动力工程学报

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锅炉技术

660 MW旋流对冲燃煤锅炉燃烧过程的数值模拟及结渣分析

邓念念，周臻，肖祥，黄歆雅

2014, 34(9): 673.

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在100%、75%和50%负荷下以及不同煤粉细度下对某660 MW旋流对冲燃煤锅炉进行燃烧过程数值模拟计算，分析了影响该类型锅炉结渣的因素.结果表明：100%负荷下炉膛左右墙19～24 m高度截面中间区域出现结渣的概率最大，75%负荷下炉膛左右墙21～23 m高度截面中间区域最有可能出现结渣情况，50%负荷下炉内出现结渣的可能性最小；当煤粉细度为10 μm时，炉膛左右墙出现结渣的区域为23～28 m高度截面的中间区域，且煤粉细度减小会加快煤粉着火速度，提高炉膛整体温度，增大炉内可能出现结渣情况的区域面积.

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锅炉技术

电站锅炉炉管泄漏数值模拟及定位算法研究

沈国清，张世平，安连锁，冯强，许伟龙

2014, 34(9): 678.

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针对电站锅炉炉管泄漏点精确定位问题，对泄漏喷流形成的流场和声场进行了数值模拟.将通信工程中的Chan算法引入到炉管泄漏定位检测中，分别在空旷环境、实验室环境、模拟炉膛常温无噪声环境和模拟炉膛常温高噪声环境下进行了实验研究.结果表明：泄漏喷流流场轴向速度是引起泄漏声波传播扰动的主要原因，远场的噪声辐射具有指向性特征；在孔口部区域声功率级最大，且声功率级沿对称轴方向随与喷口距离的增大而逐渐扩散衰减，泄漏声场的强度随孔直径的增大而增强；相同孔直径、不同泄漏蒸汽工况下的声功率级基本相同；通过Chan算法对泄漏进行定位，定位结果误差在工程允许误差范围内，定位精度较高.

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锅炉技术

差速流化床密相区内流动特性的数值模拟

宋兴飞，王庆功，别如山，纪晓瑜，陈佩，刘茜茜

2014, 34(9): 685.

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基于颗粒动力学理论，采用Fluent软件中标准kε方程模型和欧拉欧拉双流体模型对差速流化床底部密相区内的气固两相流动过程进行了数值模拟，分析了内循环过程中颗粒速度和压力等流动特性参数的分布和变化规律，研究了主、副床风速对密相区流场的影响.结果表明：保持副床风速u2=1.5 m/s不变，随着主床风速的增大，主床的时均颗粒体积分数降低，副床的时均颗粒体积分数升高，压力降方差和回流速度增大；保持主床风速u1=4.0 m/s不变，随着副床风速的增大，回流速度减小，压力降方差先增大后减小，当副床风速为2.0 m/s时气固两相流动最强烈.

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锅炉技术

生物质混煤燃烧锅炉过热器受热面金属氯腐蚀特性

武岳，王永征，栗秀娟，岳茂振，姜磊

2014, 34(9): 690.

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在探讨锅炉过热器受热面金属氯腐蚀机理的基础上，模拟生物质混煤燃烧锅炉过热器区域的气相条件及其受热面的积灰情况，采用增重法在水平管式炉上进行了受热面金属氯腐蚀特性试验，研究了不同管材、不同HCl体积分数和不同温度下受热面金属氯腐蚀的特性规律.结果表明：受热面金属氯腐蚀特性曲线均符合抛物线规律，15CrMoG管材的抗腐蚀特性优于12CrMoVG管材；腐蚀速率与HCl体积分数呈线性关系，碱金属氯化物对金属的腐蚀作用大于HCl对金属的腐蚀作用；腐蚀速率与温度呈指数关系，当温度由550 ℃升高到600 ℃时，腐蚀速率增幅变大.

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汽轮机与燃气轮机

姊妹孔平板气膜冷却效率的数值模拟

张玲，郭瑞红,郭达飞，李浩

2014, 34(9): 696.

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利用Fluent软件对NavierStokes方程进行求解，采用Realizable kε 模型研究了30°、45°和60° 3种夹角姊妹孔射流对气膜冷却效率的影响，讨论了2个次孔夹角角度对流动温度场和姊妹孔平板冷却效率的影响.结果表明:姊妹孔主要是通过2个次孔产生的涡旋结构和主孔涡旋结构相互作用来提高冷却效率的，将被抬离的射流中心向横向方向拉拽，破坏反向对涡旋，将升力变为展向拉力，既提高了射流贴壁性又增大了展向覆盖面积；姊妹孔夹角为30°时,平板的气膜冷却效率最高.

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汽轮机与燃气轮机

微波谐振腔蒸汽湿度测量系统不确定度分析

钱江波，严晓哲，韩中合，李恒凡

2014, 34(9): 701.

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推导了微波谐振腔蒸汽湿度测量关系式的灵敏度系数；分析了压力和频率等直接测量参数的不确定度；以不同压力及湿度的湿蒸汽为例，分析湿度测量关系式中各计算参数的不确定度，合成了蒸汽湿度测量系统的标准不确定度，分析了蒸汽压力和湿度变化对系统不确定度的影响；确定了考虑参数测量、腔体热膨胀、取样误差、腔体内壁沉积水膜等因素时系统的综合不确定度.结果表明：系统综合不确定度uz≤0.764%；随着蒸汽湿度和压力值的增大，蒸汽湿度测量系统的合成标准不确定度变大；系统压力测量引入的不确定度较小，可以忽略，而频率测量引入的不确定度较大，谐振频率的准确测量是确保系统测量精度的关键.

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自动控制与监测诊断

基于自适应高斯滤波的电站历史数据稳态检测方法

高萌，刘吉臻，王瑞琪，张恒，张轩

2014, 34(9): 708.

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引入基于高斯滤波的自适应去噪算法，结合R检验法进行历史数据的稳态检测.选取某1 000 MW机组的总风量数据，在相同参数条件下对该方法和中值滤波法进行仿真对比.结果表明：自适应高斯滤波法具有更好的去噪效果和突变点信息保留能力，基于该方法的稳态检测对短时间稳态检验的灵敏度较高，且对稳态与非稳态的状态切换边界识别更准确.

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自动控制与监测诊断

锅炉汽包瞬态温度场在线监测

李斌，陈丰，史良宵

2014, 34(9): 714.

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为了监测锅炉汽包瞬态温度场，建立了基于反演解法的瞬态温度场计算模型；在汽包外壁布置热电偶，根据测量数据，采用反演解法，利用控制容积的思想将局部导热方程转化为常微分方程，求得汽包横截面的瞬态温度场.采用无限长圆柱一维导热问题理论解和Ansys数值模拟二维导热问题数值解以及实际试验数据对反演解法的计算结果进行了验证.结果表明：3种方法的计算结果吻合度很高，说明反演解法的计算精度很高，可实现汽包瞬态温度场的在线监测.

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辅机技术

超超临界机组RB过程除氧器暂态特性计算模型

朱宝，钱海平，吴猛，陈立强，王崇如，盛德仁

2014, 34(9): 720.

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针对机组甩负荷时给水泵有效汽蚀余量下降、给水泵组可能发生汽蚀的问题，在试验基础上，通过对除氧器辅机故障减负荷（RB）暂态过程的理论分析，给出了超超临界机组除氧器暂态特性和给水泵最大有效汽蚀余量ΔNa，max的计算模型，并对试验数据和试验过程模拟结果进行了比较.结果表明：所用模型精度较高；降低除氧器水容积的波动幅度，或者在除氧器布置高度不变时减小下降管长度，均能减小ΔNa，max.

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辅机技术

MPSHPⅡ型中速磨煤机在高水分燃煤机组上应用的试验研究

孙科，靳士奇，秦大川

2014, 34(9): 725.

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基于国内存在的MPSHPⅡ型中速磨煤机最大出力计算以及运行优化等方面的困难，提出了一个针对该新型磨煤机出力的计算方法，并与试验数据进行了对比；通过对其运行特性进行研究，得到一次风量、分离器挡板角度、磨煤机出力和加载力对煤粉细度以及单耗的影响，进而提出了适合该型磨煤机的运行工况.结果表明：所提出的计算方法可以较准确地计算出新型磨煤机的出力，但是在研磨高水分煤种时，限制出力的因素仍为干燥出力.

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辅机技术

变频电机驱动轴系扭矩脉动特性试验研究

李年仔，郭玉杰，张晓斌，杨建刚

2014, 34(9): 731.

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为研究变频电机扭振机理，采用信号分析方法建立了变频电机SPWM运行模式下扭矩谐波特性分析模型，在变频电机驱动轴系试验台上开展了升速过程中扭矩特性试验研究.结果表明：变频电机不仅会产生转速的多阶整数倍频分量，在转速频率附近也会产生若干间谐波分量，随着分量阶次的升高，相应阶次分量的幅值减小；弯曲振动对脉动扭矩的影响较小；随着转速的升高，扭矩脉动幅值越来越大；扰动情况下，脉动扭矩中出现了大量杂频分量，幅值较无扰动时大.

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辅机技术

风机叶片表面分离涡与宽频噪声辐射特性的分析

万剑峰，杨爱玲，戴韧

2014, 34(9): 736.

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采用大涡模拟结合噪声FWH模型，计算分析了低马赫数下风机ClarkY叶型的流场结构、叶型表面压力脉动特征以及宽频噪声特征，并对表面压力脉动与远场声压的频谱进行了对比.结果表明：叶片表面形成的分离涡涡束与叶片表面压力波谷存在关联，每处分离涡对应着一个表面压力波谷；分离涡声源的远场声辐射能力极小，叶片的宽频噪声主要来源于来流冲击前缘点形成的压力脉动和尾缘涡脱落产生的压力脉动，前缘点的声辐射能力高于尾缘区域的声辐射能力.

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新能源

基于性能可靠性的风电机组功率曲线评定新方法

芮晓明，张穆勇，霍娟

2014, 34(9): 742.

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针对在实际风电机组验收过程中基于功率曲线的考核评估非常困难的问题，利用中央监控系统的机组运行数据，进行了运行功率曲线的测量，并基于性能可靠性理论，根据制造商承诺功率曲线性能，构建了基于性能可靠度的功率曲线评估方法.利用该方法对北方某风电场5台机组的功率曲线进行了评估.结果表明： 5台机组中，6号机组的可靠性最高，4号机组的可靠性最差；该方法评估准确、简单实用，为工程中功率曲线的评价提供了参考.

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材料科学

AP1000汽轮机低压转子30Cr2Ni4MoV钢的组织及力学性能

崔正强，王延峰,侍克献

2014, 34(9): 748.

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采用化学成分和显微组织分析、室温和高温拉伸、硬度、冲击以及韧脆转变温度测试等方法，研究了30Cr2Ni4MoV钢低压转子不同位置的组织和力学性能.结果表明：低压转子不同位置的成分偏析较小，晶粒尺寸变化不大，拉伸强度和硬度比较均匀，但室温冲击性能、上平台能量和韧脆转变温度有所差别；与芯部相比，低压转子表面的室温冲击吸收能量和上平台能量高，韧脆转变温度低.

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