轴流风机动叶异常对风机内熵产影响的数值模拟

采用Fluent软件对OB-84型轴流风机动叶安装角异常情况进行数值模拟,并用熵产理论研究和分析了风机动叶安装角异常前后的熵产分布特征．结果表明：湍流耗散为风机熵产的主要来源,动叶区和导叶区的熵产率较高,集流器区和扩压区的熵产率很小,但动叶区、导叶区和扩压区的总熵产处于同一数量级．叶片偏离程度对风机熵产有不同程度的影响,除异常叶片安装角偏离值△β±10°外,风机内的熵产均高于正常值,且熵产随△β增大而提高,但当△β〉30°时,△β对风机内熵产的影响有所减弱;同向偏离时,在异常叶片下游形成影响多流道的高熵产带,而反向偏离时的高熵产率区仅呈现零散分布;在相同偏离程度下,同向偏离对熵产的影响大于反向偏离．     

电场对液滴界面张力及动力学特征影响的研究进展

电场是改变液滴界面张力的重要因素,施加不同类型的电场对驱动微流体运动、变形、分裂及合并等行为起着至关重要的作用,该技术广泛用于微液滴操控、电子显示和原油脱水等领域,并具有潜在的应用前景。文中综述了电场作用下微液滴气-液、气-固与液-液交界面张力的变化,分析了与界面张力对微液滴运动学行为影响相关的实验现象及模拟成果;指出电场作用下气-液交界面处表面张力的变化趋势,因实验及模拟方法不同目前仍存在较大争议;探讨了直流电和交流电对电润湿过程液滴铺展的不同影响和液滴形态振荡特征;分析了直流电、交流电及电脉冲对电破乳过程中液滴运动行为的重要作用。总结了电场对液滴界面张力影响研究中存在的问题,并提出了值得进一步深入研究的可能方向。     

第一级叶轮单动叶安装角异常对动叶可调轴流风机性能的影响

轴流风机动叶安装角的调节效果是影响风机气动性能和稳定性的重要因素之一。采用数值模拟方法对某两级动叶可调轴流一次风机进行了全三维定常计算,探讨了第一级叶轮单叶片安装角发生正、负向不同偏离度对性能曲线、内流特征和噪声的影响。结果表明,异常单动叶安装角发生小角度偏离时,风机的全压和效率、湍动能及声源功率级均变化不大;随偏离度?βy增加,全压和效率显著恶化,湍动能和噪声的强度增强,其影响范围扩展至多个流道,且受影响区域扩展的方向与叶轮旋转方向相反。额定流量下,小角度正向偏离时的风机性能略好于负向情形,而大角度时其湍动能梯度变化剧烈,噪声影响区域显著增大。     

新能源辅助燃煤混合发电系统性能分析

新能源与化石能源互补发电模式可有效缓解节能减排压力。建立了由太阳能、生物质能组成的辅助系统作用于加热器汽侧的热经济性分析模型,以300MW和600MW机组为例,对辅助系统分别作用于回热系统高加侧和低加侧时混合发电系统减排CO2及降低燃煤成本等节能减排潜力进行了分析。结果表明:300MW机组节能减排潜力高于600MW机组;辅助系统作用于高加侧的热经济性高于低加侧;作用于1号高加时,混合发电系统的热经济性最好;完全排挤汽轮机抽汽工况下,热经济性指标达最大值,CO2减排节约成本达2 001.56万元/年,并随标准煤价格升高,煤炭节约成本增大,当标准煤价格为1 000元/t时煤炭节约成本达3 294.11万元/年。     

离心通风机蜗壳内的流动特征及节能改造试验研究

利用FLUENT软件对G4-73No.8D型离心式风机以及分别加装圆筒型、圆锥筒型防涡圈后的风机内部三维流场进行数值模拟,结果表明,加装防涡圈后的风机蜗壳内部流场流动明显得以改善。对风机在加装防涡圈前后进行的性能试验表明,风机加装圆筒型和圆锥筒型防涡圈后,当相对流量 时,效率平均提高了3.1%和3.48%,验证数值模拟的正确性。理论和试验研究还表明圆锥筒型防涡圈节能效果优于圆筒型防涡圈。     

新能源辅助燃煤发电系统热力性能的分析研究

以300 MW机组为例,建立由太阳能、生物质能组成的辅助热源作用于燃煤机组回热系统加热器汽侧的损矩阵模型,利用该模型分析原机组回热系统中各加热器的节能潜力,确定辅助热源的高效引入位置,研究新能源辅助燃煤混合发电系统的汽轮机效率、标准煤耗率降低量等热力性能指标。结果表明:5#低加、2#高加是节能潜力最大的加热器,100%负荷下混合发电系统的经济效益最好,辅助热源作用于2#高加混合发电系统的经济性优于5#低加,并随分流系数增大,热力性能指标均升高;当分流系数增至完全排挤汽轮机抽汽各指标最大值时,全厂及汽轮机效率提高率分别达6.31%、6.71%,标准煤耗率降低量达17.87 g/k Wh。     

活性剂溶液铺展过程和动力学特性的研究进展

表面活性剂通过改变物系的界面状态进而改变其铺展、润湿及去湿等过程,活性剂溶液的铺展过程呈现出复杂的指进现象,并受多种因素的影响。从表面活性剂引起的Marangoni效应、实验现象、铺展液膜间的分离压效应、铺展理论模型及特征量演化方程等四个方面阐述了该领域的研究进展,并对可深入研究的方向进行了展望。     

纳米颗粒与表面活性剂的自组装行为对硅油-水界面性质影响的分子动力学

采用耗散分子动力学模拟方法,研究了氨基修饰的表面活性剂聚二甲基硅氧烷与羧基修饰的二氧化硅纳米颗粒在硅油-水界面上的自组装行为,通过分析油-水界面性质（界面厚度和界面张力）和活性剂的结构性质（回转半径）,探讨了活性剂质量分数ω_S和纳米颗粒质量分数ω_N等对界面性质的影响,阐明了自组装过程中界面性质的影响因素。结果表明,纳米颗粒和表面活性剂在油-水界面上自发组装成纳米颗粒表面活性剂,当ω_S=0.005~0.2时,纳米颗粒表面活性剂可有效降低界面张力;而在ω_S=0.2~0.5时,该组装行为使界面张力随ω_S而提高。当ω_S=0.2时,活性剂的回转半径最大、随时间波动最小,表明活性剂分子被拉伸效果更明显,此时体系的界面张力最低。活性剂结构对界面张力影响较大,活性剂链长在8~17时,端氨基占比较大,即链长最短时,体系的界面张力最低,界面厚度最大。当纳米颗粒直径在2.44~12.21Å(1Å=0.1nm)时,界面张力随颗粒直径增大而降低;当ω_N=0.0165625~0.1325时,界面张力随ω_N而提高。当活性剂与颗粒的作用参数在9~21时,作用参数对界面性质无影响。     

基于能值理论的生物质混煤发电系统评价

生物质混煤燃烧系统评价通常只采用效率、经济性、环境影响等单一指标。为反映其综合性能,基于能值理论,提出采用能值产出率、环境负载率、能值可持续指标和能值转换率等4指标,对不同容量生物质混煤发电系统进行综合性评价。结果表明:混烧生物质后的系统能值产出率基本不变;环境负载率均大大降低;可持续发展指标均从未加生物质之前的小于1到大于1;能值转换率均有所增加,但均远低于单纯生物质直燃发电系统。研究指出,混烧生物质前后系统的各项能值指标与机组容量关系不大;混烧生物质后,系统均从高环境负荷系统变为中等环境负荷系统,从不可持续性系统变为可持续性系统。     

基于逆推法的并联泵性能曲线的绘制

针对两泵并联运行系统难以确定联合运行特性曲线和管路特性曲线的现状,通过建立并联折算转速概念,提出采用逆推法用于确定联合运行工况点、泵及管路性能曲线,并分析了不同节流调节方式下的经济性。试验研究表明:非共用阀门调节方式在85%负荷以下节能效果好,而共用阀门调节方式在高于85%负荷时相对节能;在不同调节方式下,并联折算转速随流量的变化趋势显著不同,采用额定转速或并联折算转速对换算轴功率的影响基本相同,对经济性分析并没有影响;逆推法简化了特性曲线的确定过程,为并联泵系统的节能降耗提供了一种可供借鉴的方法。