大功率天然气发动机气缸盖热状态试验研究

为了分析内燃机缸盖鼻梁区水腔局部真实的传热状况,以某大功率六缸天然气发动机为研究对象,在不同转速、不同工作负荷、不同冷却水温度和不同冷却水系统压力的工况条件下,对缸盖鼻梁区位置进行定点测温试验,并通过试验数据分析得出其测点位置处水腔壁面的传热状况及缸盖测点温度变化趋势。研究结果表明:在大扭矩高负荷工况条件下,鼻梁区水腔壁面处传热特性曲线非线性关系,基本处于过冷沸腾状态,与小扭矩低负荷下的单相对流传热相比,其传热强度更为剧烈;随着冷却水温度的增加,发动机缸盖测点温度整体提高,但各测点变化大小存在一定差异;提高冷却水系统压力,其测点温度也有明显升高。     

海拔高度对柴油机活塞温度及热负荷的影响

利用研制的存储式活塞稳态温度测量装置对变海拔高度下的活塞多个测点稳态温度进行了测量,以试验测量结果作为标定依据,计算不同海拔高度下的活塞温度场和热机耦合应力,研究活塞热负荷随海拔高度的变化规律.结果表明:在工况一定时,活塞测点温度随海拔高度增加而升高,在海拔高度为3.0 km处,关键测点的最高温度达292℃,比在平原海拔高度高了30℃以上;活塞第一环槽温度也由平原的225℃升高到高海拔处的261℃,已经出现润滑油结焦的情况.活塞应力值和变形受海拔高度影响较大,在高海拔时活塞热应力和热变形明显增大.研究结果可为高原工作的活塞设计、改进和热负荷的控制提供参考.     

不同环境温度与负荷条件下燃气轮机联合循环热电联产特性分析

为研究环境温度、热电负荷条件对联合循环热电联产全工况性能的影响,采用模块化建模方法对系统各部件建模,利用各部件参数的相互关系将各模型耦合得到联合循环热电联产模型,通过对比分析各环境温度下的机组特性得出结论:满负荷时,随环境温度的变化联合循环热效率存在最佳值,主要与凝汽器压力变化规律有关,凝汽器压力在环境温度Ta=8℃时变化规律发生转变,联合循环效率在该温度下出现最佳值;变负荷运行时,底循环性能在高、中间和低负荷区域内的最佳环境温度不同;供热工况下,分析了热电联产机组不同评价指标下的最优供热方式,其中以经济效率作为热电联产评价指标时,在任何热负荷下都建议高电负荷运行。     

柴油机缸盖循环瞬态温度场仿真计算分析

为研究柴油机缸盖零件在一个工作循环内温度场即循环瞬态温度场的分布、变化规律,应用有限元分析软件ANSYS对某柴油机气缸盖进行了循环瞬态温度场的仿真计算。结果显示：柴油机在稳定工况运行时,缸内燃气周期性热冲击造成缸盖底板壁面温度波动明显;沿缸盖高度方向,随着深度变大,温度波动幅度迅速变小,当深度为2mm时,温度趋于平稳;...     

350 MW机组供热工况的能耗特性研究

供热机组同时生产电、热两种产品,其变工况下的能耗特性变化较复杂。采用Ebsilon软件建立350 MW燃煤供热机组变工况计算模型,研究热电比及热力参数变化时机组能耗特性的变化规律。结果表明：供暖工况下,电负荷不变时,煤耗率随着热电比的增大而减小;机组煤耗量和热耗量随着主蒸汽压力、主蒸汽温度、再热温度的升高而降低。     

柴油机缸盖微区域高效节能化冷却研究

为实现柴油机缸盖高热密度区节能化高效冷却,通过外部施加交变磁场改善缸盖内部磁纳米流冷却液的流动与传热,并对比了该方法与采用传统乙二醇冷却液、Cu-乙二醇纳米流冷却液缸盖高热密度区传热效果的差异。研究结果表明:交变磁场有助于加强磁纳米流内部纳米粒子的扰动,可增强传热效果。在适宜磁场交变频率下,被测热源温度值最大下降幅度提升17.2%。在柴油机缸盖鼻梁微区域的实际应用冷却试验表明:标定工况点下测点温度值最大下降幅度达12.4%,外特性工况下测点平均温度下降3%左右。同时瞬态工况测试结果表明,与采用传统乙二醇冷却液和Cu-乙二醇纳米流冷却液相比,采用优化控制策略后的冷却系统匹配交变磁场影响下的磁纳米流冷却液时,柴油机预热时间分别缩短了8.4%和7.1%。能耗率计算结果表明:采用外部施加交变磁场方式加强磁纳米流冷却液高效传热的方式在达到相同冷却液温度时,可节能6.7%。     

柴油机变海拔燃烧特性研究

基于SC7H涡轮增压柴油机试验台架,开展了变海拔典型工况下的稳态试验,研究了最大扭矩点(1 400 r/min)和标定转速点(2 300 r/min)分别在循环喷油量25 mg和75 mg工况下,缸内压力、燃烧放热率和燃烧特征参数随海拔的变化规律。研究结果显示:随着海拔的升高,各工况下的最高燃烧压力均呈现下降趋势,最高燃烧压力相位、燃烧始点和燃烧重心推迟,燃烧持续期延长,且低负荷工况受海拔的影响更明显;当海拔升高时,最大压力升高率和最大瞬时放热率在低负荷工况下随之上升,而在高负荷工况下呈下降趋势。     

柴油机机体结构振动信号特征参数计算分析

通过试验获得不同运行工况下不同测点的柴油机振动信号,采用时域特征参数计算分析柴油机工况变化对柴油机各测点振动信号的影响规律,并采用小波包技术计算柴油机不同测点振动信号各频带的能量及占总能量的百分比。研究结果表明:柴油机各测点的时域特征与频率特征参数能够体现出其不同的振动特性,很好地表征了与柴油机运转工况变化密切相关的振动状况变化规律及主要频率段的能量分布。     

某柴油机缸盖热负荷的流固耦合计算分析研究

分别建立了柴油机缸盖和冷却水道模型,在Workbench的环境下,运用CFD与FEA耦合计算的方法,对额定工况下的缸盖温度场进行计算分析。计算结果表明:缸盖的最高温度为602K;耦合计算的方法更符合柴油机的实际传热情况;在柴油机额定工况下,冷却水的冷却情况以及缸盖的最高温度符合要求。经硬度塞测试数据对比可知:仿真结果真实可信,可以为柴油机热负荷分析和柴油机改进设计提供理论指导和依据。     

整体煤气化联合循环_IGCC_系统变工况特性

作者分析了影响IGCC系统变工况的因素,基于通用性模块化建模思想,建立了IGCC系统变工况特性模型和开发出相应程序软件,通过大量的计算,得出三种调节方式下系统随负荷与大气温度变化时的变工况特性曲线簇,揭示了系统特性随主要变量变化关系。     

直接式原生污水源热泵的自控调节特性

主要研究了直接式原生污水源热泵冬季供暖工况下的自控调节特性。通过对系统的自动控制可知,当室内温度从20℃降到18℃时,频率控制器启动,系统各参数维持稳定,房间热负荷约为15kW,控制器未做出大的调节;随着室内温度从18℃上升,压缩机的频率降低,通过PID的调节控制,室内温度保持在18℃附近,此时热负荷为9.5kW,压缩机耗功降低了48%,COP从3.4上升到4.1。当室内温度在16～20℃之间变化时,控制器随室内温度高于或低于设定温度,自动做出调节。为了维持温度在18℃附近,房间的热负荷量约为11.5kW,功耗3kW,COP为4,蒸发器和冷凝器的传热系数分别为1192和292W/(m~2·K)。     

考虑氢燃料电池响应延迟特性的电网日内优化调度

在以往调度模型中忽略了氢储能系统中氢-电环节氢燃料电池（HFC）作为一种电源其自身的响应延迟特性,这将造成电网切负荷并影响其稳定运行;由于HFC在不同负载其最优运行温度不同,当HFC在常温下启动时,工作温度的变化是造成其响应延迟的主要因素,因此该文从HFC的工作温度出发,分析HFC的响应延迟特性,建立其响应延迟特性模型,并分析负荷对其响应时间的影响,得到其在不同载荷率下的响应时间,最后结合电网日内调度周期的特点,提出根据HFC的载荷率不同,制定其能够响应不同调度周期的日内调度策略。     

汽油机台架冷却系统的改造

为汽油机低水温台架试验而改造冷却系统。以水箱恒温水对发动机稳定工况大循环冷却系统进行实验,得出冷却水温不变的结论。据此叙述系统主要改造技术和水温控制原理。系统采用旁通阀手动排泄适宜的进箱前冷却水量,用浮球阀自动向箱内补充等排泄量的冷水,使箱内水温稳定,并进行负荷特性试验与性能分析。结果表明,发动机在转速3500r／rain各水温控制精度≤±O．3℃,满足试验要求。此冷却系统运行可靠,实现在40～96℃之间任一冷却水温控制。     

负荷变化对900 MW超临界锅炉炉内燃烧影响的数值模拟

利用Fluent软件对1台900 MW四角切圆燃烧锅炉在不同负荷下炉内燃烧过程进行了数值模拟,分析了负荷变化对炉内流动和传热的影响规律.结果表明:在高负荷工况下运行时,炉内燃烧充分且稳定,但是炉内火焰更容易冲刷水冷壁,可能发生局部结渣现象;在低负荷工况下运行时,炉内火焰充满度较差,切圆燃烧的稳定性显著下降,炉膛水冷壁灰污表面温度也相应降低,水冷壁表面结渣的倾向弱化,沿高度方向水冷壁吸热不均匀性增大.由于该锅炉的低NOx燃烧器采用了分离燃尽风,使得高温区扩展,火焰中心高度比采用有关标准推荐的方法计算所得结果高4~5 m.     

不同时间尺度下气象因子对电网负荷预测的影响

为定量分析气象因子与电网负荷之间的关系,利用2016～2018年华中咸宁地区逐日96点负荷、日最大电力负荷、日最小电力负荷和同期该地区国家气象观测站气象资料,利用计量经济学中Granger因果关系检验气象条件与电力负荷之间的关系,采用多元回归方法通过多种方式建立负荷预测模型,并对模型进行检验。结果表明,日平均气温是电力负荷的Granger原因,日平均气温不仅在短期内对电网负荷有着显著影响,在长期时效内仍有较明显的影响。考虑气象因子影响时,两种方案的准确率均有所提高,方案2的提高量比方案1最高提高0.79%;平均绝对百分比误差均有所减少,方案2的减少量比方案1最高减少0.33%。test2-a模型在不同时间尺度下预测准确率普遍高于95%,平均绝对百分比误差基本小于8%,敏感性分别为5.3%、5.8%、3.3%,模式达到最优。     

Simulation of velocity and temperature distributions of displacement ventilation system with single or double heat sources

In order to obtain a better understanding of flow characteristics of displacement ventilation,thethree-dimensional numerical models are developed using the CFD technology.The numericalsimulation results are verified by experiments,based on this,the velocity and temperature distributionof three-dimensional displacement ventilation system with single and double heat sources are studied.Velocity and temperature fields under two different cases of heat source are analyzed and compared.The numerical results show that there are three layers in vertical temperature fields of displacementventilation system with single or double heat sources,and the vertical temperature distribution ofsingle heat source is different from that of double heat sources.When indoor load is large,the comfortrequirement of people indoor can't be satisfied with displacement ventilation system only,thus anadditional refrigeration system is necessary.Furthermore,under the condition of two heat sources,thedisplacement ventilation parameters can't be computed simply according to single heat source inletparameters,therefore the interaction between heat sources should be considered.     

YZ485ZLQ柴油机润滑系统性能与主油道压力特性试验

采用台架试验方法,进行YZ485ZLQ柴油机润滑系统的整体性能和主油道的压力特性试验,探讨在YZ485QB柴油机基础上改进的YZ485ZLQ柴油机润滑系统性能。结果表明,YZ485ZLQ柴油机润滑系统性能良好,满足使用要求。转速变化对主油道压力的影响明显,润滑油温度变化对主油道压力的影响次之并呈现较强的非线性关系,负荷变化对主油道压力的影响最小。随着柴油机转速的增加,润滑系统中主油道的压力不断增加,最后趋于稳定值;随着柴油机负荷和润滑油的温度增加,主油道的润滑油压力下降。     

供暖用CO2空气源热泵变频运行性能研究

采用压缩机变频、设置回热器与气液分离器辅助加热等技术途径,设计与构建一种供暖用CO2空气源热泵系统。在此基础上,建立响应面模型对供暖用CO2空气源热泵的压缩机运行频率进行优化,以提高供暖用CO2空气源热泵的低温性能。响应曲面法分析结果表明,低温环境下压缩机合理升频运行可有效提高供暖用CO2空气源热泵制热量,虽压缩比增大,但仍能保证压缩机稳定运行。为提高供暖用CO2空气源热泵的性能系数(COP),在低温环境下压缩机可分段变频运行。当环境温度依次为-5、-10及-15℃时,COP最大时对应的压缩机运行频率分别为55、58及60 Hz。     

增压中冷柴油机活塞温度场试验研究

为了解4100QBZL型废气涡轮增压中冷柴油机热负荷问题,实测了最大扭矩工况点和标定功率工况点下活塞顶面21个特征点,燃烧室5个特征点,火力岸、环岸和群部10个特征点的温度,并应用Matlab软件对活塞顶部测点的温度值计算模拟得到了活塞顶部的温度场分布和等温线图。结果表明,增压中冷柴油机活塞顶部不同位置的温度分布差异较大,排气侧和燃烧室喉口处温度较高,离燃烧室中心越远其温度越低。     

基于体感温度的电力系统负荷分类及负荷预测

针对体感温度与负荷之间的变化关系进行了深入研究,研究表明体感温度在不同范围内变化时将对地区负荷影响表现出截然不同特征。将负荷分为对体感温度敏感和不敏感2种类别,并提出2种负荷预测方法。2种负荷预测方法均以径向基神经网络为基础,并针对不同类型待预测负荷采取差异化样本选取和处理方法,有效提高了该负荷预测模型适用性和负荷预测精度。将该方法运用到某市总负荷预测中,预测结果表明该方法具有较高精度和较好实用性,是一种有效的短期负荷预测新方法。