基于LSTM的风电机组轮前风速映射方法研究 被引量：1

1

作者 郜宁 高晓霞 +5 位作者 吴茂乾 朱霄珣 刘伟 石泽启 卢鸿坤 王瑜 《中国测试》 北大核心 2025年第5期155-161,共7页

因风电机组机舱测风仪及风向标代表轮前风况存在较大误差,影响机组功率调节效果。针对上述问题,构建基于LSTM模型的轮前风速映射方法并在河北某风电场进行激光雷达测风实验验证。首先,根据测风实验测得实际轮前风速;其次,分析机组SCADA... 因风电机组机舱测风仪及风向标代表轮前风况存在较大误差,影响机组功率调节效果。针对上述问题,构建基于LSTM模型的轮前风速映射方法并在河北某风电场进行激光雷达测风实验验证。首先,根据测风实验测得实际轮前风速;其次,分析机组SCADA系统与激光雷达测量风速的相关性;然后,以激光雷达测风数据和SCADA系统数据为基础划分训练集、测试集及验证集,构建LSTM模型来训练得到机舱测速和有效来流风速之间的传递关系。结果表明:映射后得到的风速与实际激光雷达测风装置测得的风速误差很小,实际风电场随机选取的3台风电机组的MAPE值分别为3.664%、3.395%、3.935%,同时与LSSVR及Lenet-5算法计算结果作比较,证明该方法的有效性。该研究对提高风电机组控制系统准确性以及风电场风功率预测等都具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 风力发电 轮前风速 LSTM 映射关系 激光雷达测风

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考虑风况时序的动态尾流损失评估方法

2

作者 高晓霞 董利江 +4 位作者 朱玉婷 朱霄珣 王瑜 王喜 韩中合 《可再生能源》 北大核心 2025年第6期764-771,共8页

为了量化风况时序变化下风电场尾流效应造成的损失,文章提出了一种具有普适性的动态尾流损失评估方法,并建立了相应的评价标准。该方法基于三维尾流模型与SCADA数据分析在风速和风向随时间变化的情况下尾流干扰引起的速度与功率损失。... 为了量化风况时序变化下风电场尾流效应造成的损失,文章提出了一种具有普适性的动态尾流损失评估方法,并建立了相应的评价标准。该方法基于三维尾流模型与SCADA数据分析在风速和风向随时间变化的情况下尾流干扰引起的速度与功率损失。以河北省某陆上风电场为例开展了研究,研究发现:受动态尾流影响严重的风电机组占到了机组总数的18%;风力机在径向距离上的合理排布有利于降低尾流效应造成的损失,实际输出功率最低时为理论输出功率的86.9%,对应于评价标准的“较大”等级;风电场在夏季月份(6-8月)的经济效益相对较低,风场的尾流损失较为严重。该方法可为风电场风力机排布与提效方案制定提供理论依据。 展开更多

关键词 尾流效应 动态尾流损失 风况时序变化 评估方法

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四维时空不均匀尾流影响下风力机功率及气动载荷分析

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作者 高晓霞 周鲲程 +3 位作者 沈佳烨 朱霄珣 王瑜 董利江 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期88-99,I0002,共13页

处于尾流区与处于自由流场的风力机气动特性差异明显。为了量化风力机气动特性受尾流影响规律,提出了一种基于三维时变尾流模型(3DJGF-T)耦合改进的叶素动量理论(BEM)的风力机气动特性计算方法。首先,分别以正弦风、自由风作为上游机组... 处于尾流区与处于自由流场的风力机气动特性差异明显。为了量化风力机气动特性受尾流影响规律,提出了一种基于三维时变尾流模型(3DJGF-T)耦合改进的叶素动量理论(BEM)的风力机气动特性计算方法。首先,分别以正弦风、自由风作为上游机组输入风况,使用3DJGF-T尾流模型计算,得到尾流场内风况的时空变化特征,并进行外场实验验证;其次,以上述尾流场内随空间位置点和时间的不均匀分布的流场为边界条件,研究处于不同尾流下游纵向位置(x=5D、6D、7D、8D)及水平位置处(全尾流、1/2尾流、3/4尾流、全偏尾流)的风轮和单叶片功率、转矩、轴向力的时空变化规律。对比分析结果显示:下游纵向位置变化会同时改变尾流的时间与空间特性,对载荷及功率产生更加复杂的波动影响,纵向距离每增加1D,风轮功率增大约10%;相比之下,风力机水平位置的变化仅影响尾流的空间特性,风轮功率损失随着靠近尾流中心而逐渐增大,相较于全偏尾流,1/2尾流、3/4尾流和全尾流的功率平均值相对损失分别为23.7%、44.3%、61.2%;当来流为自由风时,其风速变化比正弦风更快、随机性更强,导致风力机机组承受的载荷功率波动更大。 展开更多

关键词 风力机 四维时空尾流 3DJGF-T尾流模型 风场实验 功率载荷分析

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线性菲涅尔式光热电站控制策略及变负荷速率研究 被引量：1

4

作者 高湘彬 廖超豪 李根 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期47-55,共9页

太阳能光热发电可以与其他新能源发电互补运行,也可以承担电网调峰调频任务,因此受到越来越多的关注。以线性菲涅尔式光热电站为研究对象,利用Apros软件搭建储热系统和发电系统的动态仿真模型并进行了模型验证,设计了考虑蓄热影响的光... 太阳能光热发电可以与其他新能源发电互补运行,也可以承担电网调峰调频任务,因此受到越来越多的关注。以线性菲涅尔式光热电站为研究对象,利用Apros软件搭建储热系统和发电系统的动态仿真模型并进行了模型验证,设计了考虑蓄热影响的光热电站协调控制系统,研究该电站在不同负荷区间的最大变负荷速率。研究结果表明:所提出的光热电站协调控制策略控制效果良好,与未采用蓄热控制相比,采用蓄热控制后主蒸汽压力偏差由0.17 MPa减小到0.07 MPa;在设定的限制条件下,100%THA~75%THA负荷区间最大升负荷速率为11.57%/min,最大降负荷速率为8.94%/min。研究结果可为光热电站调峰调频运行提供参考。 展开更多

关键词 太阳能热发电 动态模型 控制策略 变负荷速率 Apros软件

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45钢表面C22镍基合金激光熔覆层的制备与性能 被引量：1

5

作者 王宗江 谢瑞祥 廖杰 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期67-74,共8页

应用激光熔覆技术在45钢基体表面制备C22镍基合金熔覆层,研究了激光功率(1 250~2 000 W)、扫描速度(80,130 mm·s^(-1))对熔覆层质量的影响,并获得最优工艺参数;分析了最优工艺参数制备熔覆层的物相组成、微观结构和耐腐蚀性能。结... 应用激光熔覆技术在45钢基体表面制备C22镍基合金熔覆层,研究了激光功率(1 250~2 000 W)、扫描速度(80,130 mm·s^(-1))对熔覆层质量的影响,并获得最优工艺参数;分析了最优工艺参数制备熔覆层的物相组成、微观结构和耐腐蚀性能。结果表明:不同工艺参数下制备的熔覆层与基体均形成良好的冶金结合。随着激光功率的增加或扫描速度的降低,熔覆层宽度以及热影响区深度均整体呈增大趋势;随激光功率增大,80 mm·s^(-1)扫描速度下的熔覆层高度整体呈增大趋势,而130 mm·s^(-1)扫描速度下则整体呈减小趋势;130 mm·s^(-1)扫描速度下的熔覆层宽度和高度以及热影响区深度均较小。最优激光熔覆工艺参数为扫描速度80 mm·s^(-1)、激光功率1 750 W,此时单道单层熔覆层的高度最大,熔覆层宽度和热影响区深度适宜。熔覆层由γ-Ni(Cr,Mo,Fe)枝晶和少量Mo Ni4金属间化合物组成,钼元素在枝晶间富集;与介质温度为50℃时相比,介质温度为70℃下的熔覆层自腐蚀电位较低,自腐蚀电流密度较高,钝化膜电阻较低,耐腐蚀性能较差,但极化曲线中仍然存在稳定的钝化区,说明在该温度下仍具有较好的保护作用。盐雾加速腐蚀144 h后,熔覆层表面形貌未发生改变,耐腐蚀性能良好。 展开更多

关键词 激光熔覆 镍基合金 激光功率 扫描速度 耐腐蚀性能

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ZL102铝合金均压环夹板的断裂原因

6

作者 王宗江 何成 +1 位作者 陈东娃 赵鹏程 《腐蚀与防护》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期108-113,共6页

某交流输电线路的ZL102铝合金均压环夹板发生断裂失效。对现场失效构件进行了理化检验,在模拟现场腐蚀环境中对ZL102铝合金进行电化学测试和腐蚀形貌观察,从而分析了材料的失效过程。结果表明:铸造缺陷是导致铝合金夹板失效的关键原因,... 某交流输电线路的ZL102铝合金均压环夹板发生断裂失效。对现场失效构件进行了理化检验,在模拟现场腐蚀环境中对ZL102铝合金进行电化学测试和腐蚀形貌观察,从而分析了材料的失效过程。结果表明:铸造缺陷是导致铝合金夹板失效的关键原因,在交流电作用下,铸造缺陷成为失效位点;铝合金失效过程主要分为腐蚀产物层的防护阶段、点蚀萌生和发育阶段和蚀坑纵向发展阶段;随着腐蚀时间的延长,开路电位表现为基本不变→正向偏移→基本不变的变化规律,腐蚀电流密度表现为缓慢增大→迅速增大→缓慢增大的变化规律,电荷转移电阻持续减小,但减小速率逐渐变缓。 展开更多

关键词 ZL102铝合金 缺陷 电化学 点蚀

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基于CEEMDAN与回声状态网络的风速预测方法 被引量：22

7

作者 韩宏志 唐振浩 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期90-96,共7页

为了对风速进行准确预测,结合分类与回归树(Classification and Regression Tree,CART)、自适应噪声完备集成经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)、回声状态网络与非线性误差修... 为了对风速进行准确预测,结合分类与回归树(Classification and Regression Tree,CART)、自适应噪声完备集成经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)、回声状态网络与非线性误差修正策略,提出了一种基于回声状态网络(Echo Sate Network,ESN)的混合期风速预测方法。其中,CART用于对原始数据进行重构,得到建模数据集。CEEMDAN用于提取输入特征信息。ESN根据输入特征建立风速预测建模。最后,利用误差修正策略对所得到的模型进行修正。基于国内某风电场的数据实验表明,所提出方法能够准确预测风速,可以指导风场生产,提高生产自动化水平。 展开更多

关键词 风速预测 回声状态网络 CEEMDAN CART 预测值修正

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低负荷一次风掺烟量对Π型切圆锅炉NOx生成特性影响 被引量：10

8

作者 景雪晖 唐权利 +4 位作者 朱建平 李骥 刘坤朋 王建江 魏博 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第12期84-88,共5页

锅炉在低负荷运行时,为了保证携粉能力,一次风量不能随负荷等比例降低,导致燃烧初期氧煤比增大,NOx生成量增加。采用一次风掺烟方式,将风量与氧量解耦,分别控制一次风量和氧量,保证一次风量的同时降低含氧量,可从源头减少NOx的生成。以... 锅炉在低负荷运行时,为了保证携粉能力,一次风量不能随负荷等比例降低,导致燃烧初期氧煤比增大,NOx生成量增加。采用一次风掺烟方式,将风量与氧量解耦,分别控制一次风量和氧量,保证一次风量的同时降低含氧量,可从源头减少NOx的生成。以某330 MW机组锅炉结构参数和低负荷运行参数为依据,对该锅炉在低负荷一次风不同掺烟量进行数值模拟研究,分析不同的掺烟量对炉内截面平均温度、氧体积分数、CO体积分数以及NOx生成质量浓度的影响。结果表明:低负荷一次风掺烟能有效降低锅炉NOx的生成,随着掺烟量的升高,炉内截面平均温度逐渐降低,CO体积分数逐渐降低,炉膛出口平均温度逐渐升高,NOx生成质量浓度减少;掺烟量为15%时与未掺烟比较,炉内NOx生成质量浓度降低79.92 mg/m^3。 展开更多

关键词 低负荷 一次风掺烟 NOX排放 数值模拟 切圆锅炉

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运行控制对水锤效应及调频能力的影响 被引量：4

9

作者 祁伟 沈勇 +2 位作者 苏海鹏 梁超 刘英培 《水电能源科学》 北大核心 2020年第9期179-183,共5页

为了研究运行控制参数对水电机组水锤效应和调频能力的影响,首先以实际机组为例,研究了运行状态和控制参数对水锤效应的影响;然后通过仿真分析得到了可减弱水锤效应的控制参数调整方法;最后研究了减弱水锤效应对水电机组的调频能力的影... 为了研究运行控制参数对水电机组水锤效应和调频能力的影响,首先以实际机组为例,研究了运行状态和控制参数对水锤效应的影响;然后通过仿真分析得到了可减弱水锤效应的控制参数调整方法;最后研究了减弱水锤效应对水电机组的调频能力的影响。结果表明,水轮机反调峰效应对暂态频率影响较弱,远小于旋转惯量造成的影响。减小水锤效应虽短时有利机组调频,但会造成调速系统性能降低,总体上不利于电网的频率控制。 展开更多

关键词 水锤效应 调频能力 调速系统 控制参数

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基于低分辨率红外光谱分析的燃烧气相组分温度测量 被引量：2

10

作者 李兆宇 张仲侬 +2 位作者 郜宁 曲欣 娄春 《广东电力》 2022年第7期64-71,共8页

温度、气体体积分数是燃烧检测中的重要参数,由于气体的辐射特性较为复杂,实现温度和体积分数的准确测量需要很高的光谱采集分辨率。为降低检测成本并保证气体体积分数及温度测量的有效性,提出一种基于粒子群优化算法和低分辨率红外光... 温度、气体体积分数是燃烧检测中的重要参数,由于气体的辐射特性较为复杂,实现温度和体积分数的准确测量需要很高的光谱采集分辨率。为降低检测成本并保证气体体积分数及温度测量的有效性,提出一种基于粒子群优化算法和低分辨率红外光谱分析的燃烧气氛温度及组分体积分数的测量方法。对测量结果进行模拟反演计算,结果表明采用粒子群优化算法反演计算得到的H_(2)O体积分数误差小于5%,气体温度误差小于3%,说明所提方法测量精度较高。采用近红外光谱检测技术,开展乙烯扩散火焰中气体温度以及H_(2)O体积分数的测量实验,并将不同工况下得到的结果与已有研究中燃烧数值模拟的气体温度、图像法测量的碳烟温度进行对比,实验结果表明红外光谱法测量的气体温度与后二者的相对偏差均小于4%,验证了所提方法用于气体温度测量的可靠性。 展开更多

关键词 燃烧火焰 气体温度 红外光谱分析 气体辐射 粒子群优化算法

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RFOA优化EEMD阈值和SampEn的水电机组振动信号重构与特征提取 被引量：1

11

作者 董利江 朱霄珣 +6 位作者 刘伟 杨春旭 林翔 高晓霞 吕朝阳 胡乔良 苏海鹏 《水电能源科学》 北大核心 2023年第11期178-182,共5页

针对EEMD在水电机组振动信号降噪处理中的不足,提出一种基于改进果蝇算法(RFOA)优化EEMD噪声IMF分量阈值的降噪算法。通过EEMD算法将噪声信号分解,得到IMF分量,进而通过相关系数法确定噪声信号与有效信号,利用RFOA确定噪声信号IMF分量阈... 针对EEMD在水电机组振动信号降噪处理中的不足,提出一种基于改进果蝇算法(RFOA)优化EEMD噪声IMF分量阈值的降噪算法。通过EEMD算法将噪声信号分解,得到IMF分量,进而通过相关系数法确定噪声信号与有效信号,利用RFOA确定噪声信号IMF分量阈值;将求得的IMF分量的样本熵当作特征向量输入GRNN算法中,进行振动模式识别。研究结果表明,与小波阈值法、EEMD-GA方法相比,所提算法降噪时信噪比最高,降噪效果最佳。 展开更多

关键词 振动信号提取 集合经验模态分解 样本熵 特征提取 广义回归神经网络模型

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脱硫废水在含尘烟气中喷雾蒸发试验研究 被引量：4

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作者 潘好伟 张亮 +3 位作者 李伟 郜宁 刘寅 邹梦 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2020年第3期261-266,共6页

研究了采用喷雾蒸发试验台在含尘烟气中喷雾蒸发脱硫废水,考察了烟气中飞灰质量浓度、烟气流动速度和温度、喷雾流量对雾滴完全蒸发距离的影响,以及废水喷雾蒸发对烟尘比电阻的影响,建立了液滴蒸发动力学模型,并采用该模型解释了飞灰质... 研究了采用喷雾蒸发试验台在含尘烟气中喷雾蒸发脱硫废水,考察了烟气中飞灰质量浓度、烟气流动速度和温度、喷雾流量对雾滴完全蒸发距离的影响,以及废水喷雾蒸发对烟尘比电阻的影响,建立了液滴蒸发动力学模型,并采用该模型解释了飞灰质量浓度、烟气流动速度和温度等对雾滴蒸发速度的影响。结果表明:飞灰质量浓度可显著提高雾滴蒸发速度,缩短雾滴完全蒸发距离;提高烟气流动速度会加快雾滴蒸发;但雾滴移动速度加快会加大雾滴完全蒸发距离;随烟气温度升高,液滴蒸发速度提高,雾滴完全蒸发距离缩短;喷雾流量越大,雾滴完全蒸发距离也会延长;随废水喷雾流量增大,飞灰比电阻略有升高。 展开更多

关键词 脱硫废水 烟气 喷雾 蒸发 雾滴

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基于熵值法的燃煤电站脱硫废水处理工艺综合评价 被引量：3

13

作者 潘好伟 张亮 +3 位作者 邹梦 刘寅 郜宁 马萍 《湿法冶金》 CAS 北大核心 2020年第2期160-163,170,共5页

针对燃煤电厂脱硫废水处理工艺综合性能,建立了3层7因素多属性综合评价体系,涉及指标有重金属脱除率、TDS脱除率、COD脱除率、初始投资、单位废水处理成本、水回用率和占地面积,利用熵值法确定各指标权重,用模糊综合法对脱硫废水零排放... 针对燃煤电厂脱硫废水处理工艺综合性能,建立了3层7因素多属性综合评价体系,涉及指标有重金属脱除率、TDS脱除率、COD脱除率、初始投资、单位废水处理成本、水回用率和占地面积,利用熵值法确定各指标权重,用模糊综合法对脱硫废水零排放技术进行评价。评价结果可以具体体现造成某一方案不良效果的次级影响因素,为商业运行和优化方案提供指导。 展开更多

关键词 模糊综合评价 脱硫废水 指标权重 技术优化

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基于供热负荷的吸收式热泵供热机组变工况性能分析 被引量：3

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作者 胡乔良 李伟 +2 位作者 郜宁 刘伟 林翔 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第3期217-220,196,共5页

建立热力计算模型,基于供热负荷的变化,对热泵供热系统供暖期内的变工况进行模拟。比较改造前后两种供热模式在相同热负荷下的热经济性能;发掘并对比不同供热模式的最大供热能力。结果表明,随着供热负荷的增加,热网回水温度升高,热泵性... 建立热力计算模型,基于供热负荷的变化,对热泵供热系统供暖期内的变工况进行模拟。比较改造前后两种供热模式在相同热负荷下的热经济性能;发掘并对比不同供热模式的最大供热能力。结果表明,随着供热负荷的增加,热网回水温度升高,热泵性能系数COP下降。改造后的热泵供热模式热经济性能要优于传统供热模式,在相同供热负荷下,热泵供热模式总的供热抽汽量明显低于传统抽凝供热模式;总的发电量比传统抽凝供热模式增加了3%左右;发电标准煤耗比传统抽凝供热模式最大降低了近3%。改造后的热泵供热模式能满足的最大供热面积比传统抽凝供热模式增大了17.5%,明显增强了原有系统的最大供热能力。 展开更多

关键词 热泵供热 变工况 热经济性能 最大供热能力

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结合参数优化机器学习算法的煤矸石发热量预测

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作者 高湘彬 贾博 +1 位作者 李根 马小晶 《现代电子技术》 2023年第14期168-174,共7页

为更快捷、方便地获取煤矸石和煤炭等燃料的发热量,文中提出一种将机器学习技术与参数优化算法相结合的煤矸石发热量预测模型。首先,对新疆主要矿区煤矸石开展工业分析和发热量的实验测量,构建新疆煤矸石工业分析指标和发热量数据库;然... 为更快捷、方便地获取煤矸石和煤炭等燃料的发热量,文中提出一种将机器学习技术与参数优化算法相结合的煤矸石发热量预测模型。首先,对新疆主要矿区煤矸石开展工业分析和发热量的实验测量,构建新疆煤矸石工业分析指标和发热量数据库;然后,建立以煤矸石工业分析指标为输入,基于支持向量回归(SVR)、随机森林(RF)和多层感知(MLP)神经网络的煤矸石发热量非线性预测模型;同时,为提高模型预测精度,引入麻雀搜索算法(SSA)和黏菌算法(SMA)对模型关键参数进行优化;最后,对所构建的几种煤矸石发热量预测模型进行对比分析。结果表明:与SSA相比,采用SMA优化参数能够更好地提高三种预测模型的精度;SVR和MLP模型的预测性能优于RF模型,其中SMA-SVR模型的收敛速度最快且预测精度较高,适用于煤矸石等燃料发热量的预测研究。 展开更多

关键词 煤矸石 发热量预测 支持向量回归 随机森林 多层感知神经网络 麻雀搜索算法 黏菌算法

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扩压管流道改型对汽轮机排汽缸流动的影响 被引量：1

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作者 胡乔良 徐强 +2 位作者 钱白云 祁伟 王旭阳 《汽轮机技术》 北大核心 2019年第4期250-253,共4页

当容积流量减小时,排汽缸内的流动将偏离设计工况,静压恢复系数和总压恢复系数都将发生变化。基于国内外研究现状,联合末级全周建立了三维计算模型,设计了3种不同导流环倾角的扩压管流道,分析了100%、70%、40%等3种容积流量工况下排汽... 当容积流量减小时,排汽缸内的流动将偏离设计工况,静压恢复系数和总压恢复系数都将发生变化。基于国内外研究现状,联合末级全周建立了三维计算模型,设计了3种不同导流环倾角的扩压管流道,分析了100%、70%、40%等3种容积流量工况下排汽缸内的流动特性及涡系特点,得到了3种方案不同容积流量下的静压恢复系数及总压损失系数。研究表明:导流环倾角增加将抑制导流环附近漩涡的产生及发展,静压恢复效果显著,能量损失较原型有所减小。研究结果可为汽轮机排汽缸扩压管改型提供参考。 展开更多

关键词 扩压管 汽轮机 排汽缸 流动特性 小容积流量

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