燃烧反应机理全局性简化及骨架机理优化

燃烧基元反应速率系数存在着一定的不确定性,会影响各基元反应对燃烧特性参数的贡献,传统图解简化法统计基元反应中各组分贡献大小也会受此影响,使组分之间的耦合强度存在着一定的不确定性.为此拟开展基于燃烧反应动力学速率系数不确定性下的机理简化和优化.首先在速率系数不确定性参数空间内均匀采集1 000个可能性详细机理样本,然后应用直接关系图解法(DRG)对机理样本进行简化,并对排除的组分进行统计和排序,最终根据概率大小削减模型;其次应用全局敏感性方法判断其重要反应机理,对其中较为灵敏的反应进一步优化,最终得到可以预测相对准确的简化机理.     

基于组分半全局敏感性的燃烧反应动力学模型简化方法

针对目前缺乏对燃烧反应动力学机理中组分重要性判别的诊断方法,本文提出可准确量化组分重要性的半全局敏感性分析方法,并应用此方法简化USCMech II、Jet Sur F和DME机理,得到的简化机理可分别精确预测乙烯、正庚烷和二甲醚的点火延迟时间．基于组分半全局敏感性方法不仅可以精确评价组分的重要性程度,还可以分辨组分的正负贡献;采用此方法消除不重要的组分,最终得到32组分的乙烯燃烧机理、56组分的正庚烷燃烧机理和32组分的二甲醚氧化机理,并且这3个简化机理也比通过DRG和DRGEP方法得到的简化机理更加紧凑．     

基于混合算法的燃气轮机多传感器故障诊断

为解决卡尔曼滤波算法难以实现燃气轮机多传感器故障诊断的难题,提出一种基于混合算法的燃气轮机多传感器故障诊断方法。首先,基于平方根容积卡尔曼滤波（SRCKF）算法构建了一组滤波器,每个滤波器对状态的最优估计被定义为故障检测因子用于传感器故障的特征提取;然后,利用基于密度的聚类算法对故障检测因子进行聚类以实现故障传感器的检测和隔离;最后,利用极大似然估计方法（MLE）实现故障传感器故障严重程度的估计。所提出的方法在GT25000三轴燃气轮机模拟机上进行了仿真验证,仿真结果表明：所提方法有效,多传感器故障诊断的准确率高于95%。     

碳氢燃料热裂解与引发裂解换热对比实验

通过流动管反应器对碳氢燃料RP-3在超临界条件下的热裂解及引发裂解进行了实验,对两种条件下的燃料吸热能力及传热特性进行了对比分析,并对裂解产物进行了采样分析。结果表明,引发裂解降低了燃料的裂解起始温度,在一定温度区间内提高了燃料的裂解率,从而有效提高了燃料热沉,在相同热通量条件下,降低了燃料温度,并降低了加热段壁面温度。对流换热受化学反应及物性变化的影响,燃料裂解吸热可增强换热,而大量气态产物的生成会降低换热,因此,裂解反应的增强不一定增强换热。     

江门市某体育场超限大跨罩棚钢结构设计

广东省江门市某体育场采用常见的三角形空间立体桁架拱结构作为西侧罩棚长跨方向的主承重结构体系。独特的建筑造型不仅要求屋面结构支承于该桁架拱的下弦,而且拱桁架还须在竖向平面内以一定的角度倾斜设置。针对本工程的特点,本文不仅进行了基于常规设计要求的各种静力分析,同时还对结构的抗震性能进行了较为详细的研究。分析结果表明,本工程罩棚钢结构的整体稳定性能和抗震性能可以得到保证,且结构设计的控制性因素为结构整体稳定性指标。     

某超限结构及连体钢桁架性能化设计

某科研大楼为超限高层建筑,建筑结构平面呈U字形,顶部两层通过跨度约30m的钢桁架结构连接成封闭的口字形,为局部连体结构。介绍了该结构整体的抗震设计性能化分析历程,重点阐述了连体钢桁架的结构性能化分析要点和方法,从力学基本概念和工程应用实践出发,提出了将连体钢桁架视为一个整体构件进行性能化设计的方法,取得了良好的效果。     

超临界碳氢燃料流动换热的仿真研究

建立了适用于温度、压力大范围变化的超临界碳氢燃料换热特性研究的一维模型,试验验证了模型的可靠性,基于该模型分析了质量流率、换热状态转换和压力等因素对超临界碳氢燃料的换热特性的影响。结果表明:4.0 MPa的低压力工况下,在超临界碳氢燃料的拟临界温度附近存在传热强化现象,而7.0 MPa的高压力工况下,该传热强化现象消失;不论质量流率的大小,4.0 MPa工况下的传热系数始终高于7.0 MPa工况下的传热系数,压力的高低在超临界碳氢燃料的汽相换热区对传热性能的影响更为显著;40kg/(m2.s)的低质量流率条件下,由液相换热区向汽相换热区的换热状态转换将导致转换区附近的传热恶化,而增大质量流率则可避免该问题的发生。     

碳氢燃料热裂解与引发裂解换热对比实验

通过流动管反应器对碳氢燃料RP-3在超临界条件下的热裂解及引发裂解进行了实验,对两种条件下的燃料吸热能力及传热特性进行了对比分析,并对裂解产物进行了采样分析。结果表明,引发裂解降低了燃料的裂解起始温度,在一定温度区间内提高了燃料的裂解率,从而有效提高了燃料热沉,在相同热通量条件下,降低了燃料温度,并降低了加热段壁面温度。对流换热受化学反应及物性变化的影响,燃料裂解吸热可增强换热,而大量气态产物的生成会降低换热,因此,裂解反应的增强不一定增强换热。     

宝安体育场显示屏钢结构设计

宝安体育场LED显示屏钢结构的安装方式特殊,在控制荷载组合作用下,结构反应也具有其特点,故显示屏钢结构形式的选取须谨慎进行。根据工程特点,对显示屏结构的抗风和抗震性能进行设计分析,并将显示屏计算模型加入体育场整体模型中,验算在控制荷载组合作用下显示屏对整体结构的影响。最终选出符合结构安全、实用性以及外观需求的设计方案,可供同类工程借鉴。     

自身能源转管炮自动机内流场三维数值计算方法研究

针对小口径自身能源转管炮的射速问题，研究了结构复杂，高参数条件下的数值计算，本文利用PHOENICS软件为计算工作，采用多块网格生成技术（MBFGE）和压力校正的SIMLE算法，离散后的代数方程组采用CCM（Collocated Covariant Method)方法求解，完成了小口径转管自动机内流场的三维数值计算，得出了气内作用于活塞端面的压力变化，并与零维计算结果比较，得出三维数值计算的方法是合理的，从而探讨出了另一种导气装置内气室压力变化的计算方法。