不同烟气再循环率燃油超低NOx燃烧器的大涡模拟

利用Fluent软件中的大涡模拟方法,对燃油锅炉1/10尺缩模型进行不同烟气再循环率的燃烧过程研究,分析0%,20%和30%烟气再循环率下温度场的分布特点以及污染物的排放特性。模拟结果表明：采用烟气再循环能有效降低锅炉的最高温度、平均温度以及污染物排放水平。其中,20%烟气工况降温最为明显,最高温度相较无烟气工况下降400 K,且随着烟气再循环率的增加,焰型缩短,着火点逐渐向炉膛前部移动,温度梯度减小。相较于0%烟气工况,20%和30%烟气工况的NO_x排放浓度分别减少了85.5%和72.7%;20%烟气工况下CO排放水平最低,出口排放浓度为110 mg/m³,而30%烟气工况下Soot排放水平最低,出口体积分数为2.14×10^-5。     

超低NOx燃油燃烧器的燃烧相似性研究

基于相似性原理,分析了影响燃烧相似的流动雾化燃烧过程的相似准则数。对燃烧室原模型和尺缩模型进行数值模拟,对比分析了两模型的流场、温度场、组分场,结果表明:在满足两模型雷诺数均进入第二自模区,保证气液速度比和Da准则数相同的情况下,可以满足尺缩模型与原模型的湍流燃烧过程相似。此外,还进一步探讨了容积热负荷倍数对于燃烧相似性的影响,研究表明:在满足流动相似的条件下,尺缩模型采用较低倍数的容积热负荷时与原模型有更好的相似性。     

燃油喷雾的大涡模拟

采用大涡数值模拟方法对三种不同背压条件下柴油喷雾过程进行了数值模拟,重点研究预测的喷雾贯穿距离以及粒子索特平均半径与计算网格的相关性。计算模型采用单方程亚网格湍流模型、ETAB喷雾粒子破碎模型和基于粒子云的碰撞模型。贯穿距离和索特平均半径的预测值与实验值吻合较好,并实现了预测值与计算网格无关性。通过计算结果对湍流模型和碰撞模型敏感性分析,计算结果表明,采用亚网格湍流模型可以降低计算结果对计算网格分辨率的敏感性,引起网格相关性的主要原因在于碰撞模型的网格相关性。     

不同亚网格尺度应力模型在燃油喷雾大涡模拟中的应用

亚网格尺度应力模型是影响大涡模拟结果的一个关键因素.在K-方程亚网格湍动能模型的基础上,对其它比较常用的3种代数模型(Smagoringsky模型、动态Smagoringsky模型和WALE模型)在燃油喷雾中的适用性作了探讨.在定容弹中采用3个不同的燃油喷雾试验作为数值模拟的验证对象,分析了喷雾的演变过程.并将其应用于...     

启喷阶段高压柴油射流雾化机理的大涡模拟

采用气液两相流大涡模拟(LES)方法,结合VOF模型对高压柴油射流在启喷阶段的雾化过程进行数值求解.LES与实验结果(喷雾结构和贯穿距离)具有较好的一致性.然后结合LES模拟的流场信息(速度场、压力场和亚网格黏度场)对雾化过程进行分析.同时通过对比LES结果、实验结果和线性不稳定理论结果对启喷阶段的雾化机理进行了探讨,并提出了新的喷束结构(比Hiroshi Hattori提出的喷束结构更准确地描述了喷束迎风面结构).最后,研究了环境背压对喷雾结构的影响.研究表明,对于无空泡射流,启喷阶段射流头部迎风面存在的RT不稳定机制分裂的液滴是液滴的主要来源.     

平流层飞艇用CIGS和HIT阵列计算模型试验研究全文替换

在进行平流层飞艇光伏能源系统光伏阵列输出功率仿真计算时,需对光伏阵列电性能输出进行准确建模。该文基于平流层飞艇光伏能源系统所用CIGS和HIT光伏阵列的特点,通过引入Lambert W函数理论对太阳电池的精确数学模型进行解耦计算,确定出光伏阵列在标准条件下的性能参数,进而得出计算光伏阵列在任意工况下电性能输出的模型。在此基础上,设计验证试验,将模型计算结果与试验结果进行对比分析。结果显示,模型计算误差≤3%,满足工程应用需求。为平流层飞艇光伏能源系统光伏阵列的设计计算奠定基础。     

燃油喷雾过程的大涡模拟研究

将大涡模拟湍流模型应用于定容弹中的柴油喷雾过程的数值研究,同时以试验结果作为参照,与RANS(RNG κ-ε)模型进行了对比分析,考察r网格密度对计算结果的影响.结果表明:使用RANS模型,网格疏密对喷雾贯穿距影响很小;而大涡模拟计算的贯穿距随着网格的加密而减小,且更接近于试验值.另一方面,液滴索特直径对湍流模型以及网格的密度均不敏感.大涡模拟预测的燃油喷雾的各项特性均优于RANS模型,而且大涡模拟可以捕捉到湍涡的小尺度随机结构,从而更精确地预测湍流特性.     

不同雾化孔径燃气硫浆雾化燃烧器的数值模拟研究

目前国内的化工企业制酸工艺普遍存在废水多、污染物量大等问题,要解决这些问题需改进生产工艺和技术,而在制酸工艺中最核心的技术就是硫浆燃烧器的设计,国内对于硫浆雾化燃烧器的技术还不是特别成熟。某化工厂在原有的制酸工艺上开发新的工艺,在燃烧器的设计上该化工厂提出两种雾化孔的改进方案。针对这一方案,重新计算和设计了燃烧器的喷嘴结构,并用Fluent模拟计算两种结构的炉膛燃烧情况,模拟结果表明:在相同的硫浆流量下,8孔和12孔雾化燃烧器都能满足现阶段工艺生产要求,但是12孔燃烧器的硫浆转化率,高温区温度,炉膛出口氧含量,煤气燃烧情况等均优于8孔燃烧器,在硫浆雾化燃烧器优化设计中应选用性能更好的12孔燃烧器。     

反光材料对采用双面光伏组件的屋顶光伏电站发电性能的影响分析全文替换

通过搭建实证系统,研究了2种防水卷材和3种白漆对双面光伏组件发电量的影响,为工商业屋顶光伏电站采用双面光伏组件的设计提供了理论支持;并将各种材料的成本和电站发电量收益情况进行了对比分析,获得了较为优化的解决方案。     

基于信息技术的煤矿安全网络体系的创建撤回

我国是煤炭生产大国,由于煤矿开采技术水平较低,导致我国煤矿安全事故频发。相关部门设计软件对煤矿安全生产进行监管,主要系统包括煤矿安全生产监控系统、煤矿通信系统等。随着信息技术的应用发展,系统功能不断完善。煤矿安全监控系统与移动设备结合成为煤矿安全管理的趋势。现代信息技术引导下,将计算机技术引入煤矿安全管理对提高管理水平,增加企业效益具有重要作用。本文分析基于信息技术的煤矿安全管理系统,探讨信息技术在安全管理中的应用。     

基于大涡模拟及实验的压气机叶栅角区分离研究

为了研究叶栅内部的流动特性,以及不同攻角下的角区分离模式,对压气机叶栅流场进行了分析。针对两种攻角条件下的平面叶栅模型,采用瞬态雷诺时均(URANS)以及大涡模拟(LES)湍流模型进行了数值模拟研究,并结合叶栅风洞实验验证了数值模拟结果的准确度。对比研究了零攻角以及10°攻角下的叶栅出口流场,叶栅、端壁表面极限流线,以及角区分离结构。研究结果表明:LES能够较好地对角区、尾迹损失进行预测,但URANS在大攻角下的模拟则与实验偏差较大;零攻角下吸力面出现层流分离泡、转捩以及再附现象,而大攻角下吸力面前缘未出现层流分离,而是直接发生转捩以及再附现象;与零攻角相比,10°攻角下的角区分离在展向范围未发生明显变化,在横向范围有小幅度增加,但吸力面附面层分离导致尾迹范围扩大了接近130%,同时总压损失系数提高了接近135%,即大攻角下的主要损失是由吸力面附面层分离以及尾迹损失带来的,而非角区分离。     

垃圾渗滤液污水处理厂厌氧罐检修技术分析撤回

由于垃圾渗滤液来源于生活垃圾自然堆放所生成的液体,成份比较复杂,在进入厌氧系统处理时极易造成积泥和堵塞,因此对圾渗滤液成份的仔细分析,结合运行实际数据,定期对厌氧罐进行检修及维护,以保证厌氧系统安全高效运行。     

基于气液两相流大涡模拟研究柴油喷射的雾化过程

采用气液两相流大涡模拟对燃油雾化过程进行数值模拟.通过建立不同的计算边界研究了喷油器结构对喷孔内流及近喷孔区域燃油雾化特性的影响.在对比分析射流结构和喷孔内外流计算结果的基础上,讨论了射流初始扰动的产生机理及燃油雾化机理.根据计算结果发现:喷油器结构对喷孔内流有重要影响,实际喷油器的复杂结构会使燃油在离开喷孔前发展为湍流,湍流是导致初始扰动具有复杂频率和振幅组成的原因.边界突变是产生喷孔出口区域轴对称初始扰动的原因,该类型初始扰动具有单一的频率和振幅.     

风力机翼型大攻角分离流的数值模拟

为了准确预测风力机翼型在大攻角下分离流动的气动性能,并且为风力机的设计与安全运行提供一种可靠的数值模拟手段,针对某风力机专用翼型,分别采用基于非定常不可压缩Navier-Stokes方程的大涡模拟(LES)模型、RNG k-ε模型和Standard k-ε模型对其气动性能进行数值模拟,并计算出翼型攻角为35～90°,雷诺数为2×106时的气动力参数。将不同湍流模型的计算结果与风洞试验数据进行比较,并分析流场结构。分析结果表明,LES模型能够准确地模拟出翼型表面的分离流动,计算结果与试验数据取得了很好的一致性,并且优于RNG k-ε模型和Standard k-ε模型的模拟结果。     

基于改进VSG方法的微电网脉冲负载特性仿真研究撤回

本文针对微电网中带脉冲负载情况,提出一种基于虚拟同步机(Virtual Synchronous Generator, VSG)仿真分析方法。分析VSG参数对系统运行特性的影响规律以及脉冲负载占空比D、峰值功率P以及开关周期T对虚拟同步发电机运行性能及输出电能质量的影响规律。通过对不同有功环控制策略对比分析,并对电压电流双环进行分析解耦,从而改善脉冲负载作用下VSG的电能输出质量。     

基于动态增厚模型的甲烷/空气预混旋流燃烧回火大涡模拟

基于动态增厚模型大涡模拟,耦合甲烷两步化学反应机理对甲烷预混火焰在德克萨斯大学旋流燃烧器中的回火过程进行模拟研究．分别采用绝热边界条件及考虑热损失边界条件对回火过程进行模拟,对比两种边界条件下的回火热释放及回火速度可以发现,考虑热损失后回火速度更接近实验值．回火过程中火焰面会形成火舌结构,火舌顺着预混段内流场方向作周向运动,同时沿着中心体壁面向上游传播．而当边界层回火占主导时,火舌顶端周向运动不明显．     

基于致动线和大涡模拟的不同入流风况下的风力机尾流特性研究

风力机的尾流效应是风电场规划与设计中需要考虑的重要因素之一,准确评估风电场的尾流效应对于风电场微观选址、保障机组运行安全、提高风电场经济效益有着重要的意义。文章以NREL 5 MW风力机为对象,基于致动线和大涡模拟方法,研究其在均匀入流和切变入流等不同风况下风力机的尾流特性,入流风况分别为在不同风速下的均匀大气入流和在不同地表粗糙度情况下的切变大气入流。研究结果表明:入流风速增大,尾流区螺旋状叶尖涡的涡间距增大,尾流速度恢复的距离越长;地表粗糙度长度增加,在塔筒竖直方向内相同高度对应的风速减小,导致塔筒产生的阻力减小,风力机塔筒形成的涡更容易发生脱落和破裂,进而导致脱落涡的涡量值增加。研究结果有助于准确地理解风力机尾流发展变化规律,为风电场微观选址、风力机功率预测等工作提供理论支持。