基于气象要素修正的逐时总辐射模型研究——以西安地区为例

该文引入逐时气象要素对分解模型进行修正,针对C.P.R模型,提出一种基于日照时数、温度以及相对湿度的多气象要素修正模型。基于西安2015年10月1日—2017年7月31日观测数据,分析3种天气类型下模型修正前、后的计算误差,结果显示多气象要素修正模型的各项误差指标均低于未修正模型,且对于多云天气的修正效果最明显,平均可达2%。基于多气象要素的C.P.R修正模型考虑了气象及辐射观测数据现状,可为其他地区计算水平面逐时总辐射提供方法借鉴。     

汽轮机末级湿蒸汽凝结流动模型差异性研究

以汽轮机末级叶片为研究对象,采用计算流体力学方法对单流道几何模型进行数值计算,研究了湿蒸汽平衡与非平衡凝结流动模型之间的特性差异,并基于非平衡凝结探讨表面张力修正系数(NBTF)在定常分析中对湿蒸汽参数的影响。结果表明：非平衡凝结模型主要影响液滴数目及颗粒直径,速度场分布与平衡凝结模型有较大差异;基于非平衡凝结模型对表面张力进行修正的模型会降低级内热力学损失,总-静效率比未修正表面张力的原型增加0.16%,相较平衡凝结模型降低3.26%;在主频下,修正模型动叶所受轴向激励力相较于平衡凝结模型减少52.76%,切向激励力减少57.12%,但轴向力与切向力载荷均方根值分别增加1.59%和0.21%。     

涡轮增压柴油机仿真模型修正方法及试验比较研究

基于AVL BOOST仿真软件,针对一台4缸涡轮增压柴油机进行建模,在原仿真模型的基础上着重考虑了涡轮增压器传热效应的影响。计算结果与发动机试验数据的比较分析表明:经过修正的发动机仿真模型在保证发动机扭矩、功率等主要性能参数不变的基础上,计算得到的涡轮及压气机进出口温差与原模型相比误差大幅度减小;同时修正后的仿真模型与原模型相比,新鲜空气的质量流量、涡轮膨胀比、压气机压比均无明显变化,表明修正后的模型并无改变涡轮增压器的工作点位置,仅修正了由于传热所导致的压气机出口和涡轮进口的温度变化,以及涡轮增压器的效率变化。     

基于日需水量的作物非充分实时灌溉预报模型及应用

针对传统灌溉预报中实时降水信息与典型年降水信息差异较大导致预报决策在实际生产中失效的问题,在充分考虑预报日降水和天气类型情况下,基于实时的土壤水分监测数据和天气信息,提出了基于日需水量的作物非充分实时灌溉预报模型,给出了模型涉及的短期作物系数、土壤水分修正、计划湿润层深等参数的模拟与修正办法。以冬小麦为例,提出了不同天气类型下日需水量的计算方法,并进行了在线实时灌溉预报。结果表明,该预报模型与方法能为农业水资源发挥最大效益、有效缓解水资源短缺提供依据。     

基于模型的柴油机Urea-SCR系统闭环控制策略仿真

针对某型柴油机的尿素选择性催化还原(Urea-SCR)系统,在相关SCR化学反应特性试验的基础上,考虑到NH_3泄漏引起的NO_x传感器交叉敏感问题,采用Matlab/Simulink建立了基于模型的SCR闭环控制策略,主要包括动态床温估算模型、起喷温度控制模型、基于NO_x传感器的原机NO_x排放估算模型、空速计算子模型、目标转化效率修正模型、尿素水溶液换算子模型、NH_3泄漏峰值修正以及储氨修正模型等.在此基础上搭建了基于Simulink和GT-Power的耦合仿真平台,并对SCR控制策略进行模型验证.结果表明:柴油机最终NO_x排放为1.92,g/(k W·h),NH_3泄漏的平均体积分数值为9.26×10~(-6),能达到国Ⅴ排放标准.     

一种新修正的风电机组尾流分析模型

基于尾流区线性膨胀、径向风速损失呈高斯分布的假设,在BP模型基础上建立一种新修正的风电机组尾流分析模型。该模型针对BP模型无法对近尾流区进行分析的问题,基于质量守恒原理求解近尾流区速度损失分布;通过大涡模拟数据拟合,对BP模型中速度损失标准差方程进行修正,提升了模型在不同地表粗糙度下的计算精度。采用大涡模拟数据对多种工程尾流模型的计算结果进行比较。结果表明,相比于Jensen、Frandsen和BP模型,该模型能更好地预测全尾流范围的径向速度分布,并且具有更高的计算精度。     

氦气涡轮一维特性预估方法研究

为探究以氦气作为闭式布雷顿循环动力系统工质的涡轮特性,基于氦气与空气的物性差异对损失模型进行修正,绘制涡轮特性曲线,构建一种特殊工质轴流透平一维特性快速预估方法,并通过三维仿真进行验证。研究表明：对损失模型进行修正后,一维预估得到的特性参数更加接近CFD计算结果;在设计点工况下,总温比的误差由0.53%降为0.42%,等熵效率的误差由7.8%降为0.23%;在非设计工况(50%,70%,100%设计转速)下,特性预估结果也较为准确。该方法可实现氦气涡轮特性快速预估,减少计算量。     

采用辐射热阻网络法对热光伏系统热分析

采用辐射热阻网络方法建立了热光伏(TPV)系统的辐射换热模型,并指出不考虑石英玻璃管对辐射光子可能的波长转换作用会导致计算所得的石英玻璃管的光谱发射功率密度与普朗克定律相违背。采用添加单色波热源的方式对辐射换热模型进行了修正,得到了系统的辐射热流密度、光谱效率和石英玻璃管的等效辐射温度等一些重要参数,与参考文献中结果吻合较好。     

状态方程对高温高压条件下燃料液滴蒸发计算的影响

以实际气体状态方程为基础,建立了单个液滴的高压蒸发模型和数值计算方法,并对庚烷液滴在氮气中的蒸发过程进行了模拟计算.重点研究了RK、SRK、PR三种状态方程对高温高压条件下燃料液滴蒸发计算的影响.结果表明,PR方程在气液相平衡、热物性参数以及液滴直径变化历程的计算上都与试验数据有很好的一致性;SRK方程在气液相平衡、二元混合物临界点以及庚烷相变焓的计算上与PR方程的计算结果十分接近,但在热物性参数和液滴蒸发寿命的计算上相比于PR方程的计算结果偏小;RK方程的计算结果与SRK方程和PR方程相比均存在较大偏差.因此,对于建立单个液滴高压蒸发模型而言,PR方程的精度最高,SRK方程次之,RK方程的精度最差.     

基于多元非线性回归损失及落后角模型研究

针对传统经验叶栅损失及落后角模型缺少厚度分布修正项的问题,基于多元非线性回归分析方法对叶栅损失及落后角模型进行修正,采用修正模型分析了最大厚度位置系数影响下叶栅攻角损失特性、落后角与攻角特性曲线的变化情况。修正后的模型与CFD计算值拟合效果较好,叶型损失均方差从0.028降低至0.007,落后角均方差从1.898°降低至0.860°。修正后的模型的计算精度、适用范围得到提升。     

Relationship between the total solar radiation on tilted surfaces and the sunshine hours in Hong Kong

Solar energy technologies can play an important role in meeting the ultimate goal of replacing fossil fuels to generate inexhaustible, clean and safe energy. The availability of more comprehensive solar radiation data is invaluable for the design and evaluation of solar-based conversion systems. In many places of the world, particularly the developing countries, the basic solar radiation data for the surfaces of interests are not readily obtainable. This paper presents an approach to estimate the annual global solar radiation on various inclined planes facing different orientations based on measured sunshine hours. Solar radiation and sunshine hours data recorded in 2004 were used for the model development. The performance of the proposed model was assessed against data measured in 2005. It is shown that the solar radiations estimated by the proposed method are in good agreements with the measured data and the peak difference was found less than 5.2%. The predictive ability and the simplicity nature of the model provide a reliable and convenient alternative for estimating inclined solar radiation.     

1961—2017年黄河源区日照时数变化趋势响因子分析

利用黄河源区7个气象站1961—2017年的日照时数、平均总云量、降水日数、相对湿度等地面气象观测资料,对近57年黄河源区日照时数的变化趋势及影响因子进行分析。发现黄河源区年日照时数的空间分布呈北多南少的特点,位于北部的玛多、兴海日照时数最多,而位于南部的久治、红原最少;各季节日照时数的空间分布特征与年日照时数相似。黄河源区日照时数的年际变化表现为兴海、红原的年日照时数呈下降趋势,下降趋势分别为-28.6 h/10 a、-18.4 h/10 a,其余各地均呈上升的趋势,玛多上升趋势最明显,为22.4 h/10 a。黄河源区日照时数的月际变化表现为明显的三峰二谷的特征,4、8、11月份为3个高值时段,6、9月份为2个低值时段,其中9月份日照时数为全年最低。周期分析结果表明：黄河源区日照时数的周期变化主要以2 a、4~6 a、10~13 a和22~30 a周期为主。源区日照时数和平均总云量、降水日数、相对湿度呈明显的负相关;空间分布上随总云量、降水日数、相对湿度自南向北的减少日照时数明显增多;日照时数与总云量的相关性最好,尤其季节总云量的变化对年日照时数的变化影响最敏感。源区总云量与日照时数在空间分布上恰好相反。降水日数、相对湿度的减少也是源区日照时数增加的一个重要原因。黄河源区太阳能资源丰富,且黄河源头—吉迈区间日照时数呈持续增加的趋势,有利于太阳能资源的开发和利用。     

Contour maps for sunshine ratio for Oman using radial basis function generated data

Contour maps for sunshine hours and sunshine ratios for Oman have been generated. The data to generate these maps were obtained using an RBF neural network model. This model estimates sunshine hours and ratios for a given point based on its latitude, longitude, altitude and month of the year. Data from 25 locations were used to plot the contour maps. These maps provide a needed reference for the spatial distribution of sunshine hours and sunshine ratios on a monthly basis for the whole of Oman from which estimates can be made for any location.     

熔盐储罐预热过程优化研究

基于CFD方法研究阶梯式预热过程中熔盐储罐温度分布和热应力分布,并分析温度端差和预热气体入口流量等参数对预热时间和罐体最大热应力的影响。结果表明：温度端差和质量流量各增加1倍时,预热时间分别缩短78.1%和61.5%,温度端差比质量流量对熔盐储罐预热过程的影响更显著。     

基于分段法的同轴套管换热器解析模型研究

为方便同轴套管换热器的优化设计,提出一种基于分段法的同轴套管换热器解析模型.在解析模型中,根据"热阻理论"和"线热源理论"分别构建钻孔内与钻孔外换热模型,并基于"分段法"和"时间迭加理论"组合构建准三维同轴套管换热器瞬态解析模型.将解析模型计算结果与试验结果、数值分析结果进行对比,验证解析模型的合理性.采用解析模型,研...     

福建省太阳总辐射和地面辐射平衡的分布

首先利用福州市的辐射观测资料，建立计算太阳总辐射的经验公式，并计算福建省各市、县的太阳总辐射的年、月平均辐照度。然后利用地区代表站的地面反射率，求得福建省各月、年地面所吸收的太阳辐射能的分布。再利用地面温度、气温、水汽压和总云量，计算得出福建省各地的地面有效辐射的月、年平均辐照度。最后得出福建省各月、年地面辐射平衡的分布。     

起伏地形下重庆市天文辐射的空间分布

在起伏地形下天文辐射分布式模型的基础上计算了重庆市各月的天文辐射的空间分布，详细分析了坡向和坡度对天文辐射分布的影响以及重庆市实际地形下天文辐射的空间分布。分析表明：1月和7月坡向和坡度对天文辐射的影响明显不同；地形对重庆天文辐射的分布影响显著，特别是太阳高度角较小的冬季。     

AA-CAES系统释能过程运行特性分析

为了研究释能过程中膨胀机运行特性对先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统性能的影响,提出3种膨胀机运行方式:定压运行、定滑运行和滑压运行,并建立AA-CAES系统热力学模型。使用数值计算的方法,对比3种方式的系统性能差异,并分析关键参数对采用不同方式的系统性能的影响。计算结果表明:基本运行参数相同时,膨胀机采用滑压运行时储能效率和储能密度最大;适当调整储气压比差值,可改善3种方式的系统性能;存在最佳换热器效能使得3种运行方式的储能效率最大;膨胀机效率下降系数对定滑方式的影响最大;3种方式的稳定间隔时间较接近,对流换热系数增加到一定值时,不存在稳定间隔时间。     

西沙地区建筑能耗模拟用典型气象年研究

典型气象年可为建筑节能设计提供必要的气象数据条件.在挑选典型气象年的过程中,通常要具备30 a的气象数据资料,包括如干球温度、太阳辐射、风速、露点温度等.中国南海岛礁地区地面气象观测数据缺失问题严重,特别是太阳辐射数据较难获得.针对这一问题,以西沙地区为例,基于中国气象局提供的近30 a(1985—2014)实测气象数...     

光谱选择性涂层的传热分析

对光谱选择性涂层与太阳、大气、环境的传热进行了分析，并对灰色光谱选择性涂层作了传热计算，表明光谱选择性涂层具有明显的降温效果，得出了理想光谱选择性涂料应具有的反射光谱曲线。