过刊目录

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    锅炉技术
  • 锅炉技术
    陈登科, 彭政康, 闫永宏, 孙刘涛, 孙锐
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    在350 kW热态中试炉上开展一次风浓淡比(煤粉质量流量比)对一次风着火特性影响的热态实验研究。通过测量燃烧器下游主燃区不同轴向位置、径向位置处的炉膛温度、O2体积分数、CO体积分数以及NOx质量浓度等参数,研究浓淡比对神华烟煤与神木半焦混合燃烧时(掺混比为50%)着火特性和NOx质量浓度的影响。结果表明:除了浓淡比为1.0,混合燃料浓侧射流着火燃烧均优于淡侧,焦炭稳定燃烧位置向炉膛上游移动,O2消耗及燃烧产物生成也主要集中在浓侧;随着浓淡比的增加,着火距离减小,高温区燃烧稳定性增强,NOx质量浓度大幅降低,但浓淡比为3.8和5.0时,主燃区出口中心NOx质量浓度差值仅为20.27 mg/m3,差距较小,推荐半焦混合燃烧的合适浓淡比为3.8~5.0。
  • 自动控制
  • 自动控制
    屈小凡, 吕剑虹
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    为了提高超超临界火电机组协调控制系统的控制性能,提出一种基于迭代学习预测控制的控制方法。将迭代学习算法用于改进预测控制器,基于状态空间预测模型,利用历史误差进行迭代校正,在性能指标中同时引入迭代序列和时间序列二次型项,计算最优控制律,从而保证在模型失配情况下对设定值的无偏跟踪。以某1 000 MW超超临界机组为例,基于现场实验数据采用粒子群优化算法辨识得到过热汽温对象模型,并进行仿真实验。结果表明:该方法能够有效改善过热汽温的控制品质,对于输入、输出扰动以及负荷大范围变化所造成的模型失配具有较好抗性,鲁棒性强。
  • 自动控制
    王印松, 刘萌, 刘霜
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    为了研究火电机组轴流风机运行效率的影响因素,对轴流风机的能耗特性进行分析,对比单台轴流风机运行方式和2台轴流风机并联运行方式的能耗,分析轴流风机能耗并提出了轴流风机控制系统的优化设计方案。结果表明:当机组在低负荷运行时,与2台轴流风机并联运行方式相比,单台轴流风机运行方式可有效降低能耗损失、提高轴流风机效率;火电机组在低负荷运行时采用单台轴流风机运行方式,中高负荷运行时采用2台轴流风机并联运行方式,通过引入轴流风机指令系数实现2种运行方式自动无扰切换。
  • 监测与测量
  • 监测与测量
    周佩丽, 谭文, 彭志敏, 丁艳军
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    针对燃煤机组烟气中CO体积分数波动剧烈的特点,采用WM-DAS方法结合原位取样方式对CO体积分数进行快速在线监测。首先,对WM-DAS方法进行理论推导和实验验证,然后将该装置安装于某燃煤电厂省煤器出口水平烟道,测量腔体安装于烟道内部,在拉法尔喷嘴抽气作用下,烟气经测量腔体前端的过滤器过滤后进入测量腔体实现测量。结果表明:原位取样式CO在线监测装置能够实现CO体积分数高精度快速在线测量;CO体积分数与O2体积分数有极强相关性。
  • 工程热物理
  • 工程热物理
    麻程柳, 杨茉, 李峥, 陈凯
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    以新型冲孔矩形涡流发生器流道内的流动与换热为背景,模拟了流道内插柔性体的流固耦合对流换热过程,研究柔性体涡流发生器的振荡对通道内涡量场及其换热性能的影响,探究通道内柔性体流固耦合强化换热的机理。结果表明:柔性体在变形过程中会使流场中产生尾涡,且当其在一个拍打周期内达到最大弯曲程度时,尾涡会在后缘脱落到尾流中,使得冷、热流体剧烈掺混,从而起到强化换热的作用;随着Re的增大,换热强度提高得更快,在Re=3 000时通道中安装单个柔性体涡流发生器可以使通道对流换热强度提高39.4%。
  • 工程热物理
    吴正人, 张亚萌, 刘梅, 李莉, 杨红月
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    液膜的孤立波特性是影响液膜表面形态的重要因素,也是影响液膜换热特性的主要原因之一。通过搭建降液膜流动实验台,对倾斜三角形壁面上液膜流动进行实验测量,分析不同倾斜角度、雷诺数和沿程距离下孤立波波速和频率的变化规律。结果表明:孤立波波速与雷诺数呈正相关;三角形壁面上的孤立波波速高于平板壁面上;孤立波波速随着沿程距离的增加而逐渐增大;孤立波频率与雷诺数、倾斜角度和沿程距离均无明显相关性,而与其自身的产生过程密切相关。
  • 辅机技术
  • 辅机技术
    凌佳喜, 易思强, 廖先伟, 王昌朔, 杨建明
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    在管壳侧分别建立多孔介质数值模型的基础上,提出一种将管侧多孔介质模型计算所得冷却水速度分布注入到壳侧多孔介质模型的方法,实现凝汽器管壳侧流动与传热的耦合计算。在Fluent平台上开发了读取管侧冷却水速度分布和将其注入到壳侧的自定义程序,并对某600 MW机组表面式凝汽器进行了管壳侧耦合数值模拟计算。结果表明:该耦合计算方法是可行的,基于管侧冷却水速度分布不均的凝汽器性能数值模拟更符合实际。
  • 环保技术与设备
  • 环保技术与设备
    陈鸿伟, 冯旭鹏, 徐继法, 艾天超
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    以折流板除雾器为基本结构,在折流板除雾器弯折管道处增加1排圆管,构成新型复合式除雾器。采用计算流体力学方法对折流板除雾器、带勾板折流板除雾器及新型复合式除雾器进行数值模拟和分析。结果表明:液滴粒径小于20 μm时,新型复合式除雾器的除雾效率明显高于折流板除雾器和带勾板折流板除雾器;当入口流速为4 m/s、液滴粒径为10 μm时,新型复合式除雾器比折流板除雾器的除雾效率提高了9.33%,比带勾板折流板除雾器的除雾效率提高了5.33%;新型复合式除雾器的管排对来流的节流作用和气流的湍动作用可提高除雾器的除雾效果;在管排处新型复合式除雾器对液滴的捕集数量最大,管排在新型复合式除雾器中起重要作用。
  • 新能源
  • 新能源
    韩志伟, 丁勤卫, 李春, 岳敏楠, 邓允河
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    通过Fortran语言编程进行AQWA二次开发,实现漂浮式风力机气动-水动-系泊耦合动力学模型算法求解。考虑风波耦合作用,研究了悬链线系泊系统不同参数对3种漂浮式风力机平台运动响应及漂浮式风力机系统各参数的影响。结果表明:系统参数对漂浮式风力机Spar平台纵荡位移最大值、垂荡位移最大值影响较大,而对纵摇角度最大值和机舱加速度最大值均影响较小,且导缆孔不同位置的张力最大值变化不同,故合适的导缆孔位置能够有效增强平台稳定性;系泊系统采用较大直径的悬链线可提高漂浮式风力机Barge平台稳定性;系泊长度、导缆孔位置及系泊直径对漂浮式风力机Semi平台纵荡位移最大值、系泊张力最大值影响较大,而对垂荡位移最大值、纵摇角度最大值及机舱加速度最大值均影响较小。
  • 材料科学
  • 材料科学
    郝洪亮, 龙芸, 杨希刚, 王玉璋, 王星
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    为分析热障涂层(TBCs)在高温盐雾腐蚀等恶劣服役环境下导热系数的变化规律,采用格子玻尔兹曼(LBM)方法,并利用涂层隔热温差分析模型系统地研究了陶瓷层(TC)厚度、黏结合金层(BC)厚度以及烟气侧和冷却空气侧对流传热系数对涂层隔热温差的影响。结果表明:涂层的隔热性能在腐蚀反应发生后迅速衰减;随着烧结的发生,涂层的有效导热系数增大,其隔热性能变差;陶瓷层厚度对涂层的隔热性能起决定性作用,涂层隔热性能随陶瓷层厚度的增加几乎线性增大,而黏结合金对涂层隔热性能的影响很小;烟气对流传热系数增大会导致叶片基体温度升高,而冷却空气对流传热系数增大则有助于降低叶片基体温度。
  • 材料科学
    陈智君, 乔尚飞, 董刚, 刘霞, 姚建华
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    为了解决9% Cr钢汽轮机转子轴颈堆焊1CrMo合金时,由于稀释率大、热输入高导致的新转子轴径表面降Cr质量分数效率低和磨损后不适合局部修复的问题,采用激光熔覆技术替代堆焊,在9% Cr钢表面进行了1CrMo合金激光熔覆试验,并对熔覆层组织结构和性能进行了测试分析。结果表明:激光熔覆技术可在9% Cr钢表面制备成形质量及力学性能良好的1CrMo合金熔覆层,熔覆层组织主要由铁素体和颗粒状碳化物组成;与堆焊相比,激光熔覆可有效降低基体对熔覆层的稀释率,提高表面降Cr质量分数效率;与基体材料相比,1CrMo合金熔覆层强度略低,但塑韧性更好,力学性能达到9% Cr钢汽轮机转子轴颈设计要求。
  • 水轮机技术
  • 水轮机技术
    田文文, 刘小兵, 李佳楠, 袁帅, 鲁思阳, 李叶兵
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    对高水头水电站混流式水轮机导叶泥沙磨损进行了试验研究与数值模拟计算,获得了常用于水轮机活动导叶S135和ZG06Cr13Ni5Mo材料,以及用于固定导叶1Cr18N9Ti和Q345的泥沙磨损规律,拟合出泥沙磨损率计算公式。结果表明:泥沙绕流速度比泥沙质量浓度对磨损率的影响高2个数量级,导叶吸力面磨损相对于压力面较严重,导叶头部和尾部出现明显纹路、斑点和缺口,用于活动导叶的S135材料和用于固定导叶的1Cr18N9Ti材料的耐磨性较好。