新型平板式固体氧化物燃料电池的开发和性能分析

利用商业数值分析软件和试验获得的电池各部件材料性能数据,改进了用于分析固体氧化物燃料电池(SOFC)单电池内部复杂物理过程的软件包.应用该软件包,得到了设计的新型高效平板式SOFC单电池内部各气体组分浓度、温度、电势、电流及电流密度等参数的分布规律.分析结果表明:在高燃料利用率情况下,阳极内组分扩散引起的浓度极化损失是影响电池性能的重要因素之一.该新型结构电池可有效改善电池的密封性,但其电解质需要较高的最大离子传导率.     

带前导叶的轴流风机动叶出口气流角α_2的优化

综合考虑了带前导叶轴流风机中的动叶流动损失、导叶流动损失及出气旋绕损失 ,以提高效率为目标 ,对动叶出口气流角α2 在理论上进行了优化分析 ,提出α2 的最优值并不在 90°(即旋绕损失为零 )处 ,其最优角度与风机进出口速度三角形有关     

采用涡旋膨胀机的低品位热能有机物朗肯循环发电系统实验研究

有机物朗肯循环(organic rankine cycle,ORC)的主要优点在于回收中低品位热能发电时的高效、环境友好、压力适宜等.文中对有机物朗肯循环进行了实验研究.实验装置采用涡旋式膨胀机,以R600a为工质,膨胀机最大输出电功率0.74 kW,最大第一定律效率2.4%.实验发现膨胀机最高转速为4589r/min:根据膨胀机输出功率随工质泵频率及热源温度的变化情况,发现工质泵频率存在一个最佳值,使得系统输出功率最大.循环第一定律效率随着蒸发压力的增加也存在最大值,其原因是由于较高压力和流量下膨胀机入口存在汽液两相现象.通过对ORC的实验研究,认为涡旋式膨胀机在中小型低品位热能ORC系统中具有非常大的优势,ORC系统有机物工质的流量和蒸发压力与低品位热能热源的匹配,是提高ORC系统性能的一个重要设计方法.     

HAT循环饱和器性能的炯分析

饱各器是HAT循环中的关键部件，对其性能的认识关系到整个系统的性能分析。由于饱和器内存在复杂的气液两相流动和相互间的传热质过程，其性能与很多参数有关，因此用一个或多个指标从一个或多个方面来评价饱和器性能问题一直是在研究的问题。本文使用了炯分析的方法，建立了饱和器炯衡模型，分析了内部炯损失，提出了性能评价的方法和4个评价指标：热力学完善度、炯效率、炯损系数和炯流密度变化率，通过这些评定准则可以对饱和器用能水平作出评价，为今后饱和器的设计和性能分析提供了参考。     

300MW汽轮机末级空心静叶内湿蒸汽二相流动与水滴沉积规律研究

基于利用控制容积法求解Reynolds时均的N-S方程、κ-ε湍流模型和Lagrange方法等模型,分析了空心静叶栅内部的二维湿蒸汽汽液两相流场和不同粒径的水滴沉积规律、沉积位置,同时在沉积位置开2种宽度、3个方向和不同数量的缝隙分别分析了抽吸和吹除两种方法对叶栅通道流场的影响以及去湿效果。     

带空气气化炉的整体煤气化湿空气透平循环的模拟研究

为了研究整体煤气化湿空气透平循环(Integrated Gasification Humid-Air Turbine Cycle,IGHAT)的性能、系统参数对系统效率和透平入口温度的影响,运用AspenPlus软件建立了IGHAT的模型,计算出IGHAT系统的发电效率。利用Aspen Plus自带的系统性能分析工具,深入地分析了气煤比、加湿量、压气机空气流量的变化对系统效率和透平入口温度的影响。结果显示,随着气煤比的增大,系统效率和透平入口温度存在一个最大值,在透平入口温度不变的情况下,系统效率则一直增大。在一定范围内,增大压气机空气流量或者加湿量,系统效率及透平入口温度均减小。研究结果有助于优化、选择IGHAT系统的热力参数,并深入了解IGHAT的本质。     

25kW热气机机身冷却水流道优化设计和分析

采用FLUENT软件对25kW热气机机身内部的换热情况进行数值模拟计算,通过对计算结果的分析,对冷却水流道的结构进行了优化设计。模拟计算和试验结果表明:结合缸套壁面的结构优化设计,在采用一进一出流道结构的前提下,达到了使冷却器和缸套均匀冷却和降低缸套内壁温度的目的。