多尺度熵在棒束通道气液两相流压差信号分析中的应用

棒束通道气液两相流的压差信号是非线性的,多尺度熵法在分析非线性信号方面效果较好。运用多尺度熵对压差信号进行分析,在7×7棒束通道的气液两相流实验台上采集压差信号,针对104种流动条件4种流型的压差时间序列分析其多尺度熵特征。研究发现：小尺度（前8个）下的多尺度熵率可以准确区分棒束通道4种流型;大尺度下的样本熵变化趋势可以揭示4种流型的动力学特性。     

基于全生命周期的地热发电系统环境影响评价

为明确不同类型地热发电系统“获取、转化”环节的钻井、建设、运行、退役等不同过程对地热发电系统的环境影响贡献,本文建立了基于热力学优化模型的闪蒸/双工质地热发电系统全生命周期环境影响评价模型。进而,选取西藏羊八井、广东丰顺、华北油田及青海共和四种典型地热热储,整理和收集了我国地热发电系统的环境影响全生命周期环境影响清单,分析了地热发电站六个不同过程对三个主要环境影响潜值评价指标：酸化潜值、富营养化潜值和全球变暖潜值的影响规律。发现钻井完井过程分别平均占到地热电站酸化潜值、全球变暖潜值和富营养化潜值的46.28%、45.90%和27.52%,地下系统和地上系统的环境影响贡献相当;地热梯度与地热电站的全生命周期环境影响潜值有着负相关关系,梯度越大,环境影响潜值越低。。     

棒束通道气液两相流流型识别及动力学特性分析

采集棒束通道实验台上气液两相流4种流型压差信号,计算4种流型的多尺度边际谱熵,对其进行流型识别及动力学特性分析。实验结果表明:多尺度边际谱熵能从整体上区分4种流型,从频域细节尺度定量揭示不同流型间的动力学特性;利用多尺度边际谱熵增率和谱熵均值联合分布可定量准确区分4种流型,对泡状-搅混流这种难以区分的过渡流型也有较好效果;与支持向量机结合具有运算速度快、识别率高的优点,准确率高达98.11%,适合流型的在线识别。     

基于实验误差修正模型的闪蒸-双工质联合地热发电系统分析

建立了闪蒸与双工质地热发电模型，以单位热水发电量最大化为优化目标，利用遗传算法对不同热源温度下的闪蒸压力、蒸发温度和冷凝压力等参数进行优化；并搭建闪蒸-双工质实验装置，测试了在100～150℃热源条件下发电系统在稳定运行工况下的流量、温度、压力和输出功率等参数，并利用测试数据对模型进行修正。结果表明，温度越高，闪蒸-双工质联合地热发电的单位热水发电量的增加量越大，系统适应高温热源的指标越好；误差修正模型ECM2和实验数据具有较好的吻合性，其闪蒸压力P₁₀、蒸发压力P₅和单位热水发电量Ne相对误差均不超过5%；对联合发电系统进行稳定性分析，表明当负载功率小于输出功率55%时系统的输出功率变化较大，当负载功率大于或等于输出功率时系统的输出功率保持不变。另外，对联合发电系统的各项?损分析表明，较低的等熵效率导致膨胀机?损占比最大，还可以进一步考虑优化冷凝器。得到的相关结论可以为我国西部地区中高温地热资源的开发和利用提供指导建议。