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1.
《International Journal of Hydrogen Energy》2022,47(54):23006-23018
Hook and claw pumps are used for recirculation of excess hydrogen in fuel cells. Optimization of the pump design is essential. Computational Fluid Dynamic (CFD) is an effective method for performance optimization. However, it is difficult to conduct CFD simulation because of the sharp cusp of the rotor profile. Cut cell Cartesian mesh could be the solution to handle this complex and moving geometries. The aim of this paper is to evaluate ANSYS Forte for hook and claw pumps. Firstly, the conservation accuracy of the cut cell cartesian mesh is verified using an adiabatic piston cylinder case. Then, simulation results of hook and claw type pump are compared with experimental data. Finally, simulation results of air and hydrogen are compared. The results show that the CFD simulation of hook and claw pumps using cut cell cartesian mesh could provide an efficient and effective approach for the optimization of the system. 相似文献
2.
乡村产业中的化石能源设备逐渐被电能技术替代,引起了乡村负荷波动增大、部分时段产生集中高负荷的问题。为了解决以上问题,将低品位清洁能源应用至乡村的茶叶生产中,针对烘茶全过程的工艺要求提出了跨临界CO2热泵烘茶技术;并以某茶叶生产乡村为对象,对其代表台区的全年日用电量及产茶日负荷进行了分析,得出采用CO2热泵烘茶后其负荷得到大幅度削减,整体可降低至原负荷的39.6%~46.8%,峰值负荷与平时负荷的比值由原本的13.6降至5.4~6.2。跨临界CO2热泵应用至农产品生产中可有效缓解乡村供电压力。 相似文献
3.
4.
茯砖茶发酵、干燥过程中,烘房内温湿度稳定性和能源系统低能耗是保证茯砖茶品质与成本的重要因素。本文采用TRNSYS仿真与实验研究相结合的方法,对咸阳某茯砖茶厂实际使用的空气源热泵系统进行建模,通过研究各季节典型代表月烘房温湿度的波动情况,确定该空气源热泵系统在全年的运行状态是否满足工艺要求,在此基础上,对比了该系统在全年可运行季节代表月与该生产厂房早期使用的燃气锅炉系统的能耗仿真结果,对空气源热泵系统的节能与环保特性进行研究。结果表明:由于夏季送风质量流量过大且室外空气含湿量较高,7月烘房温湿度不满足工艺要求。热泵系统在1、4、10月的总标煤消耗量的平均值是锅炉系统的44.42%,平均CO2、SO2、NOx排放量分别为锅炉系统的34.13%、44.1%、40.60%。在茯砖茶发酵、干燥的过程中,相比于燃气锅炉系统,空气源热泵系统具有更好的节能与环保特性。 相似文献
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6.
Adaptive robust boundary control of shaft vibrations under perturbations with unknown upper bounds 下载免费PDF全文
This paper presents robust and adaptive boundary control designs to stabilize the two‐dimensional vibration of hybrid shaft model. The hybrid shaft is mathematically represented by a set of partial differential equations, governing the shaft vibrations, coupled to ordinary differential equations, describing rigid body spinning and dynamic boundary conditions. The control objective is to stabilize the transverse vibrations of the perturbed shaft while regulating the spinning rate. To achieve this, the paper first establishes robust boundary control laws that fulfil the control objective in the presence of modeling uncertainties and external disturbances operating over the shaft domain and boundary. Lyapunov‐based analyses show that the proposed robust control exponentially stabilizes the shaft with vanishing distributive perturbations, while assuring ultimately bounded vibrations in the case of nonvanishing perturbations. Then, adaptive control philosophy is utilized to achieve redesigned robust controllers that only use online adaptation of control gains without acquiring the knowledge of bounds on perturbations, as well as dynamic parameters. An advantage of this design is avoiding an overconservative robust control law, which may induce poor stability and chattering in tackling system perturbations with unknown upper bounds. Simulations through finite element method illustrate the results. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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高温热泵可以有效回收工业余热,达到节能减排和保护环境的目的。目前,有关高温热泵技术的研究热点在于寻找一种全球变暖潜能值(GWP)低、使用性能良好的工质,以替代现有CFC-114、HFC-245fa工质。对新型环境友好型工质HFO-1234ze(Z)进行了综述,其GWP<1,临界温度高于423 K,是一种潜在的高温热泵替代工质。总结了近年来国内外学者对HFO-1234ze(Z)的合成技术、热力学性质、输运性质、传热性能等方面的研究,并分析了HFO-1234ze(Z)在高温热泵系统中应用的可行性,认为HFO-1234ze(Z)在高温热泵中具有较好的工作性能和发展前景。 相似文献
8.
停转后泵的阻力特性对自然循环流量影响明显。为研究低流量自然循环工况下离心泵的阻力特性,设计了实验台架,对离心泵的正向压降、反向压降和损失系数进行了测量,实验雷诺数为2.0×104~1.5×105。实验表明:相同雷诺数下,反向压降明显高于正向压降;雷诺数大于8×104时,损失系数基本保持不变,而低雷诺数下损失系数随雷诺数的降低有增大的趋势;基于实验得到了损失系数的经验关系式。采用CFD方法对离心泵的内部流场进行了模拟,计算表明:CFD方法能较好地预测损失系数,RNG k-ε模型与实验值的相对误差不超过10%;离心泵的压力损失主要集中在叶轮、导叶等结构的交界区域;正向与反向流动的流场分布存在显著区别;低雷诺数下局部流动更加不稳定。 相似文献
9.
10.
This paper proposes a thermoelectric-assisted vapor compression cycle (TVCC) for applications in air-source heat pump systems which could enhance the heating capacity of the system. Performances of TVCC are calculated and then compared with that of basic vapor compression cycle (BVCC). The simulation results show that when coefficients of performance (COPs) of the two cycles are almost equal, the TVCC under maximum COP condition of the thermoelectric modules still performs better than BVCC by 13.0% in heating capacity through selecting the appropriate intermediate temperature. In addition, the TVCC can also achieve an improvement of 16.4%–21.7% in both the heating COP and capacity when compared with the BVCC with an assistant electric heater that is provided with the equivalent power input of thermoelectric heat exchanger. Thus, the TVCC could be beneficial to the applications in small heat pumps if there is always need for auxiliary electric heat. 相似文献