基于正交设计和灰色关联理论的板式省煤器优化

基于正交设计理论和灰色关联理论对新型板式省煤器的结构参数进行了优化研究.选取3种优化变量(长轴长度、短轴长度和板间距),采用正交设计方法确定9组计算模型.综合模拟结果与仿真验证分析得到新型板式省煤器的优化结果,当烟气走板间波纹通道、水走板内循环通道时,在新型板式省煤器长轴长度、短轴长度和板间距3种优化变量中,对优化指标影响最大的因素是板间距,其次是长轴长度,影响最小的是短轴长度.当板长为400mm时,新型板式省煤器的最优结构参数组合为,长轴长度为32mm、短轴长度为12mm、板间距为25mm.并搭建试验台,对此最优结构进行试验验证。研究结果为板式省煤器的设计提供一种思路.

省煤器表面耐腐超导热石墨烯复合涂层的性能

为解决燃煤电厂省煤器的磨损及腐蚀问题,同时不影响其换热性能,通过添加石墨烯改性瓷釉,并采用喷涂技术制备新型石墨烯复合涂层.对石墨烯复合涂层进行扫描电子显微镜试验、硬度测试、静态硫酸腐蚀试验、导热性能测试及拉伸试验,研究其性能.试验结果表明,石墨烯复合涂层的结构致密,孔隙率小且硬度大,耐磨、耐腐性能良好,可以有效地保护基体材料.石墨烯复合涂层的导热系数达到38 W·(m·K)^(-1),远优于传统的陶瓷涂层.

基于神经网络遗传算法的超疏水涂层优化

目的探究超疏水涂层各成分的含量对涂层水接触角和导热系数的影响,找到最优成分组合,使涂层水接触角和导热系数同时获得最大值。方法根据设计的L_(25)(5^(5))正交试验,制作和测试涂层试样,借助Matlab软件建立结构为5-8-2的BP神经网络,通过正交试验结果训练和测试神经网络,得到涂层水接触角和导热系数的预测模型。调用训练好的预测模型,采用遗传算法对涂层各成分含量进行全局寻优。使用寻优得到的参数和调整后的参数进行试验,检验寻优计算结果。结果BP神经网络预测模型水接触角的最大误差为0.06198,导热系数的最大误差为0.06577。基于遗传算法的优化结果,涂层成分(质量分数)为纳米SiO_(2)10.1%+TiO_(2)6.4%+碳粉5%+纳米石墨烯0.6%+MTES 1.8%时,涂层的水接触角达到164.24°,导热系数达到14.19 W/(m·K),其误差分别为3.80%和2.31%。采用调整后的参数进行试验,测试得到涂层的水接触角为155.02°,导热系数为13.25 W/(m·K),其误差分别5.64%和5.58%。结论通过BP神经网络预测模型和遗传算法寻优,可以使涂层的水接触角和导热系数都获得较大的提高。

高炉冲渣水有机朗肯循环波纹板式冷凝器传热特性

针对90℃左右的高炉冲渣水有机朗肯循环(ORC)发电系统,建立了R245fa在波纹板式冷凝器中的冷凝传热数值模型,并验证了模型的正确性。借助冷凝传热数值模型,探讨了蒸汽过热度、壁面过冷度、蒸汽干度对传热系数、压降和综合传热性能的影响,拟合了适用于以R245fa为工质的ORC发电系统中波纹板式冷凝器的传热关联式。针对冷凝器冷凝液相体积分数沿板长方向的变化情况,探讨了冷凝器中间排液的可能性,并就液相体积分数给出了合适的中间排液范围。

太阳能吸附式空气取水管的实验研究

提出一种太阳能吸附式空气取水管,介绍取水装置的结构和工作原理并对其吸附和脱附过程进行理论分析。通过实验得到取水管吸附床的吸附量在所给温湿度下随时间变化的曲线,并通过使吸附床循环吸附和脱附,得到了取水管的最佳吸附时间和脱附时间以及单只取水管在一次循环中的平均取水量。

太阳能冷管的研究进展及应用前景

太阳能冷管是根据固体吸附原理,利用太阳辐射在单根冷管内完成脱附和吸附循环的独立制冷单元。作为一种新型单元式微型化的制冷器件,太阳能冷管及其应用研究是吸附制冷研究领域中的一个重要方面。介绍太阳能冷管国内外的总体研究进展,并对吸附式冷管技术的未来研究和应用前景作了展望。

螺纹管冷却壁传热分析及结构优化研究

将螺纹管应用于高炉冷却壁,利用Fluent软件建立螺纹管冷却壁数学模型,通过数值模拟对螺纹结构进行了优化。建议螺纹管结构参数:肋条数4,肋高1 mm,肋宽5~7 mm,导程20~30 mm。与普通圆管冷却壁的对比研究表明:在冷却水流速为2 m/s工况下,螺纹管冷却壁热面最高温度下降5.6%,但水管进出口压差增长1.69倍;同等冷却效果下,螺纹管冷却壁可节省冷却水量55%;发生缺水事故时,螺纹管冷却壁热面最高温度下降22.4%,能有效降低缺水危害,保护冷却壁。

全焊接型大风量板式空气预热器的传热特性研究

对全焊接型大风量板式空气预热器的换热和流动特性进行数值模拟,并搭建实验台验证了模拟所用物理模型和数学模型的正确性,采用努塞尔数Nu和Fanning摩擦因子f分别对空气预热器的换热和流动性能进行评估,分析了板间距B、烟气每层椭圆通道数n和烟气条形通道高度H对空气预热器性能的影响,通过最小二乘法拟合得到全焊接型大风量板式空气预热器的传热关系准则式。结果表明:当B变大或H增加时,换热性能提高;当B减小,n减小或H减小时,流动性能变好;且H的最佳取值为7 mm。