基于响应曲面法的除雾器叶片效率模拟

利用计算流体力学商业软件Fluent6.1对不同结构尺寸以及运行条件下波板型除雾器除雾叶片的内部流场进行了数值模拟，基于响应曲面法，利用统计软件Minitab V14得到了除雾效率的预测模型。对预测模型分析后表明，除了叶片间距和烟气流速影响除雾效率外，叶片高度(包括弯曲部高度和垂直部高度)以及叶片转折角度也会不同程度影响除雾效率。与前人的实验和模拟研究相比，该文的预测模型可以更加直观的反映除雾叶片的结构尺寸和运行条件对除雾效率的影响，有助于除雾器的优化设计。     

除雾器内二次携带液滴的数值模拟

采用数值模拟的方法,利用FLUENT软件分别对除雾器内二次携带液滴的来源与加装不同钩片对除雾器内二次携带液滴的影响进行了分析。结果表明:二次携带的液滴主要来源于液膜的剥落和分离;加装双钩片能有效改善二次携带液滴的现象。     

300MW机组烟气脱硫喷淋塔的数值模拟

本文以商用软件FLUENT为基础,对300MW机组烟气脱硫喷淋塔进行数值模拟,在三维坐标下选取标准k-ε双方程模型求解连续方程和动量方程,结合离散相模型分析喷淋塔中烟气流场的分布,这一结果对于优化喷淋塔内流场的分布有着一定的指导作用.根据前人的研究将喷淋塔中的部分部件进行简化,这样大大降低计算量,同时对于流场的分布影响较小,因此进行的简化是合理的.模型计算结果表明:喷入的离散相颗粒对于脱硫塔内部烟气的流场分布有着重要作用,主要表现在对烟气流场的均流作用上,塔内的流场均匀分布将使烟气在塔内的停留时间延长,同时可以分析烟气走廊等现阶段喷淋塔中的问题,有助于烟气的脱硫,同时流场的均匀性对与降低脱硫塔引风机或鼓风机的功耗有着重要的意义,因此本文的模拟结果对于优化脱硫塔内的流场分布,同时对于提高脱硫效率,降低脱硫塔的能耗有着一定的指导意义.文中模拟结果直观的显示塔体流场、矢量场分布以及中截面的压力场分布,显示了塔体轴线上的相关参数的变化,这些等值线图或是参数变化图可直接的反映塔内流场的变化规律,对于塔内的烟气的受力分析提供数据支持,以至对于优化流场提供数据上的支持,为湿法脱硫技术,即喷淋塔技术的国产化提供一定的理论依据.     

基于响应曲面法的单边盘式发电机优化设计

为了拓展单边永磁盘式发电机的应用范围,对该类发电机进行优化设计。通过分析不同永磁体厚度、气隙、形状对发电机的影响,对比有无铁心单边结构发电机的性能,选择适合汽车工况的发电机为研究对象。通过响应曲面法,建立以永磁体厚度、形状为优化变量,电压波形畸变率、效率为优化目标的多目标优化方程。结果表明,不同永磁体厚度与形状对发电机性能具有重要影响,通过响应曲面优化后的单边永磁发电机效率提高了0.83%,THD降低了16.7%。因此,所提优化方法对单边盘式发电机永磁体结构的设计具有一定的指导意义。     

鼓泡脱硫塔除雾器除雾特性数值研究及实验验证

为提高除雾器对不同粒径小液滴的脱除效果,减轻脱硫系统气气换热器的堵塞程度,对鼓泡脱硫塔除雾器性能进行了数值分析和实验研究。数值分析表明:除雾效率随液滴直径的增大而增大,随进气速度的增大而增大,随除雾器叶片间距的增大而降低;带倒钩的弧形板除雾器比折形板除雾器的除雾效率高;粒径小于20μm的小液滴脱除效率较低。冷态实验台上的除雾器性能实验验证了数值分析的结果。为除雾器的设计和优化提供参考。     

大容量火电机组固液两相流离心泵数值分析及结构优化

广泛应用于300及600 MW等大容量火电机组的固液两相流离心泵,由于其输送介质的特殊性,在运行中存在磨损严重以及效率低下等问题,而对泵性能产生影响的主要因素包括泵输送介质的特性和泵体几何结构因素。该文具体分析了泵体结构因素如蜗壳喉部面积、叶片数、叶片包角等对火电厂固液两相流离心泵性能的影响,并以此为依据,对其进行结构优化设计,然后通过选取合理的模型以及控制方程,借助于Fluent软件对改进后的泵内流场进行数值模拟,验证优化设计的效果。模拟结果显示,优化设计后的固液两相流离心泵达到了额定出力,效率有显著提高。     

再生燃料电池微重力气液分离器性能仿真分析

针对空间再生燃料电池储能系统的应用需求,开发了可在微重力条件下工作的气液分离装置。在水流量239 L/h,气体流量120 s L/h条件下,采用CFX欧拉两相流模型计算了不同转速对分离器性能的影响。计算结果表明,气体分离率随转速升高而下降,功率消耗呈先下降后上升的趋势,转速约2 980 r/min时功耗最小,计算结果和地面试验数据的吻合较好。     

基于响应曲面法的变压器油T501电化学测试条件优化

T501作为广泛应用于变压器油中的抗氧化剂,它的加入能显著延缓油的氧化速度,从而延长油品的寿命,但是添加过量的抗氧化剂,又会影响油的电气性能,因此精确测定T501含量很重要。本文主要通过响应曲面法（RSM）和方波伏安法（SWV）研究了在采用三电极体系和确定电极材料为石墨电极的前提下,电解质种类及浓度、最佳有机溶剂种类及含水量等对T501含量测试的影响,进而筛选出最适宜的测试条件。结果表明:最佳工作电极直径为6 mm,最佳电解质为KOH,浓度为0.18 mol/L,最佳有机溶剂为乙醇,含水量1%;在该条件下,变压器油中T501质量分数与峰电流大小Ip线性关系良好,回收率为96.60%~102.10%;使用优化后的电解质溶液对运行变压器油中T501含量进行检测,结果与GB/T 7602.2液相色谱法结果具有一致性。     

考虑径流不确定性的水库优化调度响应曲面方法

来流的不确定性是造成水库调度困难的主要原因之一。针对这一问题,本文提出了基于径向基核函数的水库优化调度的响应曲面建立方法。该响应曲面用以表达入库流量、水库状态（水位或库容）及其对应的水库该时段最优下泄流量三者之间的关系,包含了不同来流过程下水库最优运行方案的信息。根据所建立的响应曲面以及径流预报,可以快速准确地定位出水库运行的决策方案。研究将该方法应用于某水库以月为单位的长期优化调度中,结果表明,水库优化调度响应曲面的建立过程考虑了水库长期运行中来流不确定性的影响,可以为今后水库的运行调度提供参考。     

透气砖底吹铝熔体精炼过程中气液两相流场的数值模拟

利用双流体模型和多孔介质模型对透气砖底吹的铝熔体精炼过程中的气液两相流场进行了数值模拟,考察了不同透气砖布置方式对流场产生的影响。结果表明：净化气体主要分布在透气砖的上方区域,且气体在除气室中的气泡上升速度总体比较均匀;相比于3×4方案,采用1×8方案的气泡在除气室中停留时间更长,总体平均气含率更高,铝熔体能与足够数量的净化气体充分接触,有利于铝熔体的除氢。     

管式除雾器开孔对除雾性能影响的数值模拟研究

通过数值模拟的方法,研究了开孔数量、液滴粒径和流速对管式除雾器除雾效率以及流动阻力损失的影响。使用湍流模型和离散相模型分别计算连续相气体以及液滴运动。研究结果表明,管式除雾器的除雾效率随着液滴粒径和流速的增大而增加,而且管式除雾器对小液滴的除雾效果明显,可以去除约62%的5μm的液滴以及69%的10μm的液滴。另外,通过翅片开孔可以有效降低管式除雾器的流动阻力。在所研究的流速范围内,开孔管式除雾器的流动阻力可以降低约50%。通过研究可以得出,管式除雾器对小液滴具有较高的除雾效率,通过打孔可以降低管式除雾器的流动阻力,但也会降低除雾效率。此研究成果可为管式除雾器的理论研究以及工业应用提供依据。     

基于响应表面法的550kV GIS隔离开关中的结构优化设计

利用有限元方法,首先计算了550 kV GIS隔离开关中的电场分布。进一步引进了响应表面方法,实现了响应表面方法与有限元的结合,完成了550 kV GIS隔离开关中的电场优化设计。优化的结果表明,550 kV GIS隔离开关中的电场经过优化后,分布更加均匀,1 min 740 kV工频耐压、1 675 kV的雷电冲击和1 300 kV的操作冲击试验、完全达到国家标准,符合设计要求。同时提高了产品运行的可靠性。     

智慧社区多能流随机响应面模型预测控制方法

提出一种智慧社区多能流随机响应面模型预测控制方法。采用随机响应面法获取分布式风电和光伏出力、负荷需求以及实时电价等预测误差分布特性,得到预测误差概率密度分布曲线并将其离散化,利用轮盘赌算法生成初始场景集并采用最近邻聚类法进行场景削减。考虑冷热电联供、电动汽车、储能设备等的技术经济特性,构建了兼顾经济性和环保性的多能流多目标优化调度模型,并利用随机模型预测控制方法对多能流调度模型进行在线滚动优化,从而实现日前优化和实时滚动优化的有效统一。算例结果验证了文中所提出方法的有效性和优越性。     

激冷室内合成气穿越液池过程流动特性与带水问题

采用三维数值模拟方法对德士古气化炉激冷室内合成气穿越液池过程的流动特性以及合成气带水等关键问题进行了研究，探讨了两管(上升管和下降管)间隙、气流速度以及液膜流速对带液量的影响。模拟结果表明：在进水流量保持一定的条件下，气流的带液量随着两管间隙的增加而减少，随着气流速度的增大而增大，并分别获得了带液量与两管间隙、带液量与气流速度的关系曲线；在两管间隙和气流速度一定的条件下，液膜流速对气流的带液量也存在影响，随着液膜流速的增大带液量先减少后增加。     

基于随机响应面法的动态仿真不确定性分析

为分析负荷模型、故障时间长短等关键参数变动对电力系统动态稳定的影响,将一种新方法———随机响应面法应用于电力系统动态仿真的不确定性分析中。随机响应面法能够建立响应与输入参数之间的多项式表达关系,仅需少量仿真便可快速估计出响应的统计信息,克服了传统不确定性分析方法的仿真次数多、时间长等缺点。IEEE 9节点系统的算例分析证实了随机响应面法的有效性和实用性。IEEE 39节点系统的仿真结果表明,关键参数的变动可引起较大的响应不确定度,尤其是负荷模型结构的不同对系统的动态行为和动态稳定有着重要影响,可直接关系到系统的安全稳定运行。