CO2对致密油渗吸作用的影响机理研究

CO2能够有效提高致密油渗吸采出程度。本文针对致密油CO2溶液渗吸机理展开研究，设计了渗吸实验装置，开展了不同压力、不同渗透率的渗吸实验，并研究了束缚水饱和度对渗吸能力的影响。结果表明:CO2能够提高自发渗吸速度及渗吸采出程度；提高压力能增强CO2的传质速度，增强渗吸作用；较低的渗透率会阻碍CO2在岩心中的扩散，削弱了CO2提高自发渗吸速度的能力；束缚水的存在会影响渗流能力，并消耗一部分CO2，使渗吸速度降低，但束缚水一般分布在盲端和无效孔隙，因此对渗吸总采出程度的影响较小；增加CO2压力可以降低油水界面张力，降低毛管力；渗透率越高，毛细管半径越大，毛管力越低，说明CO2对毛管力的作用并非提高渗吸采收率的主要机理；CO2通过溶解、扩散、膨胀等作用，可以提高致密油渗吸速度和驱油效率，是CO2增强渗吸作用的主要机理。     

CO2驱油-埋存一体化评价方法

CO2驱油-埋存一体化工程项目缺乏能够同时评价CO2的驱油和埋存效果及综合评价项目的方法。为此,本文提出了CO2驱油-埋存一体化评价方法,构建了驱油-埋存综合效应因子,引入粒子群优化（PSO）算法来优化驱油-埋存过程前、中、后期的注入速度、生产流压和阶段时长。研究结果表明:在不考虑生产成本的情况下,注采时间越长,驱油-埋存效果越好。无论是以驱油还是以埋存为主,项目初期均要维持高压低速驱替。若注重埋存效果,项目中期需要降低注入速度,项目的后期则需要重新提高注入速度;若注重驱油效果,项目中、后期需要大幅降低注入速度,同时要酌情降低生产流压,提高产油量。     

增压富氧燃烧烟气辐射特性宽带关联k模型

针对增压富氧燃烧方式下烟气中高浓度H2O和CO2混合气体的辐射换热问题,以改进的宽带关联k分布模型为基础,建立了CO2气体4.3μm多谱带合并带的分段处理模型,并与逐线计算和简化模型的计算结果进行对比,结果表明,随着压力的增大,该分段模型与逐线计算结果吻合较好,与简化模型相比,计算精度大大提高。针对电站燃煤锅炉采用富氧燃烧方式炉内H2O和CO2的生成状况,基于以上模型计算得出不同压力下H2O和CO2各谱带的吸收系数,并计算了不同温度和压力下混合气体的辐射强度和发射率,结果显示:在相同的压力下,混合气体的辐射强度和发射率随着温度的升高而升高;当压力由0.1MPa逐渐升至1.5MPa时,辐射强度和发射率逐渐增大,但二者的相对变化却逐渐减小。     

对流条件下架空导线载流-温度分布热路模型构建

由于架空导线径向温差的存在,仅仅以监测得到的架空线路表层温度表征导线温度,为线路安全运行埋下隐患。为此,本文根据架空导线内部导体结构特征,借鉴热电比拟思想,提出了导线内部温度分布热路模型,并确定了分布接触热阻和分布内热源的计算方法;为验证模型精度,设计并搭建升流实验系统和风洞测温实验平台,以LGJ240/30mm~2导线为例,对自然对流条件和强制对流条件下的模型计算结果进行实验验证和分析。验证结果表明:自然对流条件下,各层导体温度的平均相对误差为4.6%,强制对流条件下各层导体温度的平均相对误差仅为1.54%;径向温差的计算精度高于IEEE标准模型。     

基于内点法参数辨识的架空导线径向热路模型

为克服架空导线径向热参数难以理论计算的问题,基于径向导热时间常数及导线载流温升变化率两类热路参数,建立了状态方程形式的导线径向热路模型.利用模型响应构造了热路参数辨识的非线性目标函数,通过内点法求得参数辨识最优解.根据辨识结果建立了模型参数与载流量函数关系的拟合多项式.设计了架空导线径向温升实验平台,在自然对流条件下对LGJ-400导线温升过程进行了实测.研究结果表明:架空导线径向温差及各层导线载流温升变化率均随载流量的提高呈增大趋势,径向导热时间常数变化不呈明显单调性规律;所提模型的最大平均相对误差为2.12％,IEEE标准计算模型最大平均相对误差高达9.19％.故径向热路模型具有更高计算精度,可用于估计自然对流条件下的导线径向温度分布.     

考虑气道局部努塞尔数的干式变压器热网络模型

为了准确分析干式变压器的热特性，提出一种考虑气道局部努塞尔数(Nu)的热网络模型。建立干式变压器的磁-热-流耦合有限元仿真模型，通过温升实验验证仿真模型的准确性；基于仿真数据获取局部努塞尔数关联式，用于修正热网络模型中的对流热阻，并对比分析修正前后热网络模型的准确性。以高压绕组温度的计算结果为例，未修正模型计算结果与仿真模型计算结果的平均绝对误差和平均相对误差分别为7.7℃和11.7%,修正模型计算结果与仿真模型计算结果的平均绝对误差和平均相对误差分别为5.5℃和8.4%,修正模型计算的轴向温度分布与仿真结果吻合度较高。仿真结果表明，修正后的热网络模型能够更准确地计算干式变压器绕组的温度分布。     

模拟烟气中硅灰石矿物碳酸化隔离CO_2的实验研究

对模拟非分离烟气条件下硅灰石直接矿物碳酸化进行了实验研究,考察了温度、压力及SO2的加入等对矿物碳酸化吸收CO2效率的影响。实验结果表明:在一定的温度和压力条件下,硅灰石可以对非分离烟气中的CO2进行直接碳酸化隔离,降低现有电厂CO2排放;不含SO2模拟烟气条件下,反应温度从80℃提高到200℃,硅灰石碳酸化转化率从19.5%增加到30.2%,反应压力从2MPa提高到6MPa,硅灰石碳酸化转化率从18.7%增加到28.8%;SO2的存在不利于较高温度下硅灰石矿物碳酸化固定CO2,平均降低5%;在模拟烟气条件下,4MPa、200℃时反应60min得到最高矿物碳酸化效率为30.2%。     

基于PCA-PSO-LSSVM的电站锅炉效率预测模型研究

为避免锅炉燃烧系统智能算法建模中特征变量维度过大造成的模型复杂以及过拟合问题,基于PCA提取主成分,利用PSO算法优化模型参数,建立了PCA-PSO-LSSVM锅炉效率预测模型。研究结果表明:PCA-PSO-LSSVM模型的预测精度更高,泛化能力更强,其中误差最大的锅炉效率模型测试集数据的平均相对误差仅0.002 49%,均方误差为0.004 51;未经过PCA提取主成分的PSO-LSSVM模型测试集的平均相对误差为–0.034 90%,均方误差为0.019 27;LSSVM模型测试集的平均相对误差为0.28%,均方误差为0.459 39。可见,PCA-PSO-LSSVM模型能够精准地预测锅炉热效率,适应能力更强,同时模型复杂度更低,训练速度略有提高,将为电站锅炉多方面数据预测提供一种重要手段。     

变工况下电动汽车驱动系统效率优化控制

为有效降低驱动电机能量消耗,延长电动汽车续驶里程,对车辆工况变换时的驱动系统控制方法进行探讨.利用交流异步电机系统及磷酸铁锂电池组实测数据,采用最小二乘法构建动力总成系统效率模型,并给出基于效率模型进行优化控制、提高电力驱动系统运行效率的控制策略;搭建纯电动汽车动力总成系统仿真模型,并通过试验台实测数据验证模型的有效性;利用建立的仿真模型对纯电动汽车的起步加速过程进行优化,并利用试验台进行了测试,结果表明,对动力总成系统进行效率优化控制后,其效率在车辆起步加速过程中较原车平均提高了3.3％.基于所建立的动力总成系统效率模型,可在车辆工况变换过程中,通过优化控制策略,有效提高动力驱动系统效率.     

负压对绝缘油中水分饱和溶解度的影响

在昼夜温差大的地区,油浸倒立式电流互感器膨胀器内部容易形成负压,影响水分在油纸中的分布,进而影响油纸的绝缘性能.本研究采用间接法测定不同压力和温度下绝缘油中水分的饱和溶解度,基于测试结果采用递归最小二乘法拟合得出Arrhenius方程中油中水分饱和溶解度和温度及压力的关系,研究其影响规律.结果表明:负压导致油中水分饱和溶解度不断降低,且随着温度的升高,这种趋势愈加明显.负压导致油中水分析出形成油中悬浮水或向纸中转移.引入关于压力的平移因子n,建立了压力、温度、油中水分饱和溶解度的数学表达式.将油中酸值、温度和压力作为综合评估油中水分饱和溶解度的因素,建立了多因子的影响规律,其中油中酸值和压力的影响在一定程度上可互相抵消.应用以上研究成果可更准确地评估油浸倒立式电流互感器油纸绝缘的水分分布和绝缘状态.     

水蒸气和CO2混合气体辐射特性宽带k分布模型

针对水蒸汽和二氧化碳混合气体辐射,建立了一种新的宽带k分布模型。从高温气体数据库HITEMP获取气体光谱辐射特性参数,用多项式拟合了二氧化碳和水蒸汽的吸收系数。用该模型计算了不同温度浓度下两无限大冷黑平板间N2-CO2-H2O混合气体壁面热流。和逐线计算、全光谱关联k分布模型和全光谱标定k分布模型的计算结果作了比较。结果表明：本文提出的宽带k分布模型结果和逐线计算结果吻合较好,比全光谱关联k分布模型和全光谱标定k分布模型计算精度大大提高,且混合气体的处理很简单。     

SCR系统结构模型与数值模型的适用性分析

针对火电厂SCR系统数值计算中结构模型与数值模型准确性与适应性等问题,建立完整与不完整的SCR系统结构模型,运用标准κ-ε模型与Realizable κ-ε模型对其进行数值计算。通过与实测速度值对比,分析湍流模型与省煤器出口、灰斗、喷氨格栅、均流格栅结构对流场计算准确性的影响;通过与实测压降、出口NO_x浓度分布、出口NH₃逃逸分布的对比,分析与论证多孔介质模型、多组分反应模型中参数设定的理论性与准确性。结果表明：标准κ-ε模型与Realizable κ-ε模型都能准确计算SCR系统内烟气流场与压降特性;省煤器出口与喷氨格栅结构对进口烟道内流场的准确计算影响显著;单层催化剂压降模拟值与实验值之间的相对误差为-1.9%;NO_x脱除效率模拟值79.35%与实测值80.56%间的相对误差为-1.5%,且两者NH₃逃逸分布趋势一致。     

提升管送风特性对充分发展段压降影响的实验及模型研究

双循环流化床提升管床降随着固气质量比的增加而增加.搭建了双循环流化床实验台,系统地分析了提升管送风特性对充分发展段压降的影响规律.结果发现:充分发展段压降随着提升管风速的增加逐渐增大;径向送入二次风产生的压降比风口切向布置时大;风口高度较低时产生的压降较大;随着二次风口数目增加,压降有增加趋势,设置的4种情况下实测压降...     

低产低渗油田注二氧化碳驱油效益开发地面关键设备创新与应用

二氧化碳驱油可实现低产低渗油田的有效开发，但由于采出油井逐渐见气、部分见气量大，常规处理设备和工艺无法适应，严重影响生产。本文经过多年现场跟踪与试验，发明了新型油井井场分离集油设备、创新了气液一级分离设备结构，解决了气液分离效果不好、生产无法平稳运行的问题；创新了分离沉降加热缓冲组合设备和天然气干燥除油组合设备，该设备集多项功能于一体，取代了常规流程中的三相分离器、加热炉、缓冲罐、光管干 燥器、天然气除油器等设备，大幅简化了工艺流程、降低了建设投资与运行成本；发明了“双气-双液分离转油工艺”，既可适应气油比变化范围大的实际生产需求，又提高了分离效果；最终实现了油井采出流体的密闭、平稳集输与处理，保障了油田效益开发，已累计产油53.7万t、累计埋存二氧化碳161.6万t以上，经济效益和社会效益都十分显著。     

基于不同分布下GARCH-M族模型的短期用户负荷预测

电力负荷预测是电力系统研究的基础工作之一,而时间序列分析法是目前使用最广泛的预测方法。针对用户日度负荷时间序列存在的波动性及尖峰厚尾特征,文中提出利用均值广义自回归条件异方差(GARCH-M)族模型进行用户负荷预测。首先根据用户日度负荷时间序列的分布情况,利用拉格朗日乘数(LM)检验方法检验了负荷序列的自回归条件异方差(ARCH)效应;其次提出在高斯分布、t分布和广义误差分布(GED)3种不同分布下,根据波动补偿项的不同形式,建立GARCH-M族模型;最后结合损失函数进行预测分析,结果表明相比传统时间序列分析模型,在不同分布下的GARCH-M族模型提高了短期用户负荷预测准确度。     

Analysis of Energy Saving and Environmental Characteristics of Electric Vehicles in Regionally Disaggregated World Energy Model

This paper investigates the impact of an extensive introduction of electric vehicles (EV) and plug‐in hybrid vehicles (PHEV) into the global energy system by 2050. The significant growth of automobile ownership in emerging countries is likely to increase world oil demand and the associated carbon dioxide emissions. In order to address these energy, security, and environmental concerns, the deployment of clean energy vehicles, such as EV and PHEV, is expected to play a crucial role due to their high fuel efficiency. Consequently, we develop both a global energy system model and a world vehicle penetration model, which can explicitly analyze the impact of EV introduction into the seasonal daily electric load curve, with consideration of the specific electricity charging profile through 2050. The simulation results confirm that EV deployment contributes to energy conservation, because oil demand reduction outstrips the growth in electricity demand and the associated fuel input into the power generation mix. Concerning carbon dioxide abatement, the magnitude of the impact relies on the carbon intensity of the power generation mix. If the intensity is low enough to guarantee a carbon mitigation effect due to EV fuel saving, emissions reduction is well assured. It should be noted, however, that in regions with high carbon intensity in the power generation mix, carbon emissions per mileage of EVs is almost equivalent to that of efficient gasoline vehicles such as hybrid vehicles, and the figure for PHEV is slightly higher than for hybrid vehicles. © 2013 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 186(4): 20–36, 2014; Published online in Wiley Online Library ( wileyonlinelibrary.com ). DOI 10.1002/eej.22373     

温度场的数值模拟法在干式电力变压器热设计中的应用

建立了干式变压器二维非稳态温度场的数学模型，采用有限差分布方法来求解变压器一相的温度场，分析计算了铁心，低压绕组，高压绕组的温升特性及整体温度分布和最热点位置。     

Steam injection impact on the performances of nozzle grid in wet-vapor stream

Results of experimental study of the efficiency of intra-channel steam injection on the surface of nozzle grids of steam turbines operating in the wet steam flow are presented. The main objective of this study was to determine the basic mechanisms of the steam injection impact on the kinematic characteristics of the liquid phase outside an isolated nozzle grid. The kinetic energy loss distributions of the liquid phase and sliding coefficients of droplets along the grid spacing depending on the injected steam pressure at different theoretical values of the Mach number and the initial wetness are presented. The efficiency index was determined taking into account the kinetic energy loss distribution for the liquid phase along the grid spacing, depending on the pressure reduction on the slot. The investigation was conducted using the total pressure probe placed behind the object under study. The average diameters of large droplets of erosion-hazardous liquid phase at a certain distance from the grid were determined. In measuring the characteristics of the liquid phase particles, a laser diagnostics system of streams was used, based on the “POLIS” complex. The main advantage of this complex is the fact that it is contactless, which allows one to measure characteristics of the liquid phase particles without any distortion of the results and aerodynamic influence on the main stream. It is established that an intra-channel steam injection promotes the destruction of liquid film that formed as a result of the condensation of liquid droplets on the surfaces of nozzle blades, as well as the alignment of the velocity field and the average size reduction of droplets behind the grid. The experimental results have shown that the efficiency of injection (relative to the reduction of the amount of erosion-hazardous droplets) of hot steam substantially depends on the flowing regime of wet steam.     

CO_2作输送介质的煤粉高压密相输送实验研究

利用CO2作输送介质进行了干煤粉加压密相输送实验,研究输送管道中物料的流动状况、总输送差压和补充风流量变化对输送特性的影响以及输送水平管中的阻力特性。研究结果表明,以CO2为输送介质的煤粉密相加压输送系统可以稳定、可控运行;补充风流量增大时,煤粉速率通量逐渐减小,表观气速逐渐增大;在相同的表观气速下,压降随着固气比和煤粉速率通量的增大而升高。此外,得到了CO2作输送介质的水平管压降的回归公式,预测值与实验值符合较好。