我国风电长期增长点

<正>我国在海上风电和低速风电上,也有着巨大的增长潜力。海上风电方面根据最新的海上风资源调查结果显示,我5²5 m水深,50 m高度海上风电开发潜力约为2亿kW;525 m水深,50 m高度海上风电开发潜力约为2亿kW;5⁵0 m水深,70 m高度海上风电开发潜力约为5亿kW,分潮间带及潮下带滩涂资源和深海风能资源也较为丰富。     

深海矿产资源

中国多金属结核资源包括中国管辖海域赋存的资源和国际海底享有的资源。1979—1989年,中国在南海中央海盆和大陆坡调查时发现了海底多金属结核,主要分布在北纬14°—21°31′、东经115°—118°,水深2000~4000 m的海底。多金属结核直径一般在5~14 cm。多金属结核的富集区面积约3200 km2,位于中沙群岛南部深海盆及东沙群岛东南和南部平缓的陆坡区。位于太平洋东北部以克拉里昂—克里帕顿断裂带为边界海区,是品位和丰度都很高的远景矿区,储量达1.50×1010 t。     

15°~35°N、105°~130°E海域台风极值风速分析

采用非对称台风风场模型,对1961~2007年进入(15°~35°N,105°~130°E)的每个热带气旋(TC)风场进行计算,得到0.5°×0.5°网格上的TC风速。使用近岸自动气象站实测资料对计算结果进行对比分析,结果表明计算风速与实测风速较吻合,计算风速基本合理。采用Poisson-Gumbel联合概率分布模型,计算每个网格TC影响下不同重现期10 m高度的极值风速;使用海上、小岛共10座测风塔14个台风影响过程的大风观测数据计算得到10~90 m切变系数为0.0791,使用该关系式将各网格点TC影响下不同重现期10 m高度的极值风速推算到90 m高度,可作为中国近海风资源开发和其他海洋工程开发及安全运行的科学依据。     

W型火焰锅炉空气分级模化实验和数值模拟研究

通过空气分级模化实验和数值模拟，研究W型火焰锅炉低NO_x燃烧方法。空气分级模化实验表明：在不引入OFA射流的情况下，E层二次风速为F层二次风一半、同时二次风下倾30°的工况取得了较好结果；在引入OFA射流后，由于下炉膛二次风的减弱，势必提高了一次风射流的穿透效果，因此二次风下倾角度宜选择为15°和30°,而OFA风率需要至少大于20%才能达到较好射流穿透效果，因此二次风下倾角度选择为30°较佳。数值模拟结果表明：W型火焰锅炉OFA风率20%、OFA下倾30°、E层二次风速为F层二次风一半和二次风下倾30°工况下，虽然飞灰可燃物含量略有增高，但NO_x排放量降低了约30%,取得了良好的低NO_x燃烧效果。     

旋流燃烧器扩口角度对其气固两相流场的影响

采用激光多普勒测速仪(PDA)对某低氮旋流燃烧器模型的出口流场进行了详细测量,得到了气相和颗粒相的速度及颗粒体积流量分布.结果表明:当燃烧器扩口角度从30°增大到45°时,环形回流区的最大径向跨度从40mm增加到70mm,最大回流速度从1.97m/s增大到2.45m/s;回流区的变大有利于延缓二次风与一次风的混合,能够减少NOx的生成量;当燃烧器扩口角度为60°时,二次风出现了"飞边"现象,一次风与二次风之间形成一个较大的低速回流区,但是它无法卷吸足够多的高温烟气,导致燃烧不能正常进行.     

电极结构对离子风速度与分布影响的仿真研究

为研究电极结构对电晕放电产生的离子风速度与分布的影响，基于COMSOL软件构建了针—网、针—板、针—环—网和针—环—板等电极结构下电晕放电产生离子风的仿真模型。模拟结果显示：当电压、电极间距、高压电极针曲率等参数相同时，针—板结构比针—网结构下离子风分布更集中，当在高压电极和地电极之间放置相同的环状屏蔽地电极时，针—环—板结构与针—环—网结构下离子风分布相似；对比针—板与针—网结构，其对称轴线上离子风轴向速度最大值分别约为2 m/s和1 m/s,地电极表面离子风径向速度最大值分别约为1.5 m/s和0.7 m/s;增加环形电极后，两种结构对称轴线上离子风轴向速度最大值比之前分别增加约2.5和4倍，地电极表面离子风径向速度最大值比之前分别增加约1.8和4倍。     

大型水平轴风力机风轮模型风洞试验

以1.5 MW风力机风轮模型为研究对象,利用自行设计建造的测试平台在北京航空航天大学D4风洞开展风轮气动性能测量试验。试验结果表明:启动风速约为4 m/s,启动力矩为0.034 Nm(试验条件);额定状态下的风能利用系数为0.41,最大风能利用系数为0.42。在5~20 m/s实验风速范围内,风轮气动性能良好。     

潮间带风电施工装备

1潮间带风电施工装备的研发我国沿海潮间带风资源丰富,特别是江苏沿海潮间带地区,海拔低空气密度接近标准空气密度,65m高处风速为6.5m/s～6.9m/s,年平均风功率密度300W/m2以上,具有很好的商业开发价值。但国内外均没有适合在沿     

强横风下青藏线列车的两点气动特性

为进一步探讨侧风对列车倾覆稳定性的影响,以青藏线为背景,当合成风速度一定时,对路堤及桥梁上运行列车的表面压力进行数值模拟并对照相关风洞试验,分析横向压差受路堤高度、桥梁高度及侧偏角的影响特性。结果表明：堤高由0 m（平地）增加到30 m,横向压差最大值所对应的侧偏角由90°降至约45;°桥高由10 m增到60 m,横向压差先递增后递减,最大值点在约40 m桥高处。     

不同翅墙安装角度对间接空冷塔内外流动传热性能的影响

针对SCAL型300 MW间接空冷系统空冷散热器的典型结构,建立了安装十字翅墙前后的空冷塔三维流动传热物理模型,并利用CFD和多孔介质模型模拟获得了间接空冷塔内外空气的流场和温度场,进而研究了不同环境风速影响下安装不同安装角度十字翅墙前后空冷塔内外空气流动传热特性的变化规律。研究表明:安装0°和45°翅墙能有效削弱环境横向风的不利影响,改善空冷散热器的传热状况。其中,0°翅墙对6 m/s~9 m/s风速下的空冷塔性能改善比较明显,45°翅墙主要改善4 m/s~7 m/s风速下的空冷塔性能。     

太阳辐照试验用大型室内光照环境模拟系统光学设计

为满足某深空探测器的室内太阳辐照试验需求,研制大型室内光照环境模拟系统。采用大功率金属卤化物灯、卤钨灯,配套高精度、小发散角投光灯具,在试验场内单面墙体前垂直布置,实现20m×20m超大辐照面积内与太阳光谱相匹配的均匀照明。设计结果表明,辐照面内平均辐照度为400.4W/m2,600~700nm和965~995nm两个谱段内辐照度分别为48.5W/m2和5.1W/m2,光线入射角连续可调,在15°、30°和45°时,辐照不均匀性分别达到±12.4%、±8.1%和±14.9%,被照明物体阴影清晰。经过验收测试,光照系统各项实测指标与仿真计算结果吻合,完全满足设计要求,已成功应用于型号试验。     

污秽颗粒在太阳能光伏组件表面的沉积机理及组件积灰特性数值模拟

基于颗粒力学行为及表面能对其沉积影响的分析,探究了颗粒沉积机理并提出了其沉积条件;建立了光伏组件积灰数值模型,通过相同条件下试验与模拟结果的对比验证了该模拟方法的合理性。在此基础上,模拟分析了粒径、风速和安装倾角对组件表面积灰量的影响。结果表明：相同条件下,10μm颗粒的积灰量最大,且当安装倾角大于30°时,积灰量与粒径呈负相关变化;粒径为30μm时,积灰量随安装倾角的增大近似呈线性减少,且当安装倾角由15°增大至60°时,可使风速为7 m/s时的积灰量减少约2.3 g/m²,其降低率约为52.4%;随着风速的增大,积灰量近似呈“V”形变化;污秽粒径不大于30μm且年平均风速约3 m/s的地区可能更适合建设光伏电站,且适当增大安装倾角有助于降低积灰量。     

重力式热管串联运行的性能研究

对一种用于太阳能—土壤源热泵地板采暖系统中的碳钢/水重力式热管进行了实验研究。该热管全长0.8m,内外径分别为12mm和15mm。蒸发段采用水加热,冷凝段采用风冷。在不同的串联方式、倾角(-2°~90°)、热水温度(40~60℃)、热水流量(0.1~0.3m3/h)及蒸发段长度(30~180mm)下进行了串联热管的性能实验。实验结果表明:串联热管的传热功率和壁面温度均随供水温度和水流量的提高而持续增长,随倾角和蒸发段长度的增加而先增长后下降;串联热管在倾角为30°~40°、热水温度为60℃、热水流量为0.3m3/h、蒸发段长度为120mm、D型串联的条件下运行最佳。根据实验现象和数据分析了不同条件下串联热管的传热机理,给出了串联热管的工作特性。     

鄱阳湖区松门山-吉山风场风能资源特性分析

利用松门山-吉山风场70m测风塔2009年4月～2010年3月测风资料及都昌气象站近20a平均风速资料,对松门山-吉山地区的风能资源参数进行了详细计算和分析,并对松门山-吉山风能资源开发利用进行了可行性分析评价。结果表明:松门山-吉山测风塔各高度层全年盛行偏北风,主导风向为N和NNE,主导风向风能占总风能的90%左右。30~70m高度湍流强度和风切变指数较小。50、70m高度处风能资源有效小时百分率为73﹪~76%,风功率密度分别为302.8、326.7W/m2,风能资源等级为3级,属风能资源较丰富区,具备风电开发价值。     

肯尼亚北部地区风电发展分析

肯尼亚横跨赤道,位于东经34°至42°、北纬5.5°至南纬5°之间。西与乌干达边境接壤,南与坦桑尼亚和印度洋毗邻,东与索马里相连,北与埃塞俄比亚和苏丹相望。该国总面积约58.26万km2。肯尼亚75%以上的面积可以被归类为干旱或半干旱地区,只有约20%适于农作物的种植。肯尼亚为热带气候,其沿海地区较为湿热,     

油制气

<正>油制气是以石油(重油、轻油、石脑油等)为原料,在高温及催化剂作用下裂解制取。油制气按制取方法不同,可分为重油制气和轻油制气。重油制气又可分为重油蓄热裂解制气和重油蓄热催化裂解制气。重油蓄热裂解制气热值约为33 000kJ/m3~38 000 kJ/m3(标准);重油蓄热催化裂解制气kJ/m3热值约为19 000 kJ/m3~21 000 kJ/m3(标准)。     

中型流化床中二次风对生物质气化的影响

以空气为气化介质,在中型管式布风流化床(截面积300×300mm2,高5m)反应器上考察了二次风的加入(占一次风比例的0-40%)对生物质(木屑)气化效果、二次反应和焦油产率的影响。在进料量39kg/h,一次进风量50Nm3/h条件下进行。实验结果表明,加入二次风显著改变了碳转化率、气化效率和焦油产率,而对二次反应影响不大。得到最佳二次配风比为30%,此时,燃气低热值为5453kJ/m3,产气率、碳转化率和气化效率分别为2.46m3/ kg、97%和85%;焦油含量降低了约62.6%。     

基于WRF模式的四川省凉山州地区风能资源可开发区域研究

利用MERRA2再分析数据驱动WRF模式,对四川凉山州地区2020年全年进行风资源模拟分析,并用凉山州地区典型测风塔数据对模拟结果进行检验,并进行详细地风资源分析,再根据风电场开发8%基准内部收益率反推可开发风能资源的区域分布。结果表明：凉山州大部分地区100 m高度年平均风速在5 m/s以上,风速极大值一般位于山脊,凉山州风能最好的区域主要集中在会东县和宁南县。凉山州典型区域内均表现出受西南季风影响的特征,即冬、春季节风大,夏、秋季节风小,主风向呈强西南风状态,且风功率密度变化规律与风速的变化规律基本一致。凉山州山地区域可开发风能资源的平均风功率密度临界值为258 W/m²,这些区域主要集中在会理、会东、宁南、布拖、木里和盐源县境内。可开发区域分布图对指导凉山州地区风能开发提供科学参考。     

上海将建全国最大海上风电场

为改善能源结构，上海市正逐步加大风电项目的开发力度。上海东海大桥东侧1～4km附近，矗立着3台92m高的巨型风车，远近漂浮的浮桩标示着将要在那里建造起其余31台单机容量3000kW的海上风力发电机。     

非对称多孔喷油器撞壁喷雾特性的试验与模拟

采用高速阴影摄像技术对直喷汽油机非对称多孔喷油器进行了撞壁喷雾特性研究.分析了撞壁距离和撞壁角度对撞壁喷雾贯穿距和半径的影响.利用计算流体力学CFD(Computational Fluid Dynamics)技术研究了撞壁距离与撞壁角度对撞壁喷雾粒径SMD(Sauter Mean Diameter)、壁面油膜厚度以及壁面油膜面积的影响.结果表明,撞壁距离与撞壁角度对撞壁喷雾有着重要影响,在试验条件下较佳的撞壁距离大约为26.1,mm,即压缩/进气上止点前后60°CA左右,较合适的撞壁角度应该是75°左右.此外,喷雾离开喷嘴3,ms后,撞壁距离为26.1,mm时,撞壁喷雾粒径SMD平均较撞壁距离18.1,mm时大了约1,μm,而比撞壁距离47.1,mm时小了约14,μm;撞壁角度为75°时,撞壁喷雾粒径SMD平均较撞壁角度60°时小了约5,μm,而比撞壁角度90°时大了约1.6,μm.