非均匀热流下水平管内混合对流大涡模拟研究

针对以槽式太阳能集热器为背景的高密度、高度非均匀热流下水平管内的混合对流换热问题,采用大涡模拟方法,研究了热流密度非均匀性对水平管内混合对流瞬态涡结构、脉动强度、湍流热通量及局部平均壁温的影响;揭示了非均匀热流下自然对流对管内湍流特性的影响规律;提出了适用于不同热边界条件下管内混合对流换热的强化措施。结果表明:均匀热流时,自然对流会抑制管顶部的湍流脉动,使流动层流化,造成传热能力局部恶化;非均匀热流时,随着自然对流的增强,近壁面速度脉动强度先减小后增大,二次流逐渐增强,换热能力逐渐提高,故管内换热能力受湍流脉动与二次流协同影响;在自然对流影响下,均匀加热时管顶部可采用针对层流的强化换热措施,非均匀加热时需着重提高管底部高热流区域的湍流脉动与涡强度。     

纵向涡强化竖直平板自然对流换热的实验研究

对纵向涡强化竖直平板自然对流换热进行了实验研究。结果表明，在一定的Rayleigh数范围内，直角三角翼纵向涡发生器的攻角、翼高、翼宽等几何参数是影响强化换热的主要因素。存在最佳攻角；宽高比一定时，翼高和翼宽的变化会影响换热的效果。发现在直角三角翼阵列中前排直角三角翼产生的纵向涡可以强化后排直角三角翼纵向涡的换热。将直角三角翼与矩形低肋换热表面的性能作了对比性实验，在其他条件相同的情况下，直角三角翼强化换热的效果优于矩形低肋。     

加涡产生器的管片式换热器换热与阻力特性的数值研究

通过数值模拟的方法,研究了小翼式涡产生器对错排圆管管片式换热芯子换热与阻力特性的影响,比较了光板与加涡产生器强化板芯的速度场、横向平均Nu数以及平均对流换热系数、阻力系数的变化规律,为进一步提高其换热性能、改进翅片结构、设计新型换热器提供了理论依据。     

新型矩形翼纵向涡发生器流动与换热实验研究

在矩形翼的侧面粘贴一个小矩形辅翼,构成一种新型矩形翼纵向涡发生器,称为组合翼。在压力损失相等的条件下,通过实验比较了矩形通道内组合翼与原始矩形翼纵向涡发生器的流动与换热特性。结果表明:对于原始矩形翼,其最佳攻角为45°;与矩形翼相比,组合翼的换热明显增强,且阻力系数减小,尤其当辅翼布置在矩形翼的上游时换热增强与阻力系数减小效果更加明显;研究范围内,辅翼攻角为30°时的流动与传热综合效果最佳。     

通道内柔性体流固耦合对流动和换热的影响

以新型冲孔矩形涡流发生器流道内的流动与换热为背景,模拟了流道内插柔性体的流固耦合对流换热过程,研究柔性体涡流发生器的振荡对通道内涡量场及其换热性能的影响,探究通道内柔性体流固耦合强化换热的机理。结果表明:柔性体在变形过程中会使流场中产生尾涡,且当其在一个拍打周期内达到最大弯曲程度时,尾涡会在后缘脱落到尾流中,使得冷、热流体剧烈掺混,从而起到强化换热的作用;随着Re的增大,换热强度提高得更快,在Re=3 000时通道中安装单个柔性体涡流发生器可以使通道对流换热强度提高39.4%。     

管排数对三角小翼式涡产生器式管片换热器换热影响的数值分析

通过数值模拟的方法,研究了三角小翼式涡产生器式错排圆管管片换热板芯在1,2,3,4四种不同管排数下的局部对流换热系数以及平均对流换热系数、阻力系数,得出管排数对换热与阻力性能的影响规律,为进一步提高换热器换热性能提供了理论依据。     

矩形管内纵向涡强化传热研究

将纵向涡强化换热技术应用于矩形管槽,研究以水为换热介质在过渡流状态下的换热效果。实验结果表明有纵向涡发生器的换热效果明显优于无纵向涡发生器的情况。利用PHEON ICS计算软件对实验进行数值模拟,模拟值与实验值符合较好。在此基础上,改变纵向涡的翼高和形状来模拟,发现两者均为换热影响的因素,相比之下,高宽比为0.4纵向涡发生器的换热效果比高宽比为0.5和0.6的要好。而采用相同高宽的矩形翼时,N u高于三角翼,但其换热性能指标却低于直角三角翼。     

管内强化对流换热的热力经济性分析

鉴于管内换热和阻力同步增长的事实,依据Ｗｅｂｂ指标对管内强化对流换热方式下传热和流阻的综合热力性能进行了推导,得到了热力性能指标Ｑ／ＱＳ、Ｐ／ＰＳ和Ｆ／ＦＳ与管内对流换热努氏数Ｎｕ和管内阻力系数λ之间的函数关系式。在此基础上,对螺旋槽管强化管内换热的热力性能进行了分析。     

管内经对流换热的热力经济性分析

鉴于管内换热和阻力同步增长的事实,依据Ｗｅｂｂ指标对管内强化对流换热方式下传热和流阻的综合热力性能进行了推导,得到了热力性能指标Ｑ／Ｑｓ、Ｐ／Ｐｓ和Ｆ／Ｆ与管内对流换热努氏数Ｎｕ和管内阻力系数λ之间的函数关系式。在此基础上,对螺旋槽管强化管内换热的热力性能进行了分析。     

不同翼刀高度控制涡轮静叶栅二次流的数值模拟

对端壁加装翼刀的涡轮静叶栅的三维流场进行了数值模拟,分析了翼刀对叶栅沿流向各截面二次流及叶栅气动特性的影响,并研究了翼刀改善二次流的机理.结果表明:与常规叶栅的二次流特性比较,翼刀的存在一方面降低了端壁附面层内横向压力梯度,减弱了低能流体向吸力面/壁角区的堆积;另一方面产生反向翼刀涡,限制了马蹄涡压力面分支的发展,从而达到减小通道涡尺寸和强度的目的.最后,还对几个不同高度的翼刀方案进行了比较,发现翼刀高度为2/3δ时,对二次流的控制最佳.     

配出中性导体的IT系统带非线性负载研究

阐述了配出中性导体的IT系统应用于船舶岸电的条件及优越性,综合考虑电压畸变率、中性导体电流等因素,分析了配出中性导体的IT系统带非线性负载时谐波电流规律。在Simulink／MATLAB中建立了系统仿真模型,并搭建了原型系统进行试验,结果表日月,配出中性导体的IT系统带非线性负载时满足现行国标对低压配电系统电能质量的相关要求。     

Lithium batteries with voltage compatibility with conventional systems

The possibility of using lead or lead—bismuth mixed oxides as positive materials in organic electrolyte lithium cells with a working voltage similar to those of conventional systems (1.5 V) has been considered. Performances and main characteristics of this new class of lithium batteries are described.     

风电并网的静态电压稳定性研究

应用P-V曲线法对含风电场（基于变速恒频机组构成）的电力系统的静态电压稳定问题进行研究。提出基于连续潮流法的灵敏度指标来分析风电场并网后系统的静态电压稳定裕度及与相关支路的参与程度情况。通过含有变速恒频机组的风电场并网的简化模型算例进行了仿真研究,结果表明在电压稳定极限点附近,风电功率注入使得风电场及其附近节点成为电压不稳定的关键区域。     

底层与顶层MCFC-MGT联合循环系统性能分析

在IPSEpro仿真环境下建立了熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机联合循环系统顶层循环和底层循环仿真模型.利用该模型对两种不同型式的联合循环系统在额定工况和变工况下的稳态性能进行了研究,并对两种联合循环系统的主要性能参数进行了对比分析.结果表明:熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机顶层联合循环系统具有较高的发电效率,而底层循环具有良好的变负荷特性.     

CANDU with hydrogen

How Canada's successful CANDU (CANada Deuterium Uranium) nuclear power reactors would benefit from an emerging hydrogen-electric economy and vice versa is discussed with reference to the Combined Electrolysis Catalytic Exchange (CECE) process for recovering byproduct heavy water from electrolytic hydrogen. At the heart of this process is a hydrophobic, dispersed-platinum catalyst which has been under development at Chalk River for about a decade. Other potential applications of the CECE process are presented, including tritium recovery from both light and heavy water. Based on preliminary data and cost estimates, the net heavy water dollar credit appears to be at least comparable to the byproduct oxygen credit of electrolytic hydrogen. The potential for byproduct heavy water production from hydrogen in general, and from electrolytic hydrogen in particular, is discussed in relation to Canada's present primary heavy water production capacity.     

Up with wind

As wind power continues to be one of the fastest-growing energy sources worldwide, utility planners and operators must meet the challenge of integrating increasing levels of wind power into their electrical power systems. These challenges stem from the nondispatchable nature of wind power and can be broken down into components associated with variability (i.e., effects due to the changing wind resource) and uncertainty (i.e., effects related to our inability to perfectly forecast the weather). In the past, utilities were often motivated to conduct an integration study to determine the costs associated with integrating wind power into their systems; recently, however, there has been a move away from a simple determination of wind-integration costs and towards a balanced view of both integration costs and operational savings due to displaced fuel and emissions.