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超超临界机组协调控制系统误差自抗扰控制与优化 被引量：1
1
作者 黄从智 蒋茜茜 谭祥帅 《热力发电》 北大核心 2025年第4期104-116,共13页
超超临界机组由于其高参数、高效率的优点,已成为电网深度调频调峰、抑制电网波动的有力支撑,超超临界机组控制策略的优化改造对于电网安全稳定运行具有重要意义。针对超超临界机组协调控制系统优化问题,提出一种基于误差自抗扰控制策... 超超临界机组由于其高参数、高效率的优点,已成为电网深度调频调峰、抑制电网波动的有力支撑,超超临界机组控制策略的优化改造对于电网安全稳定运行具有重要意义。针对超超临界机组协调控制系统优化问题,提出一种基于误差自抗扰控制策略和强化学习算法的智能控制策略。首先,在基于误差的自抗扰控制策略框架中,根据单元机组机炉耦合过程运行特性,简化机炉耦合过程被控对象模型,设计扩张状态观测器来实时估计并补偿机组的未建模动态特性和外部扰动。其次,构建奖励函数并利用柔性演员-评论家算法来实现控制器参数自适应调整。最后,基于某超超临界1000 MW二次再热机组实际历史运行数据仿真验证了所提控制策略的有效性。 展开更多
关键词 超超临界机组 误差自抗扰控制 强化学习 参数自适应调整
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两相流实验智能化升级及教学研究
2
作者 李辉 吕卓然 +3 位作者 符泰然 霍雨佳 许兆峰 陆规 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第3期174-180,共7页
两相流热工参数测量是能源动力学科一项重要的教学内容,可视化实验系统能够帮助学生直观认识两相流基本现象、流型及其演化规律,在流体力学、传热学及多相流教学中具有重要作用。该文根据两相流实验教学需求,结合最新的人工智能及数字... 两相流热工参数测量是能源动力学科一项重要的教学内容,可视化实验系统能够帮助学生直观认识两相流基本现象、流型及其演化规律,在流体力学、传热学及多相流教学中具有重要作用。该文根据两相流实验教学需求,结合最新的人工智能及数字孪生技术,在原先开发的数字化两相流流型演示实验系统基础上做了智能化升级,采用小波分析和灰度直方图分析两种特征向量提取方法,以及特征向量法及卷积神经网络直接图像识别法这两种智能算法用于识别两相流流型,拓展了实验台功能,丰富了教学内容,实现了多学科交叉融合。该文开发的基于人工智能算法的流型识别方法,也为目前两相流含气率测量无法兼顾精度和效率的瓶颈问题提出了新的解决思路。 展开更多
关键词 气液两相流 流型识别 含气率 人工神经网络 特征提取
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复杂环境气象条件影响下间接空冷系统循环水流量优化配置研究
3
作者 周维博 李展洋 +4 位作者 汪丽娜 陈磊 王伟佳 杨立军 杜小泽 《热力发电》 北大核心 2025年第10期115-125,共11页
复杂多变的环境气象条件对间接空冷系统的运行特性具有显著影响,为了强化间接空冷系统的冷却性能,提出间冷系统循环水优化调节策略。以某电厂间接空冷机组为对象,考虑周围厂房及建筑物的影响,进行空冷散热器各扇区循环水流量优化分配的... 复杂多变的环境气象条件对间接空冷系统的运行特性具有显著影响,为了强化间接空冷系统的冷却性能,提出间冷系统循环水优化调节策略。以某电厂间接空冷机组为对象,考虑周围厂房及建筑物的影响,进行空冷散热器各扇区循环水流量优化分配的数值研究。首先,建立了间冷机组一维热力学模型和间冷塔三维数值模型,并进行耦合计算;其次,研究并分析了不同环境气象条件对机组运行背压及间冷塔流动传热特性的影响,获得了特定环境气象条件下机组的经济背压变化规律;最后,以机组经济背压为约束,根据热负荷匹配原则对间冷散热器各扇区循环水流量进行了优化分配,强化了间冷系统流动换热性能。研究结果表明:当环境温度升高时,经济背压也会随之升高;当环境风速增加,机组的经济背压也随之提高;通过间冷散热器各扇区循环水流量的优化分配,可提高各扇区出口水温的均匀性,降低间冷塔平均出口水温,减小循环水总流量,提升机组运行经济性。本研究可为间接空冷机组优化运行提供理论依据与参考。 展开更多
关键词 间接空冷系统 经济背压 流动换热性能 循环水优化调节 数值模拟
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平行平板狭缝附近空泡动力学的实验研究
4
作者 扈庆祎 张程 +2 位作者 郭子通 王笑语 张宇宁 《华北电力大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期134-142,共9页
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。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... 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。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。 展开更多
关键词 空化 泡动力学 微流体控制 狭缝 高速摄影
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燃煤电站锅炉管材料HR3C在超临界水中的氧化机理研究
5
作者 孙建 刘跃东 +4 位作者 刘同干 陈辉 方亚雄 杨文正 朱忠亮 《表面技术》 北大核心 2025年第8期116-125,共10页
目的 获得奥氏体不锈钢HR3C在605℃-26 MPa和640℃-26 MPa超临界水环境中的抗氧化性能,为燃煤电站锅炉管材料损伤机理研究提供数据支撑。方法 在超临界水氧化实验平台开展了奥氏体钢HR3C在605℃-26 MPa和640℃-26 MPa超临界水中氧化2 00... 目的 获得奥氏体不锈钢HR3C在605℃-26 MPa和640℃-26 MPa超临界水环境中的抗氧化性能,为燃煤电站锅炉管材料损伤机理研究提供数据支撑。方法 在超临界水氧化实验平台开展了奥氏体钢HR3C在605℃-26 MPa和640℃-26 MPa超临界水中氧化2 000 h实验。为探究氧化膜生长机理,进一步开展了奥氏体钢HR3C在含H_(2)^(18)O超临界水中的氧化实验。利用电子天平、场发射电子显微镜、能谱仪、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪以及二次离子质谱仪对试样氧化动力学、氧化膜微观形貌、元素组成、物相成分以及^(18)O分布进行了检测。结果 奥氏体钢HR3C氧化动力学在605℃下遵循抛物线规律,640℃下偏离抛物线规律。HR3C表面形成的氧化膜主要为Fe_(3)O_(4)/尖晶石、Fe_(2)O_(3)、Cr_(2)O_(3)以及MnO。外层主要为富铁氧化物,内层为富铬氧化物。^(18)O主要分布于氧化膜外层。640℃下氧化2 000 h后氧化膜发生明显剥落。结论 温度的升高增加了HR3C的氧化速率和剥落倾向,氧化初期金属离子的扩散导致氧化膜生长,长时氧化过程金属离子和氧离子扩散导致双层氧化膜的形成。较高的富铬氧化物含量,是HR3C具有较高抗氧化性能的主要原因。 展开更多
关键词 超临界水 氧化机理 二次离子质谱 氧化膜开裂 扩散过程
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新型高效燃气-燃煤联合发电系统的热力学与经济性评价
6
作者 钱猛 辛团团 +1 位作者 许诚 杨勇平 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第15期5976-5987,I0018,共13页
为提高燃机排气余热的利用效率,该文提出一种新型高效燃气-燃煤联合发电系统。在该集成系统中,高温燃机排气首先与超超临界燃煤机组空预器耦合,以驱动超超临界参数蒸汽主循环高效发电;然后,中低温燃机排气再与燃煤机组给水回热系统集成... 为提高燃机排气余热的利用效率,该文提出一种新型高效燃气-燃煤联合发电系统。在该集成系统中,高温燃机排气首先与超超临界燃煤机组空预器耦合,以驱动超超临界参数蒸汽主循环高效发电;然后,中低温燃机排气再与燃煤机组给水回热系统集成,替代部分中低参数的抽汽加热给水,增加汽轮机出功。该文对比分析该新型高效联合发电系统的热力学性能和经济性,研究结果表明,通过与高参数超超临界蒸汽循环集成,燃机排气余热的热功转换效率提高了2.76个百分点,净出功增加10.44 MW,相较于常规燃气联合循环,天然气净发电效率提高1.49个百分点;由于设备总投资的减少和净出功的增多,集成系统平准化度电成本(levelized cost of electricity,LCOE)为60.34美元/(MW·h),降低1.02%;相较于简单给水加热集成方案,该新型集成系统多发电17.60 MW,且LCOE减少1.23美元/(MW·h),在能效和经济性方面都有明显优势。该文通过对燃气轮机和燃煤电站的耦合集成,为燃机排气余热的高效利用提供了新思路,且具有一定的工程实践意义。 展开更多
关键词 余热回收 燃气轮机 燃煤发电 热力循环 系统集成
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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 被引量：9
7
作者 陈磊 侯一晨 +3 位作者 王伟佳 孔艳强 杨立军 杜小泽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第13期4896-4906,共11页
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... 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。 展开更多
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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火力发电干湿联合冷却系统性能实验研究 被引量：4
8
作者 杨鹤 卫慧敏 +2 位作者 陈林 杨立军 杜小泽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1783-1794,共12页
火力发电干湿联合冷却兼具湿冷散热能力大和空冷节水的优势,同时,还可依据机组负荷条件和电厂的环境气象条件变化,调节不同的冷却方式,使机组具有更好的灵活性和环境适应性。为掌握火力发电干湿联合冷却性能,在干冷段和湿冷段并联和串... 火力发电干湿联合冷却兼具湿冷散热能力大和空冷节水的优势,同时,还可依据机组负荷条件和电厂的环境气象条件变化,调节不同的冷却方式,使机组具有更好的灵活性和环境适应性。为掌握火力发电干湿联合冷却性能,在干冷段和湿冷段并联和串联运行2种模式下,建立联合冷却系统实验台;开展不同运行条件下,联合冷却系统干冷段和湿冷段热负荷分配的实验研究,以及不同运行模式下耗水量与冷却能力的变化规律;采用单变量分析法,研究环境温度、环境湿度等因素对联合循环系统性能的影响。结果表明,环境湿度升高后,系统不同运行模式受到循环水蒸发速率下降的影响,散热量、耗水量有所降低;得到环境温度升高所导致的散热量随系统换热温差减小的定量结果;揭示出耗水量随着湿冷段和干冷段热负荷分配比例的变化规律。研究结果为不同气象条件下,干湿联合冷却系统运行模式和热负荷分配比例的优化提供了实验基础。 展开更多
关键词 火力发电 干湿联合冷却 散热量 耗水量 环境适应性
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基于能量梯级利用的高效灵活供热系统性能研究 被引量：11
9
作者 张艺晨 杨勇平 +2 位作者 戈志华 杨志平 郑立军 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1085-1094,共10页
为兼顾供热节能和负荷调节灵活性,构建低品位余热与抽汽耦合的高效灵活供热系统,确定评价供热和调峰的性能指标,并利用Ebsilon软件进行热力建模;针对案例地区研究系统设计工况和变工况热力性能,得到不同供热负荷下的电负荷可调范围,研... 为兼顾供热节能和负荷调节灵活性,构建低品位余热与抽汽耦合的高效灵活供热系统,确定评价供热和调峰的性能指标,并利用Ebsilon软件进行热力建模;针对案例地区研究系统设计工况和变工况热力性能,得到不同供热负荷下的电负荷可调范围,研究同时满足热、电需求下的系统灵活运行调控策略及能耗特性。结果表明:系统通过能质匹配,降低比当量电耗,实现了低能耗供热,设计工况供热煤耗率为13.3kg/GJ;调峰容量比最大为48.1%,比抽背模式提高24.3%;电热负荷变化时,背-抽-切方式间切换,供热煤耗率区间为8~14.7kg/GJ;供热煤耗率随电负荷率降低而增加;系统充分发挥低品位余热供热的节能优势,且在一定范围内热电解耦,兼顾了“节能”与“灵活”运行。 展开更多
关键词 低品位余热供热 切缸供热 热电解耦 运行调控 灵活高效 比当量电耗
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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 被引量：10
10
作者 王伟佳 陈磊 +3 位作者 孔艳强 杨立军 牛玉广 杜小泽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期2258-2267,共10页
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... 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。 展开更多
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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直角凸壁面附近非对称位置的空泡动力学行为实验研究
11
作者 席新铭 张程 +2 位作者 王笑语 李肖飞 张宇宁 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期602-612,共11页
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... 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。 展开更多
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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电站间接空冷散热器管束防冻预测模型及数值验证和实验研究 被引量：7
12
作者 王伟佳 孔艳强 +3 位作者 温新宇 李安生 杨立军 杜小泽 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第17期6357-6367,共11页
为准确揭示间接空冷散热器管束防冻机理,指导间冷电站冬季的防冻高效运行,该文以电站空冷散热器管束为研究对象,基于循环水和冷却空气能量守恒及空冷散热器传热方程,利用MATLAB平台建立管束防冻预测模型,求解获得不同操作参数和气水流... 为准确揭示间接空冷散热器管束防冻机理,指导间冷电站冬季的防冻高效运行,该文以电站空冷散热器管束为研究对象,基于循环水和冷却空气能量守恒及空冷散热器传热方程,利用MATLAB平台建立管束防冻预测模型,求解获得不同操作参数和气水流程下管内循环水温度分布规律和临界防冻特性。结果表明:对于交叉顺流管束,在背风侧管束内水会出现“反吸热”现象,潜在冻结位置出现在背风侧第一排管中部或出口区域。对于交叉逆流管束,临界冻结位置仅出现在迎风侧第一排管或第二排管的出口。相同条件下,四排管逆流管束最易发生冻结危险,而六排管顺流管束具有更好的防冻特性。研究结果为电站空冷系统高效运行和防冻预测提供理论依据,所开发的数学模型也可应用于空调制冷、太阳能等领域多管排换热器的传热特性预测和调控。 展开更多
关键词 间接空冷系统 空冷散热器 翅片管束 防冻预测 温度分布
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基于热负荷均匀分配原则的直接空冷系统轴流风机转速灵活调节策略 被引量：6
13
作者 侯一晨 陈志董 +4 位作者 张宗阳 贾贺 王伟佳 陈磊 杨立军 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期3125-3136,I0016,共13页
在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下... 在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下,各轴流风机转速分布规律以及通过空冷凝汽器单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略明显优于轴流风机转速整体调节策略,结果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。 展开更多
关键词 直接空冷系统 热负荷均匀分配 轴流风机转速灵活调节 数值模拟 传热传质
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竖直铯热管传热特性的实验和数值模拟 被引量：2
14
作者 赵吉隆 郭宇翔 +2 位作者 陈宏霞 袁达忠 杜小泽 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1711-1719,共9页
近年来,有关中温铯热管的研究较少,主要因为铯热管造价昂贵且铯金属化学性质活泼,开展实验难度较大,因此通过数值模拟方法对铯热管启动特性与内部相变等过程进行分析预测具有重要意义。首先,本文开展铯热管冷启动实验,并基于目前的热管... 近年来,有关中温铯热管的研究较少,主要因为铯热管造价昂贵且铯金属化学性质活泼,开展实验难度较大,因此通过数值模拟方法对铯热管启动特性与内部相变等过程进行分析预测具有重要意义。首先,本文开展铯热管冷启动实验,并基于目前的热管模拟模型,利用UDF建立蒸发与冷凝的自适应模型,对比实验热管稳态壁温与数值模拟计算壁温,最大温差小于20K,且较好地呈现了热管末端的温度突降,证明了模型的准确性。其次,基于竖直铯热管变功率冷态启动实验,模拟获得铯热管启动过程中热管壁面温度及内部工质相态分布的演变过程;并利用壁面温度的平均差数值评价有效长度上的均温性。最后,通过模拟研究改变热管蒸发段长度(200mm和120mm)、加热功率(1028.2W和844.4W)及充液率(8.8%、12%和15%),对比分析其相态分布、温度分布及压力分布;综合热管有效工作长度、壁面均温性、蒸发段液相堆积与干烧现象,分析蒸发段长度与充液率的最佳配比,为热管的优化设计提供基础。 展开更多
关键词 传热 多相流 数值模拟 热管 相分布 均温性
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泡沫铜导离气泡强化流动沸腾换热实验研究 被引量：1
15
作者 关朝阳 黄国庆 +2 位作者 张一喃 陈宏霞 杜小泽 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1765-1776,F0002,共13页
流动沸腾作为一种高效的换热方法,被广泛应用于高热流设备的冷却。在流动沸腾换热过程中可通过设置多孔疏水结构促进沸腾气泡脱离,为强化沸腾换热提供新思路。在截面为6 mm×4 mm的矩形通道顶部添加浸润角为140°的多孔泡沫铜;... 流动沸腾作为一种高效的换热方法,被广泛应用于高热流设备的冷却。在流动沸腾换热过程中可通过设置多孔疏水结构促进沸腾气泡脱离,为强化沸腾换热提供新思路。在截面为6 mm×4 mm的矩形通道顶部添加浸润角为140°的多孔泡沫铜;并在液相入口温度70、75和80℃,流速为6.94、10.42和13.89 cm/s的不同工况下,观测通道内沸腾两相流流型变化以及泡沫铜的吸气过程对流动沸腾换热性能的影响;基于气泡受力分析获得泡沫铜吸气强化流动沸腾的换热机理。结果显示,在本实验工况范围内添加脱气泡沫铜后,壁面过热度下降可达20.7%;泡沫铜的吸气率为0.81时,热通量可提高至152%;增大入口流速,泡沫铜强化效果显著增大,而入口温度对泡沫铜的吸气效果影响不明显。 展开更多
关键词 传热 浸润性 泡沫铜 气液两相流 气泡
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光伏-质子交换膜电解水制氢耦合系统调控特性研究 被引量：1
16
作者 王子恒 陈志董 +3 位作者 范正兴 孔艳强 杨立军 杜小泽 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期25-33,共9页
建立光伏-质子交换膜电解水制氢耦合系统仿真数学模型,开展系统流程与参数优化,并提出系统的运行调控策略:在辐照度变化时,通过调节光伏组件串并联结构以及质子交换膜电堆运行参数(入口水温与入口流量)来提高系统产氢量。对系统进行热... 建立光伏-质子交换膜电解水制氢耦合系统仿真数学模型,开展系统流程与参数优化,并提出系统的运行调控策略:在辐照度变化时,通过调节光伏组件串并联结构以及质子交换膜电堆运行参数(入口水温与入口流量)来提高系统产氢量。对系统进行热力学分析,结果表明,系统能量效率随入口水温的升高而降低,最高可达11.52%。入口流量对系统能量效率的影响较小。系统效率随入口水温的升高而升高,随入口流量的升高而降低,最高可达9.15%。 展开更多
关键词 太阳电池 质子交换膜 制氢 运行策略 热力学分析 能量效率 效率
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DTU 10MW漂浮式风电机组两分叉系泊系统仿真分析 被引量：1
17
作者 刘媛媛 黄心伟 +1 位作者 李宗哲 柳亦兵 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期423-430,共8页
以DTU 10 MW风电机组以及OO-Star半潜式平台为对象,提出一种两分叉系泊系统,基于OPENFAST软件在50年一遇极端工况下建模仿真,对比采用两分叉系泊系统平台运动响应及系泊张力的变化,并研究其分叉点位置的影响。结果表明,新型两分叉系泊... 以DTU 10 MW风电机组以及OO-Star半潜式平台为对象,提出一种两分叉系泊系统,基于OPENFAST软件在50年一遇极端工况下建模仿真,对比采用两分叉系泊系统平台运动响应及系泊张力的变化,并研究其分叉点位置的影响。结果表明,新型两分叉系泊系统使得平台的纵荡、纵摇、艏摇幅值分别减小32.9%、29.4%和39.1%,很大程度上提升了风电机组的稳定性。此外,平台的系泊张力均值降低为原来的23.4%,更能保证漂浮式平台在极端工况下的生存能力。 展开更多
关键词 海上风电机组 动态响应 系泊缆 稳定性 半潜式平台
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集成LNG冷能空分的半闭式CO_(2)循环发电系统热力学分析与优化 被引量：1
18
作者 许宏宇 李瑞凡 +3 位作者 许诚 郭豪 辛团团 杨勇平 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1307-1316,共10页
半闭式CO_(2)循环具有高效和零碳排放的特点,针对目前集成液化天然气(LNG)冷能的半闭式CO_(2)循环发电系统,提出了一种高效的LNG冷能的梯级利用方式。结果表明:基准案例中空分和压缩过程的能耗分别降低了70.4和75 MW,系统净效率为63.76%... 半闭式CO_(2)循环具有高效和零碳排放的特点,针对目前集成液化天然气(LNG)冷能的半闭式CO_(2)循环发电系统,提出了一种高效的LNG冷能的梯级利用方式。结果表明:基准案例中空分和压缩过程的能耗分别降低了70.4和75 MW,系统净效率为63.76%,相比于常规循环提升9.48个百分点;在此基础上,采取改进循环参数、匹配回热器热容等优化措施后,优化案例的净效率进一步提高至72.22%,系统的效率为51.27%。相比于仅在循环过程集成LNG冷能的参考系统Ⅱ,冷能利用的效率提高了28个百分点。 展开更多
关键词 半闭式CO_(2)循环 LNG冷能 冷能空分 热力学分析 分析
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质子交换膜电解槽与燃煤电站耦合的技术经济性分析 被引量：1
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作者 陈志董 张菁 +3 位作者 詹宏伟 孔艳强 杨立军 杜小泽 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期10-20,共11页
质子交换膜(protonexchangemembrane,PEM)电解槽可以将绿电转化为氢能,但PEM电解槽的能量转化效率较低,电解槽出口水的能量未被充分利用。为了充分利用PEM电解制氢系统中的余热,在发电和热电联产2种运行模式下,提出了集成660 MW燃煤电站... 质子交换膜(protonexchangemembrane,PEM)电解槽可以将绿电转化为氢能,但PEM电解槽的能量转化效率较低,电解槽出口水的能量未被充分利用。为了充分利用PEM电解制氢系统中的余热,在发电和热电联产2种运行模式下,提出了集成660 MW燃煤电站和PEM电解槽的耦合系统;使用EBSILON和MATLAB Simulink软件进行建模,并对系统进行了热力学和经济性分析。提出发电模式中,将电解槽的出口水用于加热燃煤机组的给水;在热电联产模式中,将电解槽的出口水与抽汽共同用于加热供热网络的回水;产生的氧气输送到锅炉中燃烧,进而促进炉内燃烧。结果显示:与参考燃煤电站相比,发电模式中的供电量增加了2.55MW,供电效率提高了0.17百分点,锅炉效率提高了0.04百分点;热电联产模式中,供电量增加了5.83MW,系统总效率提高了0.40百分点。将机组出功增加量折算到PEM制氢系统后,在发电模式下PEM制氢系统的?效率达到69.74%,提高了3.44百分点;在热电联产模式下PEM制氢系统的?效率达到75.41%,提高了9.11百分点。2种模式下的系统?效率分别为40.20%和40.18%。电解制氢经济性分析显示:发电和热电联产模式的年售电收入增长分别为546万元和1246万元,净现值增长分别为6132万元和14014万元;独立系统中的平准化制氢成本为42.72元/kg;集成后发电和热电联产模式下的平准化制氢成本分别为42.55、40.79元/kg。 展开更多
关键词 质子交换膜电解槽 燃煤电站 制氢 技术经济性分析
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宽负荷运行燃煤电站不同脱碳模式热经济性对比
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作者 马雲腾 许诚 +1 位作者 李林聪 辛团团 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1137-1143,1152,共8页
提出了3种不同发电功率和CO_(2)捕集率约束条件下的碳捕集燃煤电站脱碳运行模式,并对采用这3种脱碳运行模式下的某典型600 MW燃煤电站进行了热经济性分析,获得燃煤电站在不同应用场景(电价、煤价及碳税)下的最佳脱碳运行方法。结果表明... 提出了3种不同发电功率和CO_(2)捕集率约束条件下的碳捕集燃煤电站脱碳运行模式,并对采用这3种脱碳运行模式下的某典型600 MW燃煤电站进行了热经济性分析,获得燃煤电站在不同应用场景(电价、煤价及碳税)下的最佳脱碳运行方法。结果表明:采用功率不变运行模式对燃煤电站的能耗惩罚最小,但不能在全工况满足严格碳捕集率的要求;对于功率降低模式和功率不变模式,当上网电价低于0.371元/(kW·h)或煤价高于758.94元/t时,采用功率降低模式的额外经济收益更高;当电价在0.371~0.407元/(kW·h)或煤价在682.45~758.94元/t时,需根据机组的运行负荷选择合适的运行模式,当电价高于0.407元/(kW·h)或煤价低于682.45元/t,且机组负荷低于93%时,功率不变模式具有较高的收益。 展开更多
关键词 脱碳运行模式 宽负荷 热经济性 碳捕集
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