粤港澳大湾区电力系统低碳转型 被引量：9

1

作者 张鹏飞 徐静怡 +3 位作者 郭巍 吴蔚 钟晨 魏文栋 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期293-302,共10页

我国“碳达峰、碳中和”目标的实现在很大程度上依赖于电力系统的低碳转型,而现有研究很少从区域尺度研究电力系统低碳转型.综合使用政府间气候变化专门委员会温室气体清单编制方法、网络模型分析法量化了粤港澳大湾区电力生产和消费引... 我国“碳达峰、碳中和”目标的实现在很大程度上依赖于电力系统的低碳转型,而现有研究很少从区域尺度研究电力系统低碳转型.综合使用政府间气候变化专门委员会温室气体清单编制方法、网络模型分析法量化了粤港澳大湾区电力生产和消费引致的碳排放,并使用对数平均迪氏指数分析法分析了社会经济因素对大湾区电力碳排放的影响.结果表明:香港、澳门电力低碳转型进展缓慢,广东省低碳电力份额持续提高;快速扩大的经济规模和电力需求是大湾区排放增长的最主要驱动因素;外部低碳电力的输入以及部门用电效率的提升抵消了部分排放增长. 展开更多

关键词 粤港澳大湾区 电力传输 碳排放 碳中和

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基于生命周期的轻型商用货车轻量化碳排放研究 被引量：2

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作者 汤捷 谢航 +5 位作者 吕强 梁晓静 袁琨 张庭婷 谢晓敏 黄震 《汽车工程学报》 2024年第3期502-510,共9页

以某轻型商用货车为研究对象,根据生命周期理论构建以汽车生产过程中的原材料获取、生产运输、零部件制造和车辆装配阶段为边界的碳排放量计算模型,探讨了轻量化措施中所涉及材料的生命周期碳排放差异,对比分析了该车轻量化前后的碳排... 以某轻型商用货车为研究对象,根据生命周期理论构建以汽车生产过程中的原材料获取、生产运输、零部件制造和车辆装配阶段为边界的碳排放量计算模型,探讨了轻量化措施中所涉及材料的生命周期碳排放差异,对比分析了该车轻量化前后的碳排放量。结果表明,替代材料铝合金、镁合金、碳纤维增强塑料的生命周期碳(CO_(2))排放量显著高于被替代材料钢和铸造铁,分别为6.23 kg/kg(锻造铝合金)、6.92 kg/kg(铸造铝合金)、14.76 kg/kg(车用镁合金)、20.2 kg/kg(车用碳纤维增强塑料)、2.85 kg/kg(普通钢)、0.67 kg/kg(不锈钢)和0.81 kg/kg(铸造铁);轻量化后的动力总成系统、传动系统、底盘和车身部分的碳(CO_(2))排放量分别增加了0.57%、525.51%、11.57%和33.29%,车辆生命周期碳(CO_(2))排放量增加了36.22%;钢和铝生命周期碳(CO_(2))排放量的降低对于轻量化前后车体部分的减碳效果均较明显。 展开更多

关键词 商用车 生命周期 碳排放 轻量化

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厌氧消化工艺中生物固碳技术与途径研究进展

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作者 纪晓云 张景新 何义亮 《净水技术》 CAS 2024年第12期7-17,55,共12页

厌氧消化(anaerobic digestion,AD)是当前实现有机废弃物减量化与清洁能源生产的有效技术手段。在全球气候变暖和化石能源短缺的背景下,将AD技术与微生物固碳相结合,有助于提升生物甲烷的产率并增强固碳能力。然而,目前对于微生物固碳... 厌氧消化(anaerobic digestion,AD)是当前实现有机废弃物减量化与清洁能源生产的有效技术手段。在全球气候变暖和化石能源短缺的背景下,将AD技术与微生物固碳相结合,有助于提升生物甲烷的产率并增强固碳能力。然而,目前对于微生物固碳的研究普遍忽视了AD系统的固碳潜能。文章基于AD中CO_(2)的生物转化研究现状,介绍了AD中CO_(2)的产生及固定途径,重点分析了通过引入外源H_(2)、添加零价铁、外加微生物电解池、投加导电材料和引入外源CO_(2)等手段优化AD过程的研究进展。最后,文章对实现CO_(2)固定为无定形碳、明确外源CO_(2)促进产甲烷的具体机制及推动相关技术从实验室走向工业化应用等未来研究方向进行展望,为探索AD固碳途径和提升CO_(2)固定与转化技术提供一定的参考。 展开更多

关键词 厌氧消化 生物固碳 天然固碳途径 CO_(2)利用 生物转化

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针对CO_(2)-H_(2)O-CO-碳烟混合介质的全光谱相关k分布辐射模型在ANSYS-Fluent中的开发与验证

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作者 王龙 王良 +2 位作者 曾琦 曹俊 任涛 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期1819-1827,共9页

为解决ANSYS-Fluent软件无法兼具高精度和高效率的辐射光谱模型问题,将基于查值表法和机器学习法的全光谱相关k分布(FSCK)模型进行二次开发并嵌入Fluent中,将其与内置的辐射传输方程(RTE)求解器耦合,用于常见燃烧气体和碳黑混合物的辐... 为解决ANSYS-Fluent软件无法兼具高精度和高效率的辐射光谱模型问题,将基于查值表法和机器学习法的全光谱相关k分布(FSCK)模型进行二次开发并嵌入Fluent中,将其与内置的辐射传输方程(RTE)求解器耦合,用于常见燃烧气体和碳黑混合物的辐射换热计算。通过对一维平板以及2组不同火焰的辐射换热进行计算,并以逐线(LBL)模型为基准,与Fluent中自带的灰体气体加权和(WSGG)模型结果进行比较。结果表明:无论是否含碳黑,FSCK模型的计算结果均比自带的WSGG模型更加准确。 展开更多

关键词 FSCK WSGG 碳黑 RTE 辐射换热

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中国乘用车电动化对动力电池关键金属材料的需求研究

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作者 谢航 张书瑞 +1 位作者 张庭婷 谢晓敏 《汽车工程学报》 2025年第1期1-10,共10页

新能源汽车作为交通运输领域节能减排的重点,近年来的迅速发展导致其对锂、钴、镍、锰等电池材料的需求剧增。为评估相关资源的供应风险,基于Gompertz曲线模型和物质流分析的方法,对两种电池技术发展情景下中国2023—2050年新能源乘用... 新能源汽车作为交通运输领域节能减排的重点,近年来的迅速发展导致其对锂、钴、镍、锰等电池材料的需求剧增。为评估相关资源的供应风险,基于Gompertz曲线模型和物质流分析的方法,对两种电池技术发展情景下中国2023—2050年新能源乘用车电池材料的需求进行了预测。结果显示,在磷酸铁锂电池路线(LFPR)下,2050年锂、钴、镍、锰的需求将分别达到238、169、362、158千吨;在三元锂电池路线(NMCR)下,2050年锂、钴、镍、锰的需求将分别达到242、201、1084、187千吨。当前中国锂、钴、镍的产能将难以满足未来新能源汽车发展的需要。2050年的回收锂、回收钴和回收镍将至少能分别满足86.5%、93.5%和65.8%的新增需求。鉴于国内目前还缺乏有关废电池回收的全面法律法规,制定相关标准势在必行。 展开更多

关键词 新能源汽车 动力电池 关键金属 回收潜力

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盐度对餐厨垃圾与剩余污泥共消化的影响

6

作者 王测文 张景新 何义亮 《净水技术》 2025年第2期95-103,共9页

【目的】盐度高低对有机固废厌氧处理与产甲烷的影响较大,文章拟开展不同盐度条件对餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化的作用机制研究。【方法】探讨了不同盐度质量浓度(0~2 g/L)对餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化过程的影响,重点围绕产甲烷... 【目的】盐度高低对有机固废厌氧处理与产甲烷的影响较大,文章拟开展不同盐度条件对餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化的作用机制研究。【方法】探讨了不同盐度质量浓度(0~2 g/L)对餐厨垃圾与剩余污泥厌氧共消化过程的影响,重点围绕产甲烷效率、可溶性有机物(DOM)降解率以及荧光特性变化、体系电化学活性及微生物群落结构等分析盐度对厌氧共消化产甲烷的作用机制。【结果】试验结果表明,适当的盐度可有效提升餐厨与污泥共消化的产甲烷效率,当盐度质量浓度添加到1.0 g/L时达到最佳产甲烷效果,较空白组提升26.45%,且有效促进了高分子量DOM的水解并提升了低分子量DOM的生物利用效率。同时,盐度添加促进了细胞色素c(c-Cyts)的产生,在促进细胞代谢的同时提高了体系电子传递效率,有利于强化微生物的种间电子转移过程。适当的盐度促使髌骨菌门(Patescibacteria)和联合菌门(Synergistota)等互营代谢细菌的丰度提升,通过强化微生物群落协同产甲烷,促进了嗜氢产甲烷代谢路径,最终提高了甲烷产率。【结论】在餐厨垃圾和剩余污泥共消化过程中,1.0 g/L的盐度有利于促进厌氧共消化微生物之间的协同作用,促进微生物电子转移速率,提高有机物的降解效率,强化甲烷产生。 展开更多

关键词 剩余污泥 餐厨垃圾 共消化 盐度 微生物群落结构

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高阶球形谐波法求解辐射传输方程:模型开发与ANSYS-Fluent软件实现

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作者 庞佳婕 王良 +2 位作者 曾琦 曹俊 任涛 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期1-9,27,共10页

为了改善ANSYS-Fluent软件中用于辐射传热计算的球形谐波法仅限于其最低阶(P1)形式的现状,基于高阶球形谐波法求解辐射传输方程的基本原理,利用ANSYS-Fluent软件提供的用户自定义函数(UDF)和用户自定义标量(UDS)接口,通过对控制方程和... 为了改善ANSYS-Fluent软件中用于辐射传热计算的球形谐波法仅限于其最低阶(P1)形式的现状,基于高阶球形谐波法求解辐射传输方程的基本原理,利用ANSYS-Fluent软件提供的用户自定义函数(UDF)和用户自定义标量(UDS)接口,通过对控制方程和边界条件的耦合数值求解,开发了适用ANSYS-Fluent软件的高阶球形谐波法辐射传输方程求解模型。模型的精度通过对一维、二维平板及二维轴对称火焰的辐射传热进行计算,并且与相应的精确解或光子蒙特卡罗(PMC)解进行对比来实现。结果表明:开发的P3模型相比于ANSYS-Fluent软件中自带的P1模型无论是在计算辐射强度的角空间分布还是在辐射传热的总体热源方面都更加准确。 展开更多

关键词 辐射传热 辐射传输方程 球形谐波 自定义函数

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低氧稀释条件下不同煤种着火燃烧特性实验研究 被引量：6

8

作者 李国栋 张廷尧 +1 位作者 曾柱楷 周月桂 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期439-445,共7页

在平面火焰煤粉燃烧实验系统上研究了O_(2)/CO_(2)气氛中不同热协流温度(1473~1873 K)和氧气体积分数(5%~20%)下神木西烟煤、长平贫煤和济源无烟煤煤粉的着火和燃烧特性。采用光纤光谱仪和CMOS相机分别获取了煤粉燃烧的火焰辐射光谱和... 在平面火焰煤粉燃烧实验系统上研究了O_(2)/CO_(2)气氛中不同热协流温度(1473~1873 K)和氧气体积分数(5%~20%)下神木西烟煤、长平贫煤和济源无烟煤煤粉的着火和燃烧特性。采用光纤光谱仪和CMOS相机分别获取了煤粉燃烧的火焰辐射光谱和火焰图像,比较了不同燃烧条件下不同煤种的煤粉着火距离、颗粒温度和颗粒温度波动系数。结果表明:随着热协流氧气体积分数的减小,煤粉火焰长度和着火距离增加,颗粒平均温度下降,颗粒温度波动系数减小;煤粉挥发分质量分数越高,颗粒温度波动系数越小,颗粒温度分布越均匀;在热协流温度为1473 K、氧气体积分数为5%的条件下,神木西烟煤的煤粉颗粒温度波动系数为2.0%,比济源无烟煤低70%,更易于实现煤粉的低氧稀释燃烧。 展开更多

关键词 低氧稀释燃烧 富氧燃烧 煤种 着火特性 燃烧特性 颗粒温度波动系数

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微氧耦合电化学强化污水厌氧消化的除碳脱氮

9

作者 卢艳 张鹏帅 +1 位作者 张景新 何义亮 《净水技术》 CAS 2023年第8期81-86,171,共7页

传统污水厌氧消化处理技术同步除碳脱氮效率低下。针对这一问题,该研究提出了一种微氧耦合铁碳微生物电解池强化污水厌氧处理的技术。结果表明,在外加电压为0.6 V作用下,DO质量浓度为0.84 mg/L的微氧介入可明显提高反应器的厌氧消化甲... 传统污水厌氧消化处理技术同步除碳脱氮效率低下。针对这一问题,该研究提出了一种微氧耦合铁碳微生物电解池强化污水厌氧处理的技术。结果表明,在外加电压为0.6 V作用下,DO质量浓度为0.84 mg/L的微氧介入可明显提高反应器的厌氧消化甲烷化效能,且在低有机负荷运行下可同时提高除碳脱氮性能。其中,微氧介入的铁碳微生物电解池耦合厌氧反应器的平均甲烷产量最大提高至91.85 mL/d,是空白组的4.5倍,总氮去除率较空白组提高18.1%。16S rRNA高通量测序表明,微氧耦合铁电极可有效提高Petrimonas、Methanosarcina等微生物丰度,提升除碳脱氮功能菌丰度。 展开更多

关键词 微氧 厌氧消化 铁 脱氮 微生物电解池 沼气

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基于WRF-CMAQ的中国典型湖泊大气氮沉降特征 被引量：1

10

作者 樊洋成 刘萍 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第2期27-36,共10页

采用WRF-CMAQ模型模拟了2018年中国4个典型湖泊的不同形态氮(总氮TN、氧化态氮OXN、还原态氮REDN、硝酸盐氮NO-3-N、铵盐氮NH+4-N)的大气沉降通量。2018年青海湖、乌梁素海、东湖与太湖全年氮沉降通量分别为3.02、4.38、64.25、21.67 kg... 采用WRF-CMAQ模型模拟了2018年中国4个典型湖泊的不同形态氮(总氮TN、氧化态氮OXN、还原态氮REDN、硝酸盐氮NO-3-N、铵盐氮NH+4-N)的大气沉降通量。2018年青海湖、乌梁素海、东湖与太湖全年氮沉降通量分别为3.02、4.38、64.25、21.67 kgN/hm 2,大气氮沉降贡献的氮负荷分别占乌梁素海、东湖与太湖总氮负荷的0.9%、22.3%、11.3%,东湖与太湖受大气氮沉降的影响程度显著高于青海湖和乌梁素海,表明大气氮沉降对发达地区湖泊的影响更应受到关注。通过敏感性试验分析大气氮沉降量的影响因子,结果显示含氮污染物的沉降速率对湖泊氮沉降通量的影响不明显,而含氮污染物排放速率降低20%,可使4个湖泊总氮沉降通量下降11%~22%,表明相对氮沉降速率、氮排放变化是影响氮沉降量的主要因素。本研究为进一步厘清大气氮沉降对湖泊总氮负荷的作用并制定有效控制措施提供了科学依据。 展开更多

关键词 大气氮沉降 大气污染 数值模拟 氮污染 湖泊污染

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点燃式氨氢燃料发动机燃烧与排放模拟研究 被引量：1

11

作者 沈娟亚 霍金禄 +3 位作者 潘耕龙 李相超 周超 韩东 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期39-49,共11页

通过三维数值仿真方法研究了化学当量比下掺氢比和点火时刻对点燃式氨氢燃料发动机燃烧与排放的影响。结果表明,增加掺氢比可加速火焰传播,缩短燃烧持续期,提高缸内压力和温度峰值。随着掺氢比增加,未燃氨和N_(2)O排放减少,燃料型和热力... 通过三维数值仿真方法研究了化学当量比下掺氢比和点火时刻对点燃式氨氢燃料发动机燃烧与排放的影响。结果表明,增加掺氢比可加速火焰传播,缩短燃烧持续期,提高缸内压力和温度峰值。随着掺氢比增加,未燃氨和N_(2)O排放减少,燃料型和热力型NO生成增多。点火时刻的适当提前可有效改善燃烧特性,平衡NO、N_(2)O和未燃氨的排放。随着点火时刻的推迟,NO排放减少,N_(2)O和未燃氨排放呈相反趋势。然而,过于推迟点火会造成较多未燃氨排放,导致放热不完全,指示热效率下降。 展开更多

关键词 氨氢燃料 点燃式发动机 燃烧特性 排放

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以NH_(3)为燃料的船用SOFC-GT混合动力系统特性分析

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作者 郑天石 吕小静 +1 位作者 翁一武 马翼 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1449-1457,共9页

文章设计了以氨为燃料的船用SOFC-GT混合动力系统,建立了混合动力系统的模型。对氨流量和氨分解器入口温度对氨分解转化率的影响进行了分析,并在燃料电池温度梯度、压气机喘振安全区和透平入口温度等限制条件下,研究了氨流量和氨分解器... 文章设计了以氨为燃料的船用SOFC-GT混合动力系统,建立了混合动力系统的模型。对氨流量和氨分解器入口温度对氨分解转化率的影响进行了分析,并在燃料电池温度梯度、压气机喘振安全区和透平入口温度等限制条件下,研究了氨流量和氨分解器入口温度对混合动力系统性能的影响。研究结果表明:混合动力系统的输出功率可达到350.5 kW,发电效率可达到62.40%;当氨分解器入口温度高于1050 K时,氨分解转化率接近100%;其他运行条件不变时,氨分解转化率随氨流量的提升呈降低趋势,当氨分解器入口温度较高时,氨流量对氨分解转化率下降的影响逐渐减小;当氨流量逐渐接近1.80 mol/s时,燃料电池、燃气轮机以及系统的性能均随着氨流量的提升而逐渐升高,但氨流量不宜过高,当氨流量达到1.80 mol/s时,透平入口温度已超出安全运行范围;在其他运行条件为设计工况时,随着氨分解器入口温度逐渐升至1129 K,系统整体性能随之提升。 展开更多

关键词 氨燃料 固体氧化物燃料电池 燃气轮机 船用SOFC-GT 氨分解器

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退役晶硅光伏组件解离与资源化研究进展

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作者 王敏 胡中发 +6 位作者 白冰 陈佩 王贵山 张乾生 薛渊 张一 王学斌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期4188-4202,共15页

近年来,全球光伏产业蓬勃发展,光伏装机量快速攀升。光伏发电碳排放较传统化石能源发电仅为10%。然而,太阳能光伏板的使用寿命仅为20~25 a,随着首批光伏组件达到其寿命极限,世界各地将陆续迎来光伏组件的“退役潮”。实现退役光伏组件... 近年来,全球光伏产业蓬勃发展,光伏装机量快速攀升。光伏发电碳排放较传统化石能源发电仅为10%。然而,太阳能光伏板的使用寿命仅为20~25 a,随着首批光伏组件达到其寿命极限,世界各地将陆续迎来光伏组件的“退役潮”。实现退役光伏组件无害化绿色处置并回收利用光伏组件中的二次能源是光伏产业可持续发展的关键环节。目前主流的晶硅光伏组件主要由光伏玻璃、EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)胶膜、晶硅电池片和含氟背板组成。完整的光伏玻璃和晶硅电池片具有较高的经济价值,因此如何选择性去除EVA胶膜和含氟背板是退役光伏组件回收再利用的重要步骤。基于此,首先简要介绍了晶硅光伏组件各部分的结构和用途,并根据各部分的物理化学特性,从光伏组件回收完整性的角度详细分析了包括热法处置、物理分离和化学解离在内的各类工艺的优缺点。已有研究表明,退役晶硅光伏组件回收难点集中在以下3个方面:高效低污染、低能耗地去除EVA胶膜、背板中含氟物质的无害化处置以及晶硅电池片上热解残碳的脱除。针对上述难点,展望了未来退役光伏组件回收技术的发展趋势,并对我国退役光伏组件回收技术研究与设计提出了合理建议。 展开更多

关键词 退役光伏组件 EVA去除 含氟背板 晶硅电池 资源回收

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基于激光扫描的废弃玻璃目标分拣优化方法

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作者 杨波 许振明 鲁瑛琦 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第3期269-273,共5页

废弃玻璃分拣时存在分拣效果差、耗时长的问题,为此提出一种基于激光扫描的废弃玻璃目标分拣优化方法。利用激光扫描获取玻璃点云数据,将原始点云数据加工成切片数据并压缩,通过最小二乘法控制点云数据误差,以此获取所需待分拣区域目标... 废弃玻璃分拣时存在分拣效果差、耗时长的问题,为此提出一种基于激光扫描的废弃玻璃目标分拣优化方法。利用激光扫描获取玻璃点云数据,将原始点云数据加工成切片数据并压缩,通过最小二乘法控制点云数据误差,以此获取所需待分拣区域目标数据。利用图像阈值分割法,通过各目标间的差距度量完成区域图像前景和背景分割,使用四叉树方法分解包含目标的前景图像控制点重建背景,通过高斯滤波器平滑处理背景图像提取废弃玻璃特征,最终采用模板匹配方法寻找废弃玻璃目标,从而实现分拣工作。实验结果表明,所提方法分拣的废弃玻璃与实际结果一致,并且分拣时间低于1.5 s,验证了该方法的分拣效果好,应用价值更高。 展开更多

关键词 废弃玻璃目标 激光线扫描 玻璃缺陷 图像阈值分割 差距度量

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卡诺电池堆积床潜热储热装置的实验和数值研究

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作者 王化宁 薛新杰 +3 位作者 张勉恒 王嘉浩 杨斌 赵长颖 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3906-3920,共15页

卡诺电池作为高效、环保、灵活且可靠的能源存储器件,且有显著的应用潜力。本工作设计了一套堆积床储热装置,并将其整合到20 kW/5 h的卡诺电池实验系统中。通过采用3种分层放置的不同材料,实现了梯级储放热。经过实验验证的二维轴对称... 卡诺电池作为高效、环保、灵活且可靠的能源存储器件,且有显著的应用潜力。本工作设计了一套堆积床储热装置,并将其整合到20 kW/5 h的卡诺电池实验系统中。通过采用3种分层放置的不同材料,实现了梯级储放热。经过实验验证的二维轴对称模拟进一步揭示了相变间隔和孔隙率对梯级相变堆积床储热(CPB-TES)系统的影响。为了提高能量效率并保持卡诺电池中的压缩机和膨胀机稳定运行,研究过程中还在系统后端添加了换热器以回收CPB-TES的余热。结果表明,提高入口温度和流量能加速相变过程并提高充放电速率,但也会增加能量损失。相变间隔越小,相变材料的平台期越显著,发生相变的过程越短暂。孔隙率为0.4的堆积床相比孔隙率为0.6的堆积床,不仅储能密度有所提高,而且流体和相变材料换热也更加充分。在最小进口流量120 m^(3)/h和最高进口温度331℃的实验条件下,通过回收余热,系统的往返效率最高可达70.31%。本工作对卡诺电池中的关键装置进行深入研究,进而对整体系统进行优化,为卡诺电池高效而广泛的规模化应用提供了一定的参考。 展开更多

关键词 卡诺电池 潜热储热 实验研究 数值模拟

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基于实验数据同化的湍流模型常数标定:含滤网蒸汽阀门通流特性数值预测 被引量：9

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作者 房培勋 何创新 +2 位作者 徐嗣华 王鹏 刘应征 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第2期12-22,共11页

为准确预测含滤网蒸汽调节阀通流特性,采用集合卡尔曼滤波算法,通过拉丁超立方抽样生成湍流模型常数的样本库并获得对应流场计算结果,融合部分开度下的阀门蒸汽流动压比-流量实验数据,对k-ωSST湍流模型的常数进行了重新标定。针对独立... 为准确预测含滤网蒸汽调节阀通流特性,采用集合卡尔曼滤波算法,通过拉丁超立方抽样生成湍流模型常数的样本库并获得对应流场计算结果,融合部分开度下的阀门蒸汽流动压比-流量实验数据,对k-ωSST湍流模型的常数进行了重新标定。针对独立实验测量所得的流量数据,对比分析计算结果表明:重新标定的模型常数可以有效提高通流特性预测模型的精度,适用于相近开度、不同压比的蒸汽流动工况计算,而对开度相差较大的情形,流量预测误差则较高;不同开度下的阀内流态和涡黏度在模型常数调整前后存在明显差异。本文通过修正模型常数以优化不同工况下涡黏度的分布,从而显著降低阀门通流特性预测误差,这一研究方法对于相关工程设计有很好的借鉴意义。 展开更多

关键词 蒸汽调节阀 通流特性 流态 数据同化 模型常数标定 湍流涡黏系数

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基于热重法的大颗粒煤热解反应动力学 被引量：9

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作者 彭扬凡 陈姗姗 +2 位作者 孙粉锦 胡中发 周月桂 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2021年第6期128-133,共6页

煤炭地下气化是一种将地下难以开采的煤炭资源在原位进行气化的新型煤炭利用技术,煤层空腔演化过程中产生大颗粒煤的热解和气化是煤炭地下气化重要组成部分。为探究煤炭地下气化过程中大颗粒煤的热解动力学特性,采用Netzsch STA 449 F3... 煤炭地下气化是一种将地下难以开采的煤炭资源在原位进行气化的新型煤炭利用技术,煤层空腔演化过程中产生大颗粒煤的热解和气化是煤炭地下气化重要组成部分。为探究煤炭地下气化过程中大颗粒煤的热解动力学特性,采用Netzsch STA 449 F3同步热分析仪研究了不同升温速率和煤粒径对内蒙古烟煤热解特性的影响。在试验气氛N_(2)、流量100 mL/min条件下采用非等温热重分析法,热解终温为1200℃,通过分析TG/DTG曲线,确定在不同升温速率和煤粒径下煤热解的反应特征温度和特征指数,并利用n级反应机理函数和Coats-Redfern积分法进行动力学分析,获得反应级数、活化能和指前因子。结果表明:大颗粒煤热解起始温度T_(i)和最大失重速率温度T_(max)随升温速率的增加而增大,其中T_(i)由升温速率5℃/min时的401℃增加至10℃/min时的425℃,T_(max)由升温速率5℃/min时的442℃增加至10℃/min的469℃,且最大失重速率和热解特征指数随升温速率的增大而增加,促进挥发分释放。煤粒径的增加使T_(i)升高,但对T_(max)没有明显影响,最大失重速率和热解特征指数均随煤粒径的增加而增大,其中最大失重速率由粒径小于0.1 mm时的1.58%/min缓慢升高至粒径为0.7~0.8 mm时的1.85%/min,热解特征指数则由粒径小于0.1 mm时的0.54×10^(-6)%^(3)/(min^(2)·℃^(3))增加至粒径0.7~0.8 mm时的0.84×10^(-6)%^(3)/(min^(2)·℃^(3))。动力学分析结果表明,不同条件下大颗粒煤热解的表观活化能的计算可以划分为2个温度区间,且高温区段的活化能明显低于低温区段的活化能,反应级数均为1.5。升温速率的增加使煤热解平均活化能由5℃/min时的59.46 kJ/mol降低至20℃/min时的47.71 kJ/mol,而粒径的增加则使平均活化能升高。 展开更多

关键词 大颗粒煤 升温速率 热重分析法 反应动力学 热解

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压力敏感涂料PSP宽域(1~600 kPa)静态标定方法研究 被引量：3

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作者 祝勇 董哲 +1 位作者 彭迪 刘应征 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期69-76,共8页

压力敏感涂料PSP是一种先进的光学测试技术。涂料的标定误差是该技术的主要误差来源之一。压敏漆的测量范围正逐步从常规压力区间向超低压和超高压拓展,因此需要开发压力调节范围大、精度高的标定系统。本文将现有的变压力法和变浓度法... 压力敏感涂料PSP是一种先进的光学测试技术。涂料的标定误差是该技术的主要误差来源之一。压敏漆的测量范围正逐步从常规压力区间向超低压和超高压拓展,因此需要开发压力调节范围大、精度高的标定系统。本文将现有的变压力法和变浓度法相结合,提出了一种新型的PSP宽域压力标定方法及系统。通过理论计算的方式,分析了该系统与ISSI公司的商用PSP标定系统的性能差异。结果表明:PSP宽域压力标定系统在低压区(1~20 kPa)标定误差能够控制在0.5 kPa范围内,性能优于ISSI标定系统;中压区(20~200 kPa)与ISSI标定系统性能趋同,误差在4%以内,且随着压力增大,误差降低;高压区(200~600 kPa)可以弥补ISSI无法标定400 kPa以上范围的不足,能实现超高压环境中的PSP标定。本文还对最常用的两种快响应PSP进行了标定实验,结果表明:本文提出的系统标定精度高,能实现PSP宽域标定。 展开更多

关键词 压力敏感涂料 误差分析 氧分压 宽域标定

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基于多目标遗传算法的行驶工况构建优化 被引量：5

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作者 俞叶锋 张宸 +3 位作者 高展 伍晨波 朱磊 黄震 《内燃机工程》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期57-65,共9页

在利用短行程法构建行驶工况的过程中,为综合考虑短行程的典型性和行驶工况的代表性,将二者量化并作为多目标优化过程中的两个目标函数,引入非支配排序遗传算法Ⅱ(nondominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)对短行程的选择进... 在利用短行程法构建行驶工况的过程中,为综合考虑短行程的典型性和行驶工况的代表性,将二者量化并作为多目标优化过程中的两个目标函数,引入非支配排序遗传算法Ⅱ(nondominated sorting genetic algorithmⅡ,NSGA-Ⅱ)对短行程的选择进行优化。将NSGA-Ⅱ优化方法与常用的短行程选择方法进行对比,在相同时间内,随机选择法、相关性法、距离法和NSGA-Ⅱ分别构建了7582、7209、9615和20个候选行驶工况。结果显示,4种方法中,在整体上,NSGA-Ⅱ产生的行驶工况集中在代表性较高的区域同时使得构成行驶工况的短行程整体上典型性较高;在最优工况的比较中,NSGA-Ⅱ的最优工况与原始数据的特征参数相对误差最小,包含的短行程到离簇中心的平均距离最短,表明采用NSGA-Ⅱ算法对短行程选择过程进行优化有助于从多个角度提升行驶工况的构建质量。 展开更多

关键词 行驶工况 多目标优化 遗传算法 非支配排序遗传算法 短行程

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基于深度学习的贫燃熄火预测方法和实验研究 被引量：1

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作者 何涛 王思睿 +6 位作者 卫思霁 刘训臣 李磊 韩啸 张弛 董雪 齐飞 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期304-312,共9页

针对低污染贫燃预混燃烧技术中的火焰振荡、局部熄火和复燃现象,提出一种基于深度学习的贫燃熄火预测方法.该方法使用VGG19深度网络提取火焰图像重点特征,对火焰状态进行分类;利用vid2vid模型生成的含有随机噪声火焰RGB图像,对振荡火焰... 针对低污染贫燃预混燃烧技术中的火焰振荡、局部熄火和复燃现象,提出一种基于深度学习的贫燃熄火预测方法.该方法使用VGG19深度网络提取火焰图像重点特征,对火焰状态进行分类;利用vid2vid模型生成的含有随机噪声火焰RGB图像,对振荡火焰状态分类模型(BFC)进行鲁棒性和泛化性验证;通过生成火焰驻定程度的量化对火焰状态分类结果进行更加细节的补充,减少火焰状态的误判;此外从视频预测角度预测熄火前振荡火焰未来帧状态,增强对临近熄火的理解.结果表明:BFC模型的识别准确率达95.44%,F_(1-score)为94.54%,未来2 ms火焰状态在多个测试集上的平均预测准确率也在84%以上,从而实现较为可靠的火焰状态分类和未来状态预测. 展开更多

关键词 贫燃熄火 火焰振荡 时序预测 深度学习 旋流火焰 语义分割

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