围护结构动态热响应机理及应用

动态性是围护结构传热的本质属性，动态热响应机理是其动态运行规律的体现。围护结构在夏季的动态性比在冬季表现更为典型，因此该文开展隔热建筑的围护结构动态性机理及应用研究。通过研究围护结构的动态热响应机理提出围护结构最大防热量G_max，该指标兼顾多种工况下围护结构热性能的评价。以夏热冬冷地区的重庆为例进行模拟分析。研究发现：G_max<60 W/m²时，提升墙体最大防热量可有效提升其动态热响应性能；G_max在60～90 W/m²之间时，提升墙体最大防热量可较少提升其动态热响应性能；G_max>90 W/m²时，提升墙体最大防热量反而会降低其动态热响应性能。     

动态粗粉分离器结构优化与数值模拟

为提高机组运行的稳定性和经济性,将静态粗粉分离器改造成动态粗粉分离器,采用Fluent软件模拟动态粗粉分离器内部气体流场变化和颗粒运动轨迹,研究分析调节动叶轮转速、静叶转角、入口风速对动态粗粉分离器的出粉细度,分离效率,循环倍率,系统阻力等分离特性的影响变化。结果表明:在入口风速17 m/s~19 m/s,动叶轮转速70 r/min,静叶角度45°时,动态粗粉分离器各项运行指标均较理想,动态粗粉分离器处于最佳运行状态,模拟结果能为实际工程应提供了一定理论依据。在现场试验中,动态粗粉分离器各项运行特性也均优于静态粗粉分离器。     

基于MATLAB的并网风电场动态仿真

以并网型风电场为研究对象,建立了异步风力发电系统的动态数学模型,包括风速、风力机、异步发电机以及补偿电容器4部分,其中异步发电机采用三阶模型.利用MATLAB/Simulink建立了仿真系统模型,详细论述了仿真的方法和过程,并对风电场接入电力系统进行了动态稳定分析,验证了采用S函数和Simulink相结合的方法可以有效进行电力系统的分析与计算.同时对如何提高风电系统短路故障后的动态稳定性进行了研究,提出了采用x/r较小的联络线或适当提高电容器的补偿量都有助于提高短路故障后风电系统稳定性的改善措施.     

基于SSA-NARX的航空发动机动态特性参数辨识方法

针对航空发动机动态特性的建模问题,提出一种基于麻雀搜索算法(SSA)优化NARX神经网络的动态特性参数辨识方法。利用SSA对NARX网络的权值与偏置进行迭代寻优,使网络具备更高的准确度与泛化能力;利用优化后的NARX网络进行动态参数辨识;使用航空发动机飞行测试数据集进行了仿真测试。结果表明：SSA-NARX方法明显优于NARX和PSO-NARX方法。SSA-NARX方法的输出参数N₁,N₂和排气温度(EGT)与真实值的最大相对误差绝对值δ_max分别降低至3.81%,1.24%和3.47%;动态特性指标T_i与T_t与真实值的相对误差均小于5%;经10次交叉试验,参数N₁,N₂和EGT的测试结果均方根误差均值RMSE_m分别为0.29,0.18和1.50。模型的准确性、实时性与稳健性均满足了仿真需求。     

基于直流电动机的风力机特性动态模拟器研究

首先分析了风力机和直流电动机输出特性的相似性,阐述了用直流电动机模拟风力机特性的可行性.针对传统的风力机特性模拟器只能实现稳态转矩模拟的缺点,该文提出了一种可以实现风力机动态转矩模拟的新方法,并在Matlab/Simulink环境下建立了风力机特性动态模拟器的仿真模型.仿真结果表明,该动态模拟器能够很好地实现风力机的动态和稳态特性模拟.     

汽轮机调节系统动态特性的数值计算

本文从分析系统的稳定性、数值方法的稳定性和微分方程的病态程度着手,对调节系统动态特性计算提出推荐的算法,适应面广,既保证精度,又计算较快。最后给出了CC12-35/10/5型汽轮机调节系统动态特性的计算例子。     

基于Matlab/Simulink的三相动态负荷实际电网动态仿真的应用

负荷是电力系统的重要组成部分之一,在仿真时选择或建立合适的负荷模型对电力系统稳定分析有很重要的影响。总结了在Matlab/Simulink的仿真环境中,其电力系统模块库中特有的三相动态负荷元件的三种工作模式,提出了两种当此元件处于"外部功率控制"工作状态实现负荷功率由外部控制的有效方法。并在某地区电网的基础上进行动态仿真,仿真结果表明这两种由外部控制三相动态负荷功率的方法可以实现在电力系统动态仿真中,对于电网模型搭建时在动态负荷元件的选择与运用以及电力系统稳定性分析时域仿真有一定程度的有参考价值。     

1 000MW机组高压加热器系统的动态特性研究

运用集总参数法对某1 000 MW超超临界机组单列高压加热器系统在各种运行工况下的温度动态特性进行了分析,列出其动态特性方程,并运用数值方法进行计算.在此基础上,在高压加热器投运或停运过程中,以给水温升/温降变化率≤110 K/h(1.83 K/min)为基准,确定了运行参数的调节速率.     

两种常用漂浮式风力机平台动态特性分析

分别针对MIT/NREL TLP和Umaine-Hywind Spar两种海上风力机浮式平台主体的水动力特性进行研究,旨在分析两者的系泊稳定性.基于海洋水动力学和结构动力学理论,建立了平台/缆索系统耦合模型,在水深和外界载荷激励相同的情况下,利用有限元分析ANSYS软件中的水动力学计算模块进行时域、频域响应分析,研究了两种平台在海风、海流和随机波联合作用下的动态响应,并分析了两种平台随波浪频率的响应变化.结果表明:MIT/NREL TLP平台的动态响应较大,而Umaine-Hywind Spar平台动态响应较小;两平台均在低频波浪作用下产生响应峰值.     

基于多传感器信息融合的太阳电池动态建模

为获取运动状态下太阳电池输出特性,提出一种基于多传感器信息融合的太阳电池动态建模方法。基于多传感器信息融合测量模型、欧式空间旋转理论、光照强度与太阳电池空间位置关系和太阳电池数学模型及其参数与光照强度之间耦合关系,构建太阳电池动态模型得到其动态输出特性。通过SIMPACK及Matlab/Simulink仿真软件建立太阳电池动态发电仿真平台验证了方法的有效性。结果表明,载体的运动明显影响了太阳电池输出特性,且在太阳电池输出最大功率点处的功率最大减少了18.038%。     

单体泵控制阀区域流场稳态与动态特性对比

控制阀是电控单体泵燃油系统中的关键部件,该阀通过快速打开导通高、低压油路,实现喷嘴处的断油控制,该过程是一个动态过程.通过理论分析得出,导致控制阀流场为非定常流动的原因是阀芯的快速运动和进/出口压力的瞬态变化使燃油产生加速度,该加速度使燃油惯性力增强.通过控制阀区域流场动态及稳态仿真计算对比了控制阀阀芯区域在稳态和动态条件下的流场特性,结果表明:随着开度的增加,动态时空化呈增强趋势,而稳态则呈减弱趋势;在整个打开过程中,动态与稳态下锥面进/出口燃油流速存在较大差异;小开度时稳态流通能力强于动态,大开度时则相反.     

火电机组再热器动态特性研究与建模

以大唐盘山电厂600MW亚临界机组为对象,对锅炉再热器的动态特性进行了研究,通过机理分析和模型简化,建立了包含水及水蒸气状态参数模型、压力—流量通道模型和焓-温通道模型的再热器系统综合模型。建模过程中,通过引入由风量和烟气氧量构造的热量信号,成功解决了再热器吸热量不可测问题。基于该电厂的运行数据,利用Matlab/Simulink软件搭建该动态模型并进行仿真验证,结果表明:仿真结果与实际运行数据吻合,可以很好地反映再热器出口蒸汽流量、压力和温度的动态特性。     

基于串联动态制动电阻的异步风电机组暂态稳定性研究

以并网笼型异步风电机组为例,分析了利用串联动态制动电阻提高并网异步风电机组在电网故障下暂态稳定性的作用机理以及效果.建立了并网异步风电机组的数学模型,基于Matlab/Simulink仿真平台,对比分析了采用串联动态制动电阻、并联动态制动电阻以及无功补偿装置的作用效果.仿真结果表明,采用串联动态制动电阻可以有效改善并网异步风力发电机组的暂态稳定性;同时,采用串联动态制动电阻和无功补偿装置,可显著提高机组的暂态稳定性,减少对无功补偿的需求,降低风电场的运行成本.     

动态电容器复合控制策略及其谐振问题分析

电力电容器是补偿电力系统静态无功的基本元件,本文采用Buck型交流变换器对其进行改造形成动态电容器,在多同步旋转坐标系下采用偶次谐波调制的控制方法,进行了动态电容器的Matlab/Simulink建模仿真,验证了其无功和谐波等复合补偿功能。同时,理论分析表明,静态和动态电容器均可能导致电力系统谐波谐振问题,在检测网侧电流对动态电容器进行控制的情况下,控制系统的环路稳定性因谐波谐振的存在而遭到破坏,可以通过改变谐振谐波检测指令极性的方法对其进行有效抑制,初步的仿真结果完全验证了上述分析的正确性。     

俯仰风力机翼型动态失速数值模拟

利用带转捩修正的k-ωSST湍流模型,对绕其1/4弦长点作正弦波周期性振荡的S809翼型,在弦长雷诺数为106,不同的平均攻角、振荡幅度以及折合频率情况下的流场进行二维数值模拟.数值模拟得到的升力、阻力和俯仰力矩系数与OSU风洞试验的数据进行比较,对比显示两者的气动力迟滞闭环具有良好的一致性.利用流线分布对各工况下的动态流场特性以及动态失速涡的发展进行详细描述,证明CFD方法是预测风力机翼型动态失速特性的有效途径之一,分析了动态失速对于实际运行的风力机的影响,说明在风力机性能预估中考虑动态失速影响的必要性.     

PURE动态负压射孔技术在塔河油田的应用

塔河油田三叠系碎屑岩油藏绝大部分油井采用下套管固井、射孔完井,射孔方式采用油管传输负压射孔-采油联作工艺,但部分常规负压射孔效果不理想。动态负压射孔是一种在射孔瞬间清理射孔孔道的新方法,塔河油田在其基础上采用了一种新型的PURE动态负压射孔技术。PURE动态负压射孔技术可在初始静态压力为正压、负压或平衡压力的条件下射孔后实现动态负压,清洗射孔孔道及孔道周围压实带,提高压实带的渗透率。为探索该技术对塔河油田中孔、低中渗砂岩油藏的适应性,选井进行了现场矿场试验,结果表明:射孔产生的动、静态负压均大于常规射孔工艺,同时改善了射孔孔眼,解除了射孔压实污染。PURE动态负压射孔试验井投产初期油压达13.5MPa,采油指数为25.03t/(d·MPa),日产油38.5~46.3t/d,日产气4228m~3/d,20d累计产油827.8t。     

基于逆变调压型双向动态无功补偿装置研究

提出了一种新型动态无功补偿装置,能以较小的逆变容量来实现系统的动态无功补偿,达到提高系统功率因数和电压稳定性的目的.装置以低压系统母线的电压和流过的无功为控制对象,通过控制逆变器的输出电压调节补偿电容器或电抗器两侧的电压,从而动态调节它们吸收或发出的无功的新型SVC.通过与固定补偿的结合,它能以很小的逆变器容量实现较大范围的双向动态无功补偿,降低了装置成本.利用PSCAD/EMTDC仿真平台对该补偿方式进行建模仿真,结果验证了该补偿策略的可行性和有效性.     

基于Modelica的回热型微型燃气轮机动态模拟

以Bowman TG80微型燃气轮机为研究对象,采用模块化的建模方法,基于Modelica/Dymola平台建立了回热型微型燃气轮机的全工况动态热力系统及控制系统模型。根据试验数据对模型不同负荷下的发电效率进行了对比,并通过验证模型的启动、连续变负荷和停机动态过程,确定了多个关键技术参数。最后,分析了阶跃升降25%负荷过渡过程中不同回热器热惯性、转轴转动惯量、燃烧室容积惯性和控制器参数的系统动态响应。结果表明：不同负荷下的发电效率与试验值吻合良好,设计工况相对误差为0.11%,部分负荷最大相对误差为3.58%;根据停机工况确定的转动惯量和高温气道质量分别为0.016 kg·m²和5 kg,启动和连续变负荷过程与试验数据吻合较好;回热器热惯性和转轴转动惯量是影响系统响应特性的主要因素,回热器和转轴轻量化有利于实现更优的动态响应;合理的PID控制参数可以优化控制品质,比例增益和积分时间对控制效果的影响较大,微分时间作用不明显。     

分轴燃气轮机大扰动动态过程的计算

分轴燃气轮机是非线性系统,其大扰动动态过程的计算是个难题。本文以用于燃气/蒸汽联合循环的斯贝核心机为例,论述了以非稳态工况为起始点,用变系数分段小偏差线性比的方程来求解分轴燃气轮机的大扰动动态过程。     

固体吸附式冷管循环工作过程的动态模拟与分析

针对余热驱动吸附式冷管单元(直径16mm,总长1020mm)制冷循环过程的变压吸/脱附特性,采用线性驱动力(LDF)模型,建立了动态的传热传质数学模型。对吸附式冷管的主要部件——吸附器和冷凝/蒸发器在加热解吸和冷却吸附不同阶段的工作过程,分别建立了耦合的动态方程。对所提出的模型进行分析和合理简化后,利用数值方法对模型进行了求解,获得了冷管单元吸附器、冷凝/蒸发器的循环工作参数的动态变化规律,计算结果与实验结果较好地吻合。为吸附式冷管单元及其组合式制冷系统进一步的优化设计和实用化的改进研究提供了重要参考。