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动力工程学报
动力工程学报

严宏强

月刊

1674-7607

dong@speri.com.cn

021-64358710-609

200240

上海市闵行剑川路1115号

动力工程学报/Journal Chinese Journal of Power EngineeringCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊坚持党的“双百”方针，为加强动力工程技术信息交流、充分发挥工程技术人员的创造性劳动开辟科技科学研讨园地，为企业生产服务，为推动科技进步和国民经济建设服务。
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    高阶球形谐波法求解辐射传输方程:模型开发与ANSYS-Fluent软件实现

    庞佳婕王良曾琦曹俊...
    1-9,27页
    查看更多>>摘要：为了改善ANSYS-Fluent软件中用于辐射传热计算的球形谐波法仅限于其最低阶(P1)形式的现状,基于高阶球形谐波法求解辐射传输方程的基本原理,利用ANSYS-Fluent软件提供的用户自定义函数(UDF)和用户自定义标量(UDS)接口,通过对控制方程和边界条件的耦合数值求解,开发了适用ANSYS-Fluent软件的高阶球形谐波法辐射传输方程求解模型.模型的精度通过对一维、二维平板及二维轴对称火焰的辐射传热进行计算,并且与相应的精确解或光子蒙特卡罗(PMC)解进行对比来实现.结果表明:开发的P3模型相比于ANSYS-Fluent软件中自带的P1模型无论是在计算辐射强度的角空间分布还是在辐射传热的总体热源方面都更加准确.

    辐射传热辐射传输方程球形谐波自定义函数

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    循环流化床锅炉纯氨燃烧排放特性模拟

    杜炳君蒋苓张扬张海...
    10-18页
    查看更多>>摘要：基于循环流化床(Circulation Fluidized Bed,CFB)技术的纯氨燃烧有望高效、低成本地解决氨燃烧面临的火焰传播速度低、燃烧稳定性差等问题,从而助力基于可再生能源的无碳燃料的消纳利用.构建了氨燃烧CFB整体数学模型,同时考虑了氨的均相反应及异相催化反应,探究了纯氨燃烧CFB锅炉的氨逃逸、氮氧化物等排放特性,并分析了床温、过量空气系数、空气分级、燃料分级等运行参数对排放特性的影响.结果表明:直接将常规燃煤CFB锅炉结构与运行策略应用于纯燃氨CFB锅炉会导致较高的氨逃逸与氮氧化物排放体积分数,而适当调整运行参数可以显著改善排放特性.

    循环流化床氨燃烧排放特性氮氧化物无碳燃料

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    炉内含颗粒耗散介质中的声波衰减特性研究

    任国辉姜根山刘月超许伟龙...
    19-27页
    查看更多>>摘要：为了研究含颗粒耗散介质对可听声波的衰减机理,以电站锅炉炉膛为研究对象,在比较边界层厚度与颗粒半径的基础上,给出了不同边界层厚度下的声衰减计算公式.根据边界层理论进行数值分析,讨论了不同边界层厚度下声衰减系数随颗粒体积分数、声频率、颗粒粒径、烟气温度和烟气密度的变化规律.结果表明:薄边界层下的声衰减主要源于烟气媒质吸收和散射衰减,中边界层和厚边界层下的声衰减主要源于颗粒介质表面边界层的能量损失;声衰减系数随着颗粒体积分数、声频率和烟气温度的增大而增大,但随着烟气密度的增大而减小,该研究为粉尘浓度的在线监测提供了理论基础.

    电站锅炉声传播特性声衰减系数气固两相流边界层

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    基于径向基函数的声速法炉内测温实验研究

    檀经考李娜陈乐航周屈兰...
    28-36页
    查看更多>>摘要：温度测量对于电厂锅炉和其他大型工业设备的安全稳定运行至关重要.传统温度测量方法只能获得点参数,而不能获得连续参数场.声波层析成像不仅可以有效地获得温度的相对大小,而且大大降低了成本和难度,适用于炉膛内温度测量.搭建了一个简单的二维实验尺度声学测温平台,对利用声学方法重建温度场算法进行了验证.根据声速与气体介质温度的关系,在温度场重建中采用最小二乘正交三角分解(LSQR)算法,能够准确反映目标区域(ROI)的温度分布.引入径向基函数可以极大地提高LSQR算法的重建精度.结果表明:声速法重建二维温度场在实际测量中是可行的.

    声层析成像声速法重建算法温度场重建径向基函数

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    吸力面合成射流对某亚音速轴流压气机转子性能的影响

    王广吴青廖英可楚武利...
    37-44页
    查看更多>>摘要：为了研究吸力面合成射流对亚音速轴流压气机气动性能的影响,以一台高转速亚音速轴流压气机转子为对象开展数值研究.结果表明:受到合成射流激励后,压气机流量裕度减小了1.3％,但峰值效率提升了 0.47％;分析内部流场后发现,叶顶泄漏及分离损失、通道损失是该压气机的主要损失来源,在叶片的吸力面布置合成射流激励能够有效减少叶顶泄漏及吸力面分离损失、通道损失和出口损失,而且合成射流的吸气作用相比吹气作用对于减少压气机损失更为有利;受到激励后,压气机通道内的气流径向速度更大且向叶顶聚集,导致叶顶堵塞反而比原型压气机更加严重,使得稳定裕度略有下降.

    轴流压气机气动性能合成射流稳定裕度数值模拟

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    复杂载荷下核级管路支架的多力学目标优化布置

    孙宇翔陈丽龙波王艳苹...
    45-53页
    查看更多>>摘要：当前核级管路支架人工迭代调整的布置方式占据核电站设计周期的比例较大,且无法实现支架数量和位置的最优选择,难以兼顾经济成本和力学性能.为此,借助管路有限元力学分析和非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),提出一种面向三维空间核电管路多力学目标性能的支架智能优化布置方法.2种典型核级管路支架设计示例表明:该智能布置方法具有良好的效果,可有效提高设计效率、降低劳动强度,不仅使管路最大应力皆小于RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》规范限值,且仍有一定裕量,还能快速分析支架数量的影响,获得兼顾经济性和安全性的最优方案;该智能优化布置方法为核电管路系统支架布置提供了新思路.

    核级管路支架布置多力学目标优化非支配排序遗传算法

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    太阳能高温腔式吸热器在典型运行工况下的传热与应力分析

    祝大龙陈宇轩张燕平
    54-61页
    查看更多>>摘要：为保证吸热器安全高效运行,以太阳能高温腔式吸热器为研究对象,建立热-力学耦合模型,对典型运行工况下吸热器的传热性能及力学性能进行数值模拟.结果表明:吸热器螺旋盘管表面的温度分布不均匀,最大温差达247.37 K,造成热应力分布不均;云层遮挡导致工质出口温度变化频繁,最大差值达185.70 K,影响系统的稳定性;在云层遮挡前后管壁温度和应力发生剧烈变化,缩短了吸热器的使用寿命;在启动和稳定状态下,质量流量对管道应力的影响结果相反;启动质量流量为0.02 kg/s时,工质出口温度较高,但最大应力接近其许用应力,安全裕度较低;在实际运行中,需结合具体情况,综合考虑效益与安全的平衡,确定最优启动质量流量.

    高温吸热器热性能力学性能应力

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    基于二次分解和BiGRU的超短期光伏发电功率预测

    韩博李长青刘卫亮刘帅...
    62-69,79页
    查看更多>>摘要：针对超短期光伏发电功率预测,提出一种基于自适应噪声的完备经验模态分解(CEEM-DAN)-变分模态分解(VMD)-双向门控循环单元(BiGRU)的混合预测模型.采用CEEMDAN对光伏发电功率信号进行分解,通过样本熵和K-means方法对分解后信号进行聚类重构;再利用VMD对复杂信号进行二次分解,以削弱信号的非平稳性;将分解后各信号分量作为BiGRU模型的输入进行训练、验证和预测,然后线性叠加各信号分量预测结果,得到最终预测结果.结果表明:混合预测模型的预测精度高于单一模型,验证了混合预测模型的有效性;通过对比典型天气情况下的预测效果及各项评价指标,验证了所提出方法的通用性.

    光伏发电功率预测二次分解样本熵双向门控循环单元

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    分流叶片非谐对离心压气机叶轮气动噪声特性的影响研究

    梁春娟唐新姿金绍哲
    70-79页
    查看更多>>摘要：为探讨非谐设计在分流叶片离心叶轮上的可行性及气动降噪程度,以离心压气机叶轮为研究对象,采用全流道非定常数值模拟和FW-H气动噪声模型,对比分析了 4种分流叶片非谐叶轮和原始均匀叶轮的气动噪声特性,通过叶片表面压力脉动频谱特性和湍动能分布揭示了非谐设计对气动噪声的影响机理.结果表明:分流叶片周向角非谐设计在保证气动性能的同时,可以降低离散单音噪声;在采用的对比方案中,叶轮A1降噪效果最为明显,在第1、2和3阶处叶片通过频率的声谱密度分别下降43百分点、44百分点和50百分点,对应的压力脉动幅值分别下降25百分点、25百分点和30百分点,同时宽频噪声水平相比原始均匀叶轮明显增加.

    离心压气机分流叶片非谐气动噪声压力脉动

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    不同来流条件下新型变桨风力机叶片结构动力响应分析

    李承泽包道日娜石仲玉姜翱翔...
    80-86页
    查看更多>>摘要：针对1.5 kW分布式新型变桨风力机,通过数值模拟方法计算均匀来流和切变来流条件下的结构动力响应,分析桨距角、风速、剪切指数变化对新型变桨风力机叶片结构动力响应特性的影响规律.结果表明:随着桨距角的增加,风力机叶片的应力响应及位移响应明显降低,且来流风速或剪切指数越大,其降幅越大;在切变来流条件下,风力机叶片所受应力响应和位移响应均随剪切指数的增加而增加;在复杂风况下变桨距调节方式对于叶片降载具有可行性,同时可为分布式风力机在复杂风况下的结构及性能优化提供参考.

    变桨风力机均匀来流切变来流应力响应位移响应

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