基于冷却数的逆流湿式冷却塔性能分析与导风板选型优化

针对某600 MW机组的逆流湿式冷却塔在侧风条件下冷却效果恶化现象,采用CFD的FLUENT软件,对进风口处加装导风板的冷却塔传热传质性能进行了数值模拟。通过设置不同的导风板结构参数,并基于冷却数评价方法研究了导风板长度、安装角及弧度的优化选型。模拟结果表明:当风速为4 m/s时,冷却效果最差,此时采用叶片长度为6～8 m的导风板冷却效果最好;定风速4 m/s工况下,直板型叶片最佳优化安装角为40°,与无板相比,冷却数的平均优化度■为0.659;定风速4 m/s、安装角40°工况下,旋流型叶片最佳优化弧度为30°,与直板相比,■为0.761。     

基于Fluent的小型人工气候室出风口风场的模拟及优化

为了使小型人工气候室内的风场更加均匀,采用Fluent软件对13种不同的出风口结构进行风场模拟和结果比较,得出最佳出风口结构。运用MRF多重参考系法建立风扇的动域产生不均匀风场,不均匀风场经过出风口得到优化。对模拟结果的假人室横截面进行截取获得该截面风速分布矢量图,计算截面速度的CV值比较分析。结果表明:导流板加圆形出风格栅的出风口结构对气候室内的风场均匀性有很大提高,当圆形格栅的直径为30 mm,宽度为70 mm时出风口的风场均匀性优于其它方案。     

干燥烘箱极片表面流场特性研究

极片表面流场的均匀性是影响锂电池极片生产质量的重要因素。为了提高锂电池极片生产效率,通过流体仿真软件对烘箱风刀进行流场数值模拟,对极片表面流场进行了研究。通过提取极片表面流场速度分布情况,量化分析极片表面的流场分布的均匀性。针对极片表面风速分布不均的现象,对干燥烘箱风刀进行了优化,为接下来的进一步烘箱结构优化做基础。结果表明,经过优化后的风刀,使极片表面流场的均匀性得到了改善,防止了烘干区回风均集中在两侧导致的中间干燥不足、两边过干的情况。     

锂电池极片干燥箱风速场均匀特性研究

以锂电池极片干燥箱为研究对象,通过结构建模与流场数值模拟,得到其稳态风速场,对风速场均匀特性进行了重点分析,首次提出了均匀程度的量化指标及计算方法.基于前述物理模型和分析方法,对比分析了常用工况下不同运行参数对风速场均匀程度的影响;探讨了进风口、回风口的数量和位置等结构因素与风速场均匀性的定性关系.为干燥箱结构优化设计,提高能量利用效率和极片干燥质量提供了理论依据.     

基于温度场的层压机电加热板优化设计

针对目前太阳能层压机中电加热板存在表面温度分布均匀性差的问题,首先,在基于传热学理论的基础上,对电加热板结构布局进行合理简化,建立其温度分布数学模型;然后,以电加热板面最大温差为优化目标,通过MATLAB优化工具箱对数学模型求解,得到电加热板的结构优化参数;最后,在ANSYSWorkbench中,对优化后结构的温度分布进行模拟仿真。本文所研究的解决问题的思路为电加热板的结构设计奠定了理论基础,也为改善电加热板温度分布的均匀性提供了参考依据。     

板式回转干燥机的颗粒流动传热特性研究

为了解决清洁工艺中优质物料干燥要求的难题,提出一种新型的板式回转干燥机。基于双流体模型及颗粒流动力学理论,对所述结构建立CFD二维模型,通过数值模拟研究了列板结构、转速、填充率及列板数对颗粒物料的运动及传热特性的影响规律。研究结果表明:颗粒床的平均温度随着列板数目的增加而增加,随着填充率的增加而减小,而转速对颗粒床的平均温度影响较小,列板结构对传热的影响显著;同时发现,板式回转干燥机的颗粒床常以滑塌、翻滚形式运动。研究结果对板式换热器结构的优化具有指导性的意义。     

铝双层板结构超高速正撞击后板弹坑分布

利用二级轻气炮发射2017-T4铝合金球形弹丸,对铝合金双层板结构进行超高速正撞击试验研究,从而模拟空间碎片对航天器防护结构的撞击作用.弹丸直径为2.00～6.35 mm,弹丸撞击速度为1.50～6.98 km/s,撞击角度为0°,试验得到不同撞击速度区间内的铝合金双层板结构后板弹坑分布模式.分析铝合金双层板结构后板弹坑分布特性,建立预测铝合金球形弹丸超高速正撞击铝合金双层板结构后板弹坑分布的经验公式.结果表明,在正撞击条件下,铝合金双层板结构的后板弹坑呈圆形区域分布,后板弹坑分布区域随弹丸直径、撞击速度和前后板间距的增加而增大,弹丸的撞击破碎临界速度将影响后板的弹坑分布模式.     

导风板形状对进风量的影响趋势

冷却模块导风板的作用是阻挡热回流、引导冷却风流向冷却模块。目前市场主流车型都已安装导风板。但是受到结构和成本限制,导风板形状差异较大。从引流、提升冷进风量的角度,分析导风板形状对进风量的影响趋势,探讨导风板形状的优劣,为导风板设计提供参考。     

有限厚板中并排钉载孔边应力集中分析

基于MSC.Patran和Nastran有限元软件,建立含有两并排钉载孔的有限厚板的三维有限元模型。模拟两块钉孔连接搭接板结构在承受均匀拉载荷时的状态,研究在该状态下板中两并排钉载孔孔边的应力集中情况。通过对沿板厚方向上的应力集中系数的计算,分析两并排钉载孔间的相互干涉作用和板厚对孔边应力集中的影响。研究结果表明:当孔间距与半径比小于2时,应力集中系数明显受到两钉载孔间相互干涉的影响;板中面应力集中系数较大,板表面较小;在一定范围内随板厚的增大,板中面与板表面的应力集中系数的差值变大。     

煤矿安全开采中通风机扩散器结构的优化设计

通过分析山西某煤矿现有主要通风机辅助设备扩散器的结构型式,借助CFD工具FLUENT进行数值模拟得出“当前扩散器的能量回收和扩散效率作用效果很不理想”的结论,由于受用地条件的限制,直立式扩散器结构不能改变,根据气流流动特点,提出改变扩散器导流板的数量和布局的方案.通过研究模拟,发现拆除原有1号和6号导流板后的4片导流板结构的扩散器在动能回收和扩散效率上性能最优,具有良好的应用价值.     

风切变对风力机尾流湍流特征影响的研究

采用LES方法,对自行开发设计的100 W小型水平轴风力机在有、无风切变两种入流情况下的尾流特征进行了模拟计算,计算中提取了流场稳定后的x、y、z三个方向的瞬间速度、压力等参数的600个数据样本,计算得到了尾流内轴向速度和湍流强度的方均根值,分析了有、无风切变两种入流情况下风力机尾流内的时间平均轴向速度、湍流强度及涡结构等流动特征。结果表明:无风切变入流情况下,尾流内的叶尖涡、中心涡及轴向速度都呈现对称性;而风切变入流情况下,尾流内叶尖涡螺旋轨迹上面部分的螺距明显大于下面部分的螺距,呈现出了非对称性,而中心涡和轴向速度也都呈现出一定的非对称性,且风切变入流情况下尾流内的涡传播距离更远;在y/d6的近尾流区域内,无论入流是否存在风切变,风力机尾流膨胀现象都不很明显;在相同入流湍流强度条件下,有、无风切变入流情况下尾流内湍流强度的变化规律相似,入流风切变对尾流内湍流强度的影响较小。     

风速对垂直轴风力机风轮气动性能的影响

不考虑连杆和转轴以及叶尖损失的影响,采用雷诺平均Navier-Stokes方程和k-ωSST湍流模型对直叶片垂直轴风力发电机风轮进行二维数值模拟,考虑风轮处于不同来流风速时,三叶片与五叶片风轮流场分布及压力场分布的异同。为后续研究提供良好的指导方向。     

双馈风力发电机最大风能追踪策略的研究

介绍了双馈风力发电系统结构及部分数学模型,分析了最大风能追踪的机理和方法,在双馈电机定子磁链定向的矢量控制的基础上加入爬山法的思想,并对其矢量控制进行了改进。     

针对风场测风仪器的设计分析

现阶段国内风电场风速传感器在使用中冻结现象严重,输出精度不高,信号受干扰严重.文中以风杯式测风传感器为原型,针对风力发电场的特殊要求分析,提出电路解决方案,用ProtelDXP设计,Proteus仿真,并对电路精度误差进行分析.结果表明:针对风杯风速传感器的内部电路设计能有效地提高测量精确,在低温环境下适应性强,输出信号抗干扰能力提高.     

风压中心位置对汽车侧风稳定性影响的虚拟试验分析

在ADAMS环境下以某款微型车为工程实例，建立了多自由度的整车动力学模型，给出了侧风稳定性分析的虚拟试验技术，使汽车侧风稳定性的虚拟试验成为可能。分析了侧向阵风条件下风压中心的位置变化对高速行驶车辆操稳性的影响，并考虑了汽车驶进、驶离侧风区域阶段风压中心的变化，定量地求出了当风压中心作用点在纵向沿汽车重心之后300mm、垂向低于重心50mm时，驾驶员对汽车行驶轨迹的修正接近于零。     

基于随机风速模型的风电增速箱试验载荷谱编制

为了编制风力发电机齿轮传动系统动态特性和疲劳寿命试验载荷谱,在模拟真实风速的基础上,基于空气动力学原理求得作用在传动系统的外部随机风载荷,采用雨流计数法和数理统计方法对风电传动系统的输入风载荷数据进行统计分析,基于波动中心法得到载荷的大小与出现频次之间的关系及概率分布,编制适合风电传动系统试验加载用的八级载荷谱,将实际风速的随机性与试验室台架试验结合起来,使试验结果更加符合实际,为准确评价风电齿轮传动系统动态特性和疲劳可靠性试验奠定基础。     

大功率风电机叶轮设计参数研究

设计优良的叶轮是使风力发电机获得最大经济效益的基础。在风机设计时如何确定叶轮设计参数一直是风机设计研究的重要内容。为此必须在明确设计条件、设计规范的基础上,研究叶片设计参数的影响因素、参数确定方法和取值范围。本文根据风场实际,结合国内外设计资料,运用相关理论,采用对比、归纳、建模计算等方法,给出叶轮设计参数的工程确定方法与实例。     

功率风电机叶轮设计参数研究

设计优良的叶轮是使风力发电机获得最大经济效益的基础.在风机设计时如何确定叶轮设计参数一直是风机设计研究的重要内容.为此必须在明确设计条件、设计规范的基础上,研究叶片设计参数的影响因素、参数确定方法和取值范围.本文根据风场实际,结合国内外设计资料,运用相关理论,采用对比、归纳、建模计算等方法,给出叶轮设计参数的工程确定方法与实例.     

风力发电机在地震-风力作用下的载荷计算

为了对风力发电机在地震一风力作用下的受力情况进行仿真计算,采用多柔体系统动力学理论建立了风力发电机结构动力学分析模型,并在FORTRAN下编程实现;采用动态入流理论进行气动载荷计算,用Eurocode8生成地震谱。以某企业开发的大型风力机为对象,应用该方法,首先进行了模态分析和地震载荷谱计算,同权威计算软件GHBladed计算结果的比较表明,建立的计算模型正确可行;然后,对该风力机在地震一风力联合作用下的载荷进行了计算,结果显示,此时风力机所受载荷比正常情况下高出许多。     

变速变桨距风机风轮的建模与控制

建立了变速变桨距风机风轮的数学模型,分析了风速和桨距角的变化对风机扰动的影响,同时找到了风轮动态运行中需要控制的参数.在控制部分,提出了用扰动法解决了风机在低于额定风速时,为寻求功率最大化的风机转速控制.为最大功率控制扰动法在低于额定风速时的应用提供了理论依据,具有重要的理论意义及实际应用价值.