鲁晓宇 李明皓 卫子钰 杨冬 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第7期118-128,共11页
为进一步提升燃煤机组的运行灵活性并实现燃煤机组与电力系统的热电解耦,针对燃煤-熔盐耦合系统中储热换热器的优化设计问题展开研究。基于新型模块化熔盐储热换热器的结构特点和实际运行工况中的现场测量数据,计算得出熔盐侧换热系数... 为进一步提升燃煤机组的运行灵活性并实现燃煤机组与电力系统的热电解耦,针对燃煤-熔盐耦合系统中储热换热器的优化设计问题展开研究。基于新型模块化熔盐储热换热器的结构特点和实际运行工况中的现场测量数据,计算得出熔盐侧换热系数并对汽水系统的流动传热特性进行计算分析。基于流动网格系统法将汽水管束进行划分并建立流量分配和压降计算模型,将熔盐泵启动工况下实际测量的运行数据与程序计算得出的系统总压降进行对比,相对误差为2.13%,验证了计算模型的可靠性。计算分析了设计工况下汽水系统的压力分布、流量分配、出口汽温、管壁金属温度等特性参数,并进行热负荷受到扰动时的流动不稳定性研究。结果表明:设计工况下熔盐泵不启动时,工质出口汽温为327.7℃;熔盐泵启动时,工质出口汽温为362.2℃;两种运行工况下系统总压降与最大管壁金属温度均在安全合理的范围内,且不会发生流动不稳定的现象。该研究全面评价了熔盐储热换热器运行时的安全性与可靠性,为耦合燃煤发电的熔盐储能技术提供了理论基础。 展开更多
关键词 熔盐储热换热器 熔盐侧换热系数 流量分配 压降计算
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承压设备局部焊后热处理方法和准则研究
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作者 谷文斌 蒋文春 +3 位作者 王金光 徐彤 李军 涂善东 《压力容器》 北大核心 2025年第2期10-22,共13页
针对承压设备局部焊后热处理温度均匀性难以控制和残余应力难以消除的问题,提出单加热和主副加热两种局部热处理方法,并建立工艺准则和理论设计方法。结果表明,仅需焊缝性能恢复,对消除残余应力要求不高的承压设备,当内外壁保温时,加热... 针对承压设备局部焊后热处理温度均匀性难以控制和残余应力难以消除的问题,提出单加热和主副加热两种局部热处理方法,并建立工艺准则和理论设计方法。结果表明,仅需焊缝性能恢复,对消除残余应力要求不高的承压设备,当内外壁保温时,加热带宽度(HB)为6t,梯度控制带宽度(GCB)为2HB。对于既考虑焊缝性能恢复又兼顾残余应力消除效果的承压设备,当内外壁保温时,HB至少为3√Rt;当内壁不保温,仅外壁保温时,HB应大于5√Rt,GCB为2HB。当单加热局部焊后热处理加热带宽度过宽,推荐采用主副加热局部焊后热处理方法。本研究可为大型承压设备局部焊后热处理提供理论和实施依据。 展开更多
关键词 承压设备 局部焊后热处理 加热带 梯度控制带 残余应力
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不同齿形结构水平管内换热及压降特性研究
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作者 陈浩南 黄理浩 +1 位作者 陶乐仁 张青 《石油化工》 北大核心 2025年第6期810-818,共9页
对4种不同内螺纹结构的测试管进行研究,分析螺旋角、齿高、齿顶角等几何参数对蒸发换热的影响,阐明了不同齿形结构对管内压降的作用机制,并对光滑管和强化管常用的传热关联式进行了验证。实验结果表明,测试管干涸前,传热系数与压降随制... 对4种不同内螺纹结构的测试管进行研究,分析螺旋角、齿高、齿顶角等几何参数对蒸发换热的影响,阐明了不同齿形结构对管内压降的作用机制,并对光滑管和强化管常用的传热关联式进行了验证。实验结果表明,测试管干涸前,传热系数与压降随制冷剂质量流量和出口蒸汽干度的增加而增大;干涸时,传热系数剧降,压降变化不大;强化管的沸腾传热系数和压降分别比光滑管高20.4%~117.2%和20.2%~118.4%,较大螺旋角增强了流体的旋流效应;较小的齿顶角对应了更大的齿间空间;更多的齿数增加了传热面积;齿高的增加带来了内表面拓展比,加剧管内流体扰动混合,传热系数和压降均有所增加;对测试管单位压降传热系数,18°螺旋角综合性能最佳,28°螺旋角增强了换热,但压降显著增加,增加了实际应用的经济成本。模拟结果显示,其中Tran关联式对于光滑管的平均绝对误差为16.7%,Gungor-Winterton和Kaew-on预测模型对于强化管的平均绝对误差分别为18.4%和18.6%。 展开更多
关键词 齿形结构 流动沸腾换热 压降 换热关联式
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微凸结构对X形通道流动换热特性的影响
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作者 袁鑫鑫 邓晰文 +1 位作者 邓伟 雷基林 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第7期228-237,共10页
换热管作为一种能量传输装置能提升热交换减少热损失,其中多管交叉连通的换热管在工业应用中较为常见。为了提升X形换热管的综合换热性能,采用二维仿真模型,利用Fluent软件进行数值仿真,通过在直换热管道中内置等腰梯形、矩形、前直角... 换热管作为一种能量传输装置能提升热交换减少热损失,其中多管交叉连通的换热管在工业应用中较为常见。为了提升X形换热管的综合换热性能,采用二维仿真模型,利用Fluent软件进行数值仿真,通过在直换热管道中内置等腰梯形、矩形、前直角梯形、后直角梯形以及三角形5种微凸结构研究其换热增强特性,研究发现,后直角梯形微凸结构在高径比P为0.1时,管道强化换热能力最强,直管综合换热性能评价标准最高达到1.24。在此基础上以恒定壁温353 K、入口流速为0.3~0.7 m/s的工况,研究了后直角梯形微凸结构在高径比P为0.1时,微凸间距对X形通道的换热性能影响,为预测管道夹角对换热性能的影响,对5种可能形成的夹角角度也进行了研究。研究结果表明:X形通道的换热能力与入口流速不呈正相关,在入口流速为0.5 m/s时达到最大;X形通道的换热增强能力与微凸结构布置形式有关,当微凸结构面积占计算域二维通道面积比例约为1/22时,有较强换热能力;管道夹角与入口流速综合影响其换热能力,小管道夹角在低流速状态下换热能力增强效果明显,大管道夹角在高流速状态下略有增强。当换热管夹角为115°,入口流速为0.5 m/s,间距d 1为6 mm,间距d 2为2 mm时,将产生明显的增强换热效果,综合换热性能评价标准最大达到1.84。研究结果可为多入口多出口换热管如何提升换热能力提供一定参考。 展开更多
关键词 强化换热 X形换热管 微凸结构 微凸结构间距 数值模拟
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