面向锅炉燃烧优化的炉膛动态建模

为了设计炉膛燃烧动态优化控制器,提出了一种结合NOx产生机理的锅炉炉膛一维建模方法.通过将锅炉炉膛沿高度方向进行分层,并采用集总参数法分别描述锅炉各层内的流动、燃烧、传热和NOx生成过程,建立了能够表征锅炉燃烧特性的一维动态模型.通过对某HG220/100-10燃煤锅炉的建模仿真表明,所提出的模型能够正确反映出炉膛沿高度方向的一维温度分布及NOx分布,并能够准确反映不同配风方式对NOx排放的影响,以及各层风煤变化时炉膛出口处烟气温度、飞灰含碳量及NOx浓度的动态响应特性.相比传统三维模型,所建模型形式简单、计算量小,对于锅炉燃烧优化控制的设计能够起到关键的支撑作用.

基于CFD的主压载水舱吹除仿真与试验验证

采用CFD方法对压缩空气吹除主压载水舱过程进行仿真,同时开展水舱吹除等比模型试验,验证了两种湍流模型的预报准确性。在此基础上,着重研究水舱气液两相流动过程以及舱内气体压力动态变化特性,分析气源压力、通海孔面积对吹除的影响。研究发现:两种湍流模型均可以较好地预测水舱吹除过程,其中,Realizable k-ε模型对气瓶气体压力的预测与试验吻合更好;SST k-ω模型对于水舱中气体压力的预测与试验相对较为接近。通海孔面积增加可以显著减弱水舱气体积压,在气源压力为2.16 MPa、5.04 MPa和8.16 MPa时,通海孔面积增大5.14倍,试验测得的水舱峰压分别减少51.13%、59.90%和64.82%,仿真得到的水舱峰压分别减少50.44%、57.30%和60.02%。在吹除后期,有压缩空气从通海孔溢出,舱内气体压力迅速下降,可以此作为解除吹除的判据。

拉杆箱上下楼的装置设计

拉杆箱作为常用的搬运工具,因为其实用性、简便性广受欢迎,但是,因为其在上楼和下楼时只能用提的方法而造成了相当大的不便,有时甚至因为其过重,而无法提上楼,或过于费力。因而本文想探索一条解决以上问题的新方案。

深海作业平台高压气应急吹除仿真研究

论文以某深海作业平台高压气应急吹除系统为研究对象,通过对高压气应急吹除数学模型的合理简化,建立了高压气吹除主压载水舱过程的数学模型,并进行了仿真计算。仿真结果与实际操纵情况相一致,表明论文所建立的高压气应急吹除模型是合理的。该模型为研究深海作业平台高压气应急吹除的物理规律提供了条件,为系统设计的验证提供了一定基础。

高压气底吹进气吹除主压载水舱过程分析

采用直接求解流动控制方程的CFD方法对高压气底吹进气吹除主压载水舱过程进行分析。获取吹除过程关键参数,着重分析通海孔面积、气源压力对吹除过程的影响,探索高压吹除过程一般性规律。底吹进气高压气出流方向与通海孔水流方向相反,高压气由通海孔泄漏较少;通海孔面积越大,气源压力越高,吹除用时越短;通海孔面积的增加可以有效减少吹除过程中的高压气消耗,对降低主压载水舱内的压升也有显著作用,通海孔面积增大2倍,3种工况下主压载水舱内的最大压升分别减小0.01 MPa,0.10 MPa和0.15 MPa;吹除过程中高压吹除管路出口气流速度可达1Ma以上,管路出口段的温降也明显大于管路入口段,应将不耐低温的阀门和仪表布置在管路入口段附近。

基于短吹模型的主压载水舱吹除仿真与实验验证

[目的]为了研究潜艇主压载水舱的吹除排水性能,开展基于短路吹除模型的吹除仿真与实验。[方法]首先,修正短路吹除数理模型,以模拟气瓶放气过程和水舱排水过程;然后,开展压缩空气吹除主压载水舱等比例模型实验,分析气源体积、气源压力和通海孔面积对吹除效果的影响;最后,通过与实验结果的对比,验证修正的数理模型对水舱吹除过程的预报准确性。[结果]研究发现:修正的模型在低压力、小通径工况下的预报准确性较高,当气源压力小于15 MPa时,水舱峰压预报相对误差在15%以内;不同通海孔通径下主压载水舱内气体峰值压力的出现时间有所不同,小通径工况下的舱内气体峰值压力出现在压缩空气刚进入水舱时,而大通径工况下则为积压解除之前;当舱内积压解除之后,舱内气体压力大幅下降,可将其作为解除吹除的判据。[结论]研究成果可为实际工程应用中的主压载水舱吹除操作提供参考。

深海潜水器密封舱室传热的数值研究

深海潜水器密封舱室是潜航员生活及进行科研活动的重要场所,舱室热环境是影响潜航员舒适性的主要因素。论文采用数值模拟的方法研究了考虑辐射与否对密封舱室传热特性的影响,研究结果表明:辐射的影响在密封舱室热分析中可以忽略。在此基础上,研究有、无隔热层的潜水器在600~1400m不同海水深度下舱室的换热性能,随海水深度增加,舱内空气温度与水舱水的温度均逐渐下降。隔热层的设置可以使舱内空气温度在变海深工况下保持在300.38K^295.04K的范围,对实现深海条件下舱室自平衡换热起到重要作用。