2020年第35卷第3期文章目次

林兵谣 , 谢荣建 , 陶乐仁

2020, 35(3).

[摘要](1005) [HTML](0) [PDF 5.05 M](1059)

摘要:
环路热管是以多孔毛细芯抽吸力为动力的相变传热设备，可根据实际应用改变结构形式，能在远距离传热的同时保持良好的均温性，并且可在微重力环境下运行。环路热管工作温区较广，按照其工作温区一般可分为高温环路热管(350 K以上)、常温环路热管(200~350 K)和低温环路热管(200 K以下)。为了满足深空探测的需要，低温环路热管广泛应用于航天设备温控系统中并表现出优异的性能。按照孔隙特征和结构形式将用于环路热管的毛细芯分为四种，简要阐述每种毛细芯制备和特点；综合分析了近年来低温环路热管技术主要理论和实验研究成果，将目前低温环路热管常见的工作温区分成五个部分，分析影响低温环路热管传热性能的因素，包括工质充装量、反重力高度、次蒸发器功率等。最后，提出优化措施以满足未来深空以及地面应用的需求。

2 微型压缩机驱动的单级与自复耦合系统的实验研究

杨易坤 , 张华 , 马泽昆

2020, 35(3).

[摘要](212) [HTML](0) [PDF 2.49 M](845)

摘要:
搭建了微型压缩机驱动的单级与自复叠耦合系统的实验台，以单级制冷系统对自复叠系统进行预冷的方式获得更低的蒸发温度。高温级工质选用R404A，低温级工质选用R290/R170/R14组成的混合工质(充注质量比为0.33/0.17/0.50),在25 ℃环境温度，获得了系统的运行特性以及环境温度和高温级预冷温度对系统性能的影响。研究表明:在157 min的降温时间内，蒸发器进口温度达到-112 ℃，出口温度达到-111 ℃并保持稳定；环境温度从15 ℃升高到32 ℃，系统所能达到的最低温度由-116.68 ℃升高到-95.31 ℃；高温级预冷温度从-27 ℃降低到-37 ℃，系统蒸发器进口温度由-91.18 ℃降低到-112.7 ℃。

3 VRF制冷系统变吸气状态下频率与阀开度的同步调节

胡鹏荣 , 陶乐仁 , 何俊

2020, 35(3).

[摘要](761) [HTML](0) [PDF 2.94 M](816)

摘要:
针对变流量制冷（Variable Refrigerant Flow，VRF）系统变吸气状态下带液量的精确控制以及控制元件所引起的滞后或超调现象，以变频滚动转子式制冷系统为研究对象，分别通过恒定频率不同阀开度与恒定阀开度不同频率两个实验，建立其单独控制下的拟合模型，得到其在不同工况下的同步控制方法。结果表明：过热度随阀开度的增大而减小，在过热度为6 K以下，即阀开度为27.8%~30%时，过热度控制难度上升，提高冷冻水温度可改善这一状况；过热度随频率的降低而减小，在过热度为5 K以下，即频率为44.5~46.5 Hz时，控制难度上升；吸气干度随阀开度增大而下降，随频率降低而减小；在某一工况下，以系统质量流量为控制目标，可以拟合得到频率与阀开度的关系式，实现同步控制，在变吸气状态可以精确控制吸气干度，不损坏压缩机，并使系统迅速达到稳定状态。

4 基于遗传算法三级自动复叠制冷系统建模分析和优化

胡姣姣 , 张〓华 , 杨易坤 , 柏霄翔

2020, 35(3).

[摘要](775) [HTML](0) [PDF 3.70 M](825)

摘要:
为了优化混合工质配比，提高系统性能，采用Aspen Plus来模拟自动复叠制冷系统，将遗传算法与混合工质的配比选取结合，以系统热力学完善度最高为目标函数进行优化，得出了不同蒸发器出口温度、冷凝器出口温度、压缩机压比时系统性能最优时混合工质的质量配比，为实际自动复叠制冷系统设计和制冷剂充注提供了理论数据。将一组三级自动复叠制冷系统的实验值与模拟值进行对比，发现模拟值与实验值的误差多数都在10%以内。

5 逆流式旋流一体化双燃料喷嘴性能研究

王文杰 , 张志浩 , 杨家龙 , 夏军宏

2020, 35(3).

[摘要](132) [HTML](0) [PDF 2.97 M](710)

摘要:
以某型100 kW微型燃气轮机燃烧室为研究对象，采用化学回热循环方式，选择一种可以同时燃用重整气和柴油的逆流式旋流一体化双燃料喷嘴，通过调整喷嘴结构参数对其重整气喷射部分进行分析。结果表明：喷嘴吹扫孔角度增加至60°，孔径增加至3 mm时喷嘴附近温度约降低为650 K；增加重整气通道和重整气喷射孔面积，可有效降低重整气的喷射速度；燃烧室出口温度场特性良好，总压恢复系数为98.1%，燃烧效率为99.1%。

6 燃气轮机双燃料切换控制策略研究

刘明依 , 王冰晓 , 冉军辉 , 杨〓健

2020, 35(3).

[摘要](1096) [HTML](0) [PDF 1.96 M](849)

摘要:
为了使国产某型双燃料燃气轮机具备实时可靠的天然气-燃油双向燃料切换，需要制定出适用于燃机燃料切换的控制逻辑。通过MATLAB Simulink软件对双燃料燃机油-气切换与气-油切换过程进行了数值仿真。结果表明：所提出的燃料切换控制逻辑能够满足燃机0.85工况运行时在60 s以内实现双燃料切换，且燃烧过程可控的性能指标要求。

7 中心值班火焰对燃烧室性能影响的试验研究

王〓威 , 吴〓艳 , 张国强 , 王永贵

2020, 35(3).

[摘要](194) [HTML](0) [PDF 2.28 M](803)

摘要:
为提高贫燃料燃烧预混低排放燃烧室燃烧稳定性，研究值班火焰对燃烧室工作特性的影响，对国产某型燃烧室进行了模化燃烧试验。试验测试了值班火焰熄灭、贫燃料预混燃烧、富燃料半扩散燃烧状态下，燃烧室各性能参数。分析试验结果发现值班路燃料增加，燃烧稳定性提升，NO〖HT5”〗x排放升高，出口均匀性变差，壁面温度降低。并据此绘制1.0工况燃烧室特性线，得到合理工作区间，可以在满足燃烧室设计要求同时达到NO〖HT5”〗x和CO排放均低于30 mg/m3（15%O2），已达到国际领先水平。试验测定，在0.5工况时，值班火焰可以拓宽贫燃料燃烧熄火边界50%以上。

8 轴流压气机叶型的类形函数表述方法及气动优化

韩瑞雪 , 陈〓榴 , 段浩杰 , 戴〓韧

2020, 35(3).

[摘要](713) [HTML](0) [PDF 3.45 M](768)

摘要:
利用分析函数表示叶型中弧线与厚度分布，结合准三维流动求解器以及序列二次规划算法对高负荷级的动叶和静叶进行了以减小落后角和气动损失为目标的气动优化。初始叶型为NACA 65叶型，中弧线采用广义抛物线表示，只用最大拱度和最大拱度位置控制；厚度分布采用一阶类/形函数表示，只用一个比例因子KR控制。叶型几何只用3个参数变量，实现对初始叶型的表达。优化后动叶和静叶设计点损失分别下降19%和7.4%，工作范围均有增加，静压比提高，优化叶型的气动分布符合可控扩散叶型的设计思想。

9 燃气轮机悬臂式鼠笼与挤压油膜耦合刚度研究

孙彦博 , 梁恩广 , 何建元

2020, 35(3).

[摘要](441) [HTML](0) [PDF 1.90 M](709)

摘要:
为了获得更加准确的支撑刚度，采用流固耦合方法对一种燃气轮机自由动力涡轮用的悬臂式鼠笼结构阻尼器进行了刚度研究。利用控制变量法研究了有油膜与无油膜情况、油膜半径间隙（c）、油膜长度(L)、润滑油粘度(μ)以及润滑油流量(G)对鼠笼弹性支承刚度的影响。研究表明：当半径间隙小于0.25 mm时，变形量与油膜半径间隙c3成正比规律；当大于0.25 mm时，不符合该规律；鼠笼变形量与油膜长度L、润滑油粘度μ以及润滑油流量G-0.5近似成正比。

10 喷雾降温对燃气轮机涡轮叶片损伤的影响

肖〓旺 , 方〓勇 , 黄忠胜 , 陈〓成

2020, 35(3).

[摘要](562) [HTML](0) [PDF 3.01 M](733)

摘要:
建立了燃气轮机高温涡轮叶片损伤评估模型，包括热力学性能计算模型、应力评估模型、热评估模型和交互损伤分析模型，无法测量参数由热力学性能计算模型计算，作为应力评估模型和热评估模型的输入。根据蠕变与疲劳损伤模型分析结果，对进气道内使用喷雾冷却降温的燃气轮机高温涡轮叶片进行损伤评估,比较了燃气轮机在不同转速以及负荷下，使用喷雾冷却系统前后，高温涡轮叶片损伤的变化，定量评估喷水量对高温叶片寿命的改善。结果表明：启用喷雾冷却系统可以大幅减小因蠕变造成的叶片损伤，在低负荷（30%）时损伤减小的幅度尤为明显，其预期寿命从40 000 h延长到50 000 h以上，可以大幅延长叶片的使用寿命；在夏季运行时（53%负荷），如果以减少蠕变损伤为目标，可以考虑增加喷水量，从40%~100%，叶片各级蠕变损伤最高可减小13.5%。

11 重型发电燃气轮机的建模与状态监测研究

黄〓伟 , 常〓俊 , 孙智滨

2020, 35(3).

[摘要](284) [HTML](0) [PDF 2.00 M](740)

摘要:
为了建立燃机整体的性能预测模型，采用BP神经网络和基于思维进化算法的神经网络（MEA-BP算法）对压气机特性曲线进行预测和分析，得到了各部件的特性和基于热力学原理的数学表达式，搭建了燃机的整体仿真模型，建立了GE9F 型重型燃气轮机的性能监测及耗差分析模型，分析不同工况条件下机组的性能参数和经济性指标。对机组的运行数据进行了多元线性回归分析，可以实现压气机和燃机的性能预测，为运行人员的运行调整提供参考。

12 蜗壳进口宽度对离心泵非定常性能的影响研究

张明祯 , 符〓杰 , 常方圆 , 王辉艳

2020, 35(3).

[摘要](665) [HTML](0) [PDF 2.32 M](727)

摘要:
为分析蜗壳进口宽度对离心泵非定常性能的影响，以一台比转速为126的离心泵为研究对象，采用ANSYS CFX软件的标准k－ε湍流模型对同一叶轮、不同蜗壳进口宽度（56、63、66.5和70 mm）时，不同流量工况（0.8~1.2设计流量）条件下泵的外特性、内部流场以及压力脉动进行研究。结果表明：在设计流量下，适当改变蜗壳进口宽度对离心泵的扬程、效率影响不大；但随着蜗壳进口宽度的增大，蜗壳隔舌处的湍动能增大并向扩散段延伸；同时，蜗壳隔舌处压力脉动的压力值增大了4.2%，压力脉动幅值增大了3.4倍。设计时为提高中比转速离心泵的综合性能，应取蜗壳进口宽度为叶轮出口直径的1.8倍。

13 某燃气轮机低压压气机加级设计方法研究

蒋翔宇 , 邓庆锋 , 汪作心 , 王〓旭

2020, 35(3).

[摘要](306) [HTML](0) [PDF 1.79 M](794)

摘要:
以某燃气轮机低压8级压气机为母型，开展加零级改进设计。通过对母型机进行分析，合理地选取匹配点，对压气机零级进行了一维、二维气动设计，最后对零级压气机叶片进行三维造型。数值结果表明：新设计压气机在设计转速7 450 r/min下，流量为123 kg/s，总压比为6.125，等熵效率为88.3%，喘振裕度为32.8%，达到了设计指标；新设计零级与母型机流场匹配较好；通过对压气机变工况性能进行分析，各主要运行工况喘振裕度满足10%设计要求。

14 基于LSTM的烟气NOx浓度动态软测量模型

高常乐 , 司风琪 , 任少君 , 姚学忠

2020, 35(3).

[摘要](764) [HTML](0) [PDF 2.84 M](690)

摘要:
针对SCR系统出口NOx浓度测量准确性较差、CEMS测量存在较大延迟且吹扫过程中无法测量NOx浓度的问题，依托某660 MW机组的实际运行数据，建立基于长短期记忆神经网络(LSTM)的烟囱入口NOx浓度软测量模型。为了验证其对烟囱入口NOx浓度的预测性能，将所建LSTM模型与RNN模型、BPNN模型和KPLS 3种模型进行对比分析。研究表明：LSTM模型的预测均方根误差为1.34 mg/m3，平均相对误差为3.51%，模型预测精度优于其他3种模型；LSTM模型的泛化能力较强，数据动态跟踪效果好，具有较高的预测稳定性。

15 煤焦催化CO还原N2O的反应机理

管诗骈 , 陈有福 , 张恩先 , 徐颂梅

2020, 35(3).

[摘要](693) [HTML](0) [PDF 2.09 M](584)

摘要:
为了研究燃烧过程中氮氧化物的转化特性，采用M06-2X/6-311G(d)密度泛函理论研究了CO还原N2O的均相和异相反应过程，并通过计算热力学与动力学参数分析其反应机理。结果表明：CO均相还原N2O的活化能为216.93 kJ/mol，煤焦异相催化CO还原N2O反应的活化能为133.06 kJ/mol;CO还原N2O的均相和异相反应过程差异较大，CO与N2O的均相还原反应速率决定反应步是R→TS1,而异相还原反应速率决定反应步是IM→TS,在298.15~1 800 K内，异相还原的反应速率始终大于均相反应速率;煤焦表面可以为N2O的还原提供反应位点，对气体之间的反应具有催化作用。

16 基于改进遗传算法的电站锅炉效率优化

牛鹏坤 , 洪〓辉 , 王炜哲

2020, 35(3).

[摘要](672) [HTML](0) [PDF 1.63 M](700)

摘要:
利用某电站锅炉的运行数据，建立了基于改进遗传算法的锅炉效率优化模型，显著改善了遗传算法的稳定性,应用该方法和模型对锅炉效率优化。计算分析表明: 通过平均氧量、顶排二次风挡板开度和中排周界风挡板开度的调整，锅炉效率升高0.44%。

17 天然气新型气液分离器性能试验研究

吉〓雷 , 王〓兴 , 李正贵 , 李〓锐

2020, 35(3).

[摘要](678) [HTML](0) [PDF 2.19 M](736)

摘要:
为了解决天然气含有饱和水汽和少量烃降低输气效率、堵塞管线和设备等问题，利用旋风子、稳流元件、叶栅式分离元件、折流板式分离元件组合成新型天然气分离器。利用相位多普勒粒子分析仪对新型天然气分离器进出口粒子粒径与液态水含量的进行对比测试，以研究新型分离器的分离效率。结果表明：新型分离器具有良好的气液分离作用；在流量为10~64 m3/h时，分离器的分离效率成抛物线形式，在33 m3/h时分离器的分离效率降到最低值95.16%，主要原因是流量在33 m3/h时，试验气液混合不均匀，导致内部流态紊乱，以至于试验测得分离效率相对偏低；在流量为10 m3/h时分离器分离效率最高，为99.29%；分离器对该进口条件的气体中雾状液粒有较高的分离作用，且可以明显降低分离器出口气体中液粒的平均粒径；从进口到气相出口压力逐渐降低，总压降为950 Pa；流动区域速度梯度大不利于气液相分离，流动掺混会导致分离效率降低。

18 二维无叶扩压器旋转失速的正交模态分析

赵〓博 , 吴〓蔚 , 竺晓程 , 杜朝辉

2020, 35(3).

[摘要](180) [HTML](0) [PDF 2.36 M](661)

摘要:
为了直观地揭示扩压器内部非稳定流动的周向传播和发展过程，采用本征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）对数值模拟得到的非稳定流场进行分解，辨识出不同阶的扰动模态，对成对和孤立模态在空间分布和时间变化上进行了分析，成对模态在周向空间分布上存在相位差，在时间变化上具有相近的振动幅度和周期，在时域上表现出周向传播的特性。孤立模态为“过渡态”，代表对平均流动的修正，表示平均流动从一个状态过渡到另一个状态。重构了各阶模态在不同时刻的幅值信息，并对各阶模态幅值变化进行了傅里叶变换，得到对应的频率信息，并与线性稳定性方法预测结果进行了对比。

19 减温减压器的减压特性分析研究

高万博 , 陈玉翔 , 詹腾腾 , 宗〓诚

2020, 35(3).

[摘要](698) [HTML](0) [PDF 3.29 M](703)

摘要:
减温减压器的作用是将通过蒸汽排放系统的高温高压蒸汽减温降压，它对核动力装置的稳定运行有着非常重要的作用。采用三维数值模拟的方法，先建立小孔减压模型，对数值计算方法进行研究，通过对计算结果的分析，确定数值模拟的各项参数的选取原则。在保证计算结果的准确性下，得出小孔模型中的出口流量、出口压力以及孔内达到的流动马赫数之间的关系，分析各流量条件下不同孔径、孔长的孔内具体的流动形式，最终得到完整的小孔减压特性。根据设计方案，按照分级建模的思路,建立减温减压器的真实模型,研究真实模型中各级流动总体参数的变化规律，研究表明：真实模型的计算结果同设计方案之间的误差约30.0%，而多级排放和旋涡损失应该是造成误差的主要原因。

20 对排凸胞换热管内传热分析及多目标优化

张〓娟 , 陈海峰 , 谢霄虎 , 王〓旭

2020, 35(3).

[摘要](716) [HTML](0) [PDF 2.42 M](742)

摘要:
在湍流状态下对对排排列的凸胞换热管的传热及流动特性进行了数值模拟，讨论了凸胞排数对换热性能的影响，分析了强化换热机理；以换热性能Nu、阻力系数f及综合换热性能PEC指数为目标函数，利用多目标遗传算法对凸胞换热管的深度H、半径R及节距P进行优化。结果表明：凸胞附近的湍流强度明显高于光滑管，且2排凸胞数的换热管综合换热性能更优；在所研究的范围内，结合响应面分析发现，结构参数对目标函数的敏感性表现为H﹥R﹥P；维持Re=13136，优化结构与初始结构相比，换热性能至少提高75%，阻力系数减少14.5%。

21 H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的实验研究

杨子江 , 袁益超 , 孔德满 , 李〓猛

2020, 35(3).

[摘要](710) [HTML](0) [PDF 2.03 M](647)

摘要:
对H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性进行了模化实验研究，得到了H型翅片椭圆管束的管外侧传热与阻力特性变化规律，分析了横向管间距s1与纵向管间距s2对H型翅片椭圆管束传热与阻力特性的影响。研究表明：在研究范围内，随着s1的增大，管外侧传热性能变差、阻力减小；随着s2的增大，管外侧传热性能明显变差，阻力明显减小；且纵向管间距s2对传热与阻力性能的影响比横向管间距s1更明显。

22 等节距缩放管内传热数值模拟及场协同分析

王〓旭 , 陈海峰 , 谢霄虎 , 张〓娟

2020, 35(3).

[摘要](463) [HTML](0) [PDF 2.58 M](704)

摘要:
采用FLUENT软件对具有不同结构参数的等节距缩放管进行了对流传热数值模拟,研究了缩放角θ、喉径比γ及节距L对传热性能的影响，并用场协同理论进行传热强化分析。结果表明：雷诺数Re在4 138~5 977范围内，缩放角θ越大，努塞尔数Nu越大，压降Δp急剧增大；喉径比γ越小，努塞尔数Nu越大，压降Δp急剧增大；节距L在30~50 mm范围内，随雷诺数Re增大，节距L增加，努塞尔数Nu增大；在50~60 mm范围内，随雷诺数Re增大，节距L增加，努塞尔数Nu基本保持不变；等节距缩放管的缩放节能改善管内流体速度场和热流场的协同程度，提升管内对流传热水平。

23 多孔介质气体润滑轴承气热耦合研究

康〓磊 , 张肖男 , 娄建军 , 强亮亮

2020, 35(3).

[摘要](487) [HTML](0) [PDF 3.18 M](715)

摘要:
考虑气体温度梯度对工质物性及轴承热稳定性的影响，以及润滑气体和多孔介质的传热耦合，在满足Darcy定律条件下三维求解雷诺方程，计算了轴承间隙和多孔介质中气体的压力及温度分布。分析了3个给定供给压力(0.5、0.65和0.8 MPa)、3种轴承偏心率(0.2、0.5、0.8)对轴承的承载能力、偏位角及润滑流量的影响，计算结果表明：在不同的轴偏心率下均存在有一段轴承最佳渗透系数范围，表征该范围承载能力最强；偏心率越大，轴承承载能力越高，最佳渗透系数区间也越明显；轴承压缩数越大承载能力也越高；间隙中温度分布不均匀导致轴承承载能力降低，通过调整压力和偏心率增加介质的润滑流量，及时导出摩擦产生热量降低间隙中气膜温度，可使轴承平衡稳定运行。

24 蜂窝式通风器中油滴运动与分离效率计算

徐让书 , 冯建宇 , 冯璐璐 , 王酉名

2020, 35(3).

[摘要](502) [HTML](0) [PDF 2.01 M](643)

摘要:
为研究转速、空气流量、蜂窝孔长度、对边距及空气温度对蜂窝式轴心通风器油气分离性能的影响，建立了基于质点运动学的蜂窝孔内滑油颗粒运动方程，采用龙格-库塔法求解得到颗粒运动轨迹，结合蜂窝结构几何特点给出颗粒分离判据，在给定颗粒直径分布的条件下求得蜂窝孔的分离效率，分析了各项参数对蜂窝孔分离效率的影响，并给出了分离效率与各参数之间拟合关系式。结果表明：孔长和对边距一定时，分离效率随着转速提高和通风流量减小而增加；转速和流量一定时，增大蜂窝孔长度和减小对边距均使分离效率提高；降低空气温度使分离效率提高，但影响微弱。

25 折流板除雾器内液滴运动和分离特性的数值研究

沈俊杰 , 童小忠 , 乔宗良 , 司风琪

2020, 35(3).

[摘要](670) [HTML](0) [PDF 3.02 M](782)

摘要:
采用欧拉-拉格朗日方法，建立了湿法烟气脱硫系统折流板除雾器内气液两相流动模型。通过三维数值模拟，得到了不同进口气速和叶片间距下液滴的运动和捕集特性，分析了液滴间的碰撞作用、气流对液滴的破碎作用以及液滴与壁面间的相互作用对分离效率的影响规律。结果表明：进口气速和液滴粒径是影响分离效率的主要因素，小粒径液滴对气流的跟随性较强，大粒径液滴的运动主要由惯性主导；模拟中考虑液滴的碰撞作用时整体的除雾效率增大，气流对液滴的破碎作用对分离效率的影响甚微，考虑了液滴与壁面间相互作用的模型可更加准确地描述分离过程中出现的二次夹带现象。

26 基于数据挖掘的地源热泵系统性能测试和分析

黄新江 , 刘成刚

2020, 35(3).

[摘要](124) [HTML](0) [PDF 2.16 M](635)

摘要:
以苏州市某办公楼地源热泵系统全年监测数据为基础数据，分析了地源热泵系统动态运行特性，并运用随机森林模型，探讨了夏季、冬季两种工况下各运行参数对预测机组性能系数的重要性。结果表明:该系统夏季机组平均性能系数为3.92，冬季机组平均性能系数为4.15，对机组性能系数影响最大的3个运行参数分别是部分负荷率、地源侧回水温度和用户侧回水温度。随机森林模型适用于地源热泵系统性能系数预测并且预测精度较高。

27 单双级跨界二氧化碳地源热泵性能分析

王彦杰 , 刘〓雄 , 欧竞赛

2020, 35(3).

[摘要](56) [HTML](0) [PDF 1.94 M](635)

摘要:
针对运行能耗较高的恒温恒湿空气处理机组，提出了用于驱动其运行的二氧化碳单/双级地源热泵两种系统，通过建立热力学计算模型，对两种系统在冬季运行时的稳态工况进行了理论计算，研究了室外新风温度、新风比、地埋管进口水温等因素对系统性能的影响。结果表明：单/双级系统的性能系数均随新风温度的升高而下降；而双级系统相对单级系统的性能提升率在新风需要预热的情况下近似保持不变，在新风不需要预热时，随新风温度的升高呈近似直线下降趋势；此外，性能提升率随新风比的增加呈近似直线上升趋势，却随地埋管进口水温的增加呈近似直线下降趋势;三个因素中，地埋管进口水温对两个系统的性能差距影响最大、新风比次之、新风温度最小。

28 三塔合一间接空冷塔换热能力与烟气扩散的数值模拟

孔德满 , 袁益超

2020, 35(3).

[摘要](466) [HTML](0) [PDF 2.85 M](708)

摘要:
基于CFD方法研究了环境风速对某2×350 MW机组三塔合一间接空冷塔（塔内布置两座脱硫排烟装置）空冷三角散热量和烟气扩散的影响。结果表明：空冷塔内布置脱硫排烟装置对空冷塔的进风量和空冷三角散热量的影响可忽略不计；随着环境风速的增大，两台机组运行时三塔合一和常规间接空冷塔（塔内无脱硫排烟装置）的进风量和空冷三角散热量呈现先减小后基本不变的规律，一台机组运行时三塔合一和常规间接空冷塔的进风量和空冷三角散热量呈现先减小后增加的规律；对于烟气扩散，随着环境风速的增大，SO2气体的最低扩散高度呈现先降低后基本不变的规律，SO2气体的扩散距离呈现逐渐减小的规律，且两台机组运行时SO2气体的扩散距离明显大于一台机组。

29 喷油方式对斜齿轮齿面温度的影响

苏〓欣 , 刘〓军 , 范一龙 , 周金阳

2020, 35(3).

[摘要](68) [HTML](0) [PDF 2.07 M](674)

摘要:
为探讨喷油方式对齿面温度的影响，以斜齿轮为研究对象，通过CFD仿真和试验研究不同喷油方式对斜齿轮齿面温度的影响。针对斜齿轮喷油润滑过程的特点，分析其齿面摩擦生热量，简化轮齿喷油润滑计算模型，并基于CFX进行齿面对流换热仿真研究，得到了不同喷油方式下的齿面温度；基于功率开放式斜齿轮试验平台，对不同喷油方式下的齿面温度进行了试验测量，与仿真计算结果进行对比分析。结果表明：在高速重载斜齿轮传动系统中，啮出侧喷油润滑的方式比啮入侧喷油润滑方式的冷却降温效果要好。

30 工业分解炉生物质木煤和重油混合燃烧的数值模拟研究

毛〓娅 , 郑〓欢 , 江〓智

2020, 35(3).

[摘要](124) [HTML](0) [PDF 2.67 M](605)

摘要:
以生物质燃料木煤和重油混合燃烧为研究对象，利用欧拉-拉格朗日方法中的DPM模型模拟燃料颗粒运动燃烧过程，欧拉-欧拉方法中的欧拉(Eulerian)多相流模型模拟气相反应与生料分解反应，将两种模型耦合应用于分解炉的燃烧模拟中。在其他因素不变的前提下，分别对比了不同木煤掺混比例(0、15%、30%)、入口高度（11、13和15 m）和颗粒粒径（1、3和5 mm） 3种情况下，分解炉生物质燃尽率、生料分解率以及出口NO排放量。研究表明：木煤颗粒入口的合理位置应位于第一个缩口与三次风入口之间，木煤颗粒粒径和掺混比例对生料分解率的影响较小，而出口NO排放量随木煤颗粒粒径增大而增大，随木煤掺混比例的增加而降低。

31 下冷式脉动热管太阳能集热器传热器传热性能实验研究

商福民 , 董宜放 , 范是龙 , 杨清静

2020, 35(3).

[摘要](607) [HTML](0) [PDF 2.33 M](605)

摘要:
实验研究和分析了一种新型下冷式脉动热管太阳能集热器的传热特性。与传统太阳能集热器相比，下冷式脉动热管太阳能集热器水箱位于底部，真空玻璃管不盛水并嵌于水箱上，脉动热管作为传热元件，一部分置于真空玻璃管内，另一部分封于水箱中。实验过程中通过调整脉动热管冷热段间的比例，研究不同情况下集热器启动、运行特性及传热性能。结果表明，在集热器倾角为70°、脉动热管充液率为55%的情况下，脉动热管的当量导热系数随冷热段比例的减小而先升后降；当冷热段比例为47%时，脉动热管的启动温度最低、传热性能最优。

32 铝排管集热器吸收太阳能、空气能和环境能研究

魏毅立 , 郭静轩

2020, 35(3).

[摘要](132) [HTML](0) [PDF 3.18 M](631)

摘要:
对无透光和保温材料封装的新型铝排管平板集热器进行吸热特性分析，建立了吸收太阳能、空气能和环境能的数学模型，并分析了流体滞止特性对平板集热器吸收空气能的影响。进一步针对铝排管平板集热器的设计参数，通过TRNSYS软件进行仿真。在TRNSYS软件中对于影响集热器吸热性能的参数进行了单一变量分析。仿真结果显示:该平板集热器集热效率相比普通集热器大大提高。风速对空气能吸收量影响较大，风速越大，滞止温度越高，空气能吸收量越多；辐射量对太阳能吸收量影响作用明显，但对环境能吸收有减小趋势；集热面积增大和集热器整体性能提升有很大的关联作用；环境温度对环境能吸收量有很大的决定作用；入口流量对集热性能的提升存在峰值影响力，而进口温度的增加会降低集热器的集热效率。该平板集热器通过实际应用表明，其性能与仿真结果相符，且能够大大提高集热器效率。

33 流动分离状态下弹片对翼型气动性能及噪声影响

李东旭 , 郝文星 , 李〓春 , 邓允河

2020, 35(3).

[摘要](57) [HTML](0) [PDF 3.50 M](720)

摘要:
受自然界鸟类在应对阵风或着陆时翅膀上表面（吸力面）羽毛轻微抬起现象启发，以NACA0018翼型为基础，在其吸力面加装类似鸟类羽毛的弹片，通过数值模拟方法研究流动分离状态下弹片对翼型气动性能及气动噪声的影响。结果表明：翼型在流动分离状态下，依据原始翼型边界层分离特点给出特定抬起角度的弹片，能有效抑制流动分离区前移，减小流动分离，较之原始翼型其升力系数上升、阻力系数下降；流动分离区与翼型尾缘处声压级有所减小，周向总声压级呈偶极子分布且整体有所降低。

34 针对燃柴机组的高精度数据采集系统的设计与实现

陈〓鹏 , 关〓磊 , 张〓波

2020, 35(3).

[摘要](229) [HTML](0) [PDF 1.86 M](647)

摘要:
介绍了基于PXI系列数据采集装置和图形化编程语言LABVIEW的燃柴机组高精度数据采集系统的设计思路与实现方式，详尽描述了高精度数据采集系统的设计方案、硬件组成和软件程序功能。系统可对电压、电流、转速等信号进行多通道连续采集，测量精度高、响应时间短，可满足多种测试方式的数据采集要求；同时具有良好的人机交互界面，能够方便的对各类信号进行显示、计算、录制、回放和存储。在实际使用过程中，该系统表现出了优秀的易操作性，高可靠性和高精确度。

35 北仑1号发电机组通流改造轴系振动特性分析

陶〓磊 , 陈〓丹 , 米树华 , 陈建县

2020, 35(3).

[摘要](107) [HTML](0) [PDF 1.77 M](699)

摘要:
为提高国电北仑1号机组经济性及安全可靠性，对其进行整体改造。采用传递矩阵法计算了改造后机组的轴系振动特性，计算结果为轴系各阶临界转速均高于0.5倍工作转速，各轴承处响应峰值均小于50 μm，轴系对数衰减率最小为0.13，轴系扭振固有频率对于工频和倍频的避开率均大于±10%，表明轴系振动合格，轴系设计合理。将计算结果与机组投运后的实测振动参数进行对比，验证了计算方法的可靠性。

36 基于人工神经网络的锅炉燃烧智能化系统

姚金坤 , 姚〓博

2020, 35(3).

[摘要](142) [HTML](0) [PDF 2.44 M](639)

摘要:
提出一种基于人工神经网络的锅炉燃烧智能化系统，学习锅炉运行参数与煤汽比间复杂的非线性映射关系，基于学到的映射关系动态调节锅炉运行参数，有效提高锅炉热效率，降低司炉工的劳动强度。该系统安装在35 t锅炉上，进行为期6个月的实验，实验结果表明，系统能够提高锅炉热效率,提高吨煤产汽量5.42%，节煤5.58%（平均231.31 t/月），降低司炉工的劳动强度95%。

37 电站锅炉燃烧异常原因诊断方法应用

王锡辉 , 陈厚涛 , 朱晓星 , 肖〓刚

2020, 35(3).

[摘要](644) [HTML](0) [PDF 2.63 M](749)

摘要:
对某620 MW超临界参数、配置双进双出制粉系统机组的运行数据进行挖掘，获得热一次风压、容量风门开度及磨煤机料位对火焰稳定性变化的敏感值域，推荐了用于运行参数异常诊断的判定依据。结果表明：热一次风压的敏感值域为0~8.3 kPa，稳定门槛值、突变判定阈值、连续变化判定阈值和异常波动判定阈值分别为6.8 kPa、200 Pa、80 Pa和80 Pa；容量风门开度的敏感值域为0~40%，稳定门槛值、突变判定阈值、连续变化判定阈值和异常波动判定阈值分别为26%、10%、4%和4%；磨煤机料位的敏感值域为0~400 Pa，稳定门槛值、突变判定阈值、连续变化判定阈值和异常波动判定阈值分别为300、150、60和60 Pa；根据所述诊断方法及相关定值对该机组火焰异常工况的原因进行实时分析时，诊断结论正确。

2020年第35卷第3期文章目次

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