基于机理数据协同驱动的重型燃气轮机 控制系统参数解析余度构建研究

针对重型针对重型燃气轮机控制系统传感器解析余度的构建问题，提出了一种机理数据协同驱动的控制系统 参数解析余度构建方法。首先基于重型燃气轮机工作原理，建立参数的机理模型;然后引人网络架构搜索法 得到最优前馈神经网络结构，通过前馈神经网络训练机理模型的误差，得到数据驱动模型，将其作为机理模 型的补偿部分，补偿部分提高了参数解析的精度。仿真结果表明本文提出的参数解析方法的有效性，用该方 法可获得精准的解析模型。 燃气轮机控制系统传感器解析余度的构建问题，提出了一种机理数据协同驱动的控制系统 参数解析余度构建方法。首先基于重型燃气轮机工作原理，建立参数的机理模型;然后引人网络架构搜索法 得到最优前馈神经网络结构，通过前馈神经网络训练机理模型的误差，得到数据驱动模型，将其作为机理模 型的补偿部分，补偿部分提高了参数解析的精度。仿真结果表明本文提出的参数解析方法的有效性，用该方 法可获得精准的解析模型。     

详细的碳烟成核和氧化模型

建立了适应多种燃料计算的考虑多种多环芳烃(PAH)二聚反应的初始成核模型以及考虑碳烟尺寸变化引起的有效碰撞系数动态变化的氧化模型.提出了将任意大小碳烟模糊分解到典型碳烟空间的简化计算方法,避免了由于考虑多种PAH二聚反应引起的计算量增大的问题,同时实现了与分级气溶胶模型的兼容和匹配.乙烯和航空煤油Jet A-1的算例表面新模型能够改善碳烟浓度的预测精度,特别是碳烟浓度峰值的数值预测结果.     

电场对三角形微槽热沉轴向干涸特性的影响

将电流体动力学(EHD)主动强化换热技术应用到微槽换热器中是解决化工、能源领域散热问题的一种有效手段。参考自适应理论建立了一维轴向无量纲分析模型,并将库仑力、介电电泳力和电致伸缩力都引入进了模型中,研究EHD效应对三角形毛细微槽热沉内液体干涸特性的影响。研究发现,电场能有效提升微槽内液体干涸长度。三角微槽内液体的干涸高度以及自适应长度都随着电场强度的增加而增加。本文也得到了不同电场强度下三角微槽内液体曲率半径沿轴向的变化,发现随着电场强度的增加,相同截面上的液膜曲率半径增加,且离微槽入口越远的位置,曲率半径增加幅度更大。     

风力机专用翼型低雷诺数气动特性实验研究

采用表面压力测量法,在小型回流式低速风洞中开展DU91-W2-250翼型在低雷诺数(Re3×10~5)条件下的气动特性实验研究,获得边界层自由和前缘固定转捩条件下翼型的升力系数、阻力系数和表面压力分布特性。在自由转捩条件下,翼型发生层流分离的临界雷诺数为1.7×10~5,且雷诺数越低,层流分离发生时的攻角越小。层流分离使得翼型升力系数和阻力系数发生跳跃性变化。通过在前缘增加粗糙带,强制边界层发生转捩,可消除前缘层流分离引起的失速,使翼型的气动力系数随攻角稳定变化。     

分解炉空气分级燃烧及NOx排放特性研究

随着我国经济的飞速发展,作为重要基础材料的水泥产品需求量极大且趋于稳定。水泥生产过程中的NOx排放与燃煤火电厂和汽车尾气产生的NOx排放已成为空气污染的主要来源,而分解炉是降低水泥生产工艺中NOx排放的有效设备。笔者在引入高温烟气的模拟分解炉内进行空气分级燃烧试验,研究配风位置、配风比例以及石灰石/煤比例对分解炉内燃烧和NOx排放特性的影响规律。试验稳定过程中,高温烟气发生装置的给煤量和配风量保持不变。此时,高温烟气发生装置的时间平均温度为911℃,其产生的高温烟气温度稳定在750℃左右,高温烟气中NOx主要以NO和N2O的形式存在,其浓度分别为261.49×10^-6和12.96×10^-6。该股高温烟气将模拟实际回转窑产生的烟气进入分解炉内。在分解炉的上部区域(距离顶部0~2 000 mm区域)的温度为800~1 000℃,与实际分解炉运行温度一致,排放烟气中NOx主要以NO和N2O形式存在。随着中间配风位置的下移,煤粉燃烧放热区域下移,而顶部区域的石灰石吸热量变化较小,则原有热量平衡被打破且原有吸热量高于现有放热量,导致顶部区域内燃烧温度降低。此时,还原气氛中煤粉燃烧和石灰石分解反应时间均变长,导致NOx的还原反应更加充分。但石灰石分解产生的氧化钙(CaO)作为中间产物会促进NO的生成反应,其反应时间增加也促进了NO的生成;另一方面,石灰石作为催化剂参与焦炭和挥发分还原NO的反应过程,分解炉顶部区域的温度下降使得该还原反应变弱。综上,NO的最终排放浓度是以上反应的综合结果。随着配风位置的下移,该变化对NO的生成作用更加明显,故NO的排放浓度逐渐升高。当一级风量与二级风量的配风比例降低时,分解炉上部区域的煤粉燃烧份额减少和石灰石分解量降低,而分解炉下部区域的煤粉燃烧份额增加和未分解的石灰石份额增加,但石灰石的吸热增加量高于燃烧增加份额的放热量,因此分解炉内整体温度均降低。分解炉内NO浓度是由石灰石催化的氧化过程和还原过程综合决定的。一级风量变小时,尾部CO浓度随之增加,烟气中NO浓度呈现降低的趋势。当石灰石/煤比例增加时,分解炉内沿程温度逐渐下降。随着石灰石给粉量增加,分解炉内石灰石受热分解产生的CaO浓度增加,CaO催化NO还原反应更剧烈,从而NO浓度逐渐降低。而石灰石给粉量增加和分解炉温度降低的过程导致尾部的CO浓度升高。     

横向间断肋条湍流减阻大涡模拟分析

目的 通过改变肋条结构，提高传统肋条的减阻效果。方法 基于Walsh肋条减阻实验，利用LES理论的WALE模型以及PISO算法，对传统连续肋条及新型间断肋条进行了仿真模拟计算，其中梯度求解基于Green-Gauss节点格式，压力求解采用二阶格式，动量方程求解采用中心差分格式，时间离散采用二阶隐式格式。通过对比分析两种不同肋条结构流场湍流流动的细节及肋条的减阻率，探究新型肋条结构的减阻作用和机理。结果 LES方法准确地再现了Wlash实验的流场细节及计算结果，相同计算条件下，传统连续肋条表面摩擦减阻率和黏性减阻率均为4.641%，而新型间断肋条表面摩擦减阻与黏性减阻率高达9.317%和6.306%。结论 新型间断肋条相较于传统连续肋条的表面摩擦减阻率和黏性减阻率皆得到了较大的提升。新型间断肋条具有较高的减阻率是由于横向肋条阻断作用使得大涡旋受到抑制而分裂成较小的涡旋，降低了近壁面流体的流速，减弱了湍流扰动对流体的影响，使低速流体更加稳定的发展。     

高碱煤燃烧过程中碱金属沾污特性的预测模型研究

为了克服传统预测方法的局限性,笔者提供了一种能够准确预测高碱煤燃烧沾污特性的模型,该预测模型还可以根据煤的沾污特性给出其适用的温度范围。本预测模型采用三步化学萃取法来检测煤样中的钠含量,以避免对煤进行灰化时造成钠的挥发损失,因此能够直接精确地测定煤样中的总钠含量及各个形态的钠含量。另外,本预测模型不仅考虑钠、钾和固相沾污源的影响,同时考虑到其它易挥发组分(如碱土金属、硫和氯)对煤沾污特性的影响,并将温度引入沾污模型中。按本模型获得的沾污指数R_T预测量化区间如下:R_T≤0.60,弱沾污性;0.601.00,强沾污性。为验证该预测模型的准确性,分别以沙尔湖煤和神华准东煤为试验对象对预测模型进行了验证,验证结果表明:①700℃时,R_T=0.59<0.60,沙尔湖煤处于弱沾污区;850℃时,0.601.0,沙尔湖煤处于强沾污区。②神华准东煤相比于沙尔湖煤沾污性较弱。850℃时,R_T=0.53<0.60,神华准东煤处于弱沾污区;900℃时,0.60相似文献   

开式吸收式热泵超重力旋转填料床吸收器实验研究

研究在高湿烟气水、热回收过程中操作参数对超重力旋转填料床吸收器性能的影响。研究表明,一定范围内增大液气比、超重力因子和进口溶液浓度,降低进口溶液温度可提高潜热回收率(水回收率)。最佳操作参数为进液温度40～50℃,液气比1.0～1.6,超重力因子150～200,溶液质量分数为49%～51%。     

电场对竖直矩形微槽群润湿及表面温度的影响

微槽群在热流密度较大时会达到其毛细极限，可通过主动换热方式之一——电水动力学效应对其进行强化。本文为了研究电场对微槽群表面润湿特性和温度分布的影响，采用平板电极提供电场，蒸馏水作为工质，使用高速相机拍摄微槽内液体润湿长度，测量误差为2.97%～7.46%；使用红外热像仪拍摄电场作用下微槽群表面温度分布，测量误差为2.1%～2.39%。热流密度测量误差范围是9.66%～11.11%。结果表明：电场通过驱动微槽内流体向加热区域流动而提升其润湿性能，且较低热流密度下提升更好。因润湿性能的提升，微槽表面温度得以下降。随着电场增强，微槽横向温度分布的“波峰”、“波谷”差别加大，微槽纵向温度明显降低。当热流密度加大时，温降更为显著，1.4W/cm²热流密度、6kV电压下温降可达到30℃以上。温降的增加反映了电场对微槽的强化润湿进一步提升了微槽换热性能，且电场对较高热流情形下的微槽换热有着更为显著的强化效果。     

压缩空气储能系统与火电机组的耦合方案研究

针对火电机组的灵活改造,提出一种压缩空气储能系统与火电机组的耦合方案,利用Ebsilon软件进行系统建模,将热耗率和能量利用系数作为评价参数.结果 表明:最佳方案为储能阶段从凝结水泵出口抽取凝结水,其吸收压缩热后被送回至除氧器;释能阶段取少量5号抽汽,其加热高压空气后被送回至5号低加疏水冷却器;通过改变膨胀机入口空气温度和质量流量可以改变膨胀机的功率.