LNG接收站与数据中心冷热源耦合利用技术及经济性分析

在LNG接收站中,LNG气化过程释放大量冷能,通常采用海水作为热源气化LNG,不仅浪费了LNG冷能资源,也对周边海洋环境造成了冷污染。近年来,互联网的蓬勃发展对数据计算、储存、传输等需求呈爆发式增长,数据中心的建设越来越多,但数据中心运行需要消耗大量电力,为保证数据中心正常稳定运行,需要消耗大量的冷量来消除其散热。本文重点分析了数据中心与LNG冷能冷热源耦合利用的技术经济性,分析结果表明:节能减排效果明显、技术经济可行,可为相关行业提供一定的参考。

考虑多热源耦合的风电变流器IGBT模块结温评估模型

为了更准确地描述大功率风电机组变流器IGBT模块内并联芯片的结温,提出一种考虑多热源耦合影响的变流器功率模块结温评估改进模型。从实际2 MW双馈风电机组变流器IGBT模块内部结构和材料参数出发,利用有限元方法分析IGBT模块内多芯片的结温分布和稳态热耦合影响。引入等效耦合热阻抗概念,推导功率模块芯片间热阻抗关系矩阵,并建立考虑多芯片热源影响的IGBT模块改进热网络模型。以某H93-2MW双馈风电机组为例,对比分析了不同功率损耗下改进模型的芯片结温计算结果与有限元和常规热网络模型结果。结果表明了考虑多热源耦合影响的风电变流器功率模块内部芯片结温计算的必要性和有效性,且热耦合影响程度与不同的芯片间距密切相关,需重点关注非边缘位置芯片的热分布。

多热源互补耦合低温供热技术

通过分析多热源互补耦合供热现状,集中论述了燃气冷凝锅炉、热泵、太阳能和生物质气构成的多热源互补耦合低温供热系统的形式和特点,指出了未来供热的发展方向。

基于热源耦合ORC-ANN模型的循环性能预测及工质优选

基于已建立的有机朗肯循环(ORC)-人工神经网络(ANN)模型,将其与热源进行耦合,从而在不同烟气工况下对ORC进行循环性能预测及工质优选。为了分析与热源耦合的ORC-ANN模型精度,基于初选的10种工质,比较了该模型与REFPROP软件对基本ORC和回热ORC的计算结果,比较结果表明:该ORC-ANN模型对大部分循环参数的平均相对偏差都小于5%。在此基础上,针对不同烟气热源温度(523.15,488.15和453.15 K),以最大净输出功为目标,分别优化循环的蒸发温度,优化结果显示:3种热源温度对应的最佳工质分别为R1336mzz(Z),R600a和R236fa。

太阳能与地热能耦合发电系统性能研究

建立一种太阳能-地热能耦合ORC(organic Rankine cycle)电站模型,通过Matlab对系统热力学性能进行仿真计算,在拉萨地区太阳能辐射强度和环境温度条件下,逐时计算单独地热电站和太阳能-地热能耦合电站的净输出功和热效率。夏至、冬至日的逐时计算结果表明,耦合电站比单独空气冷却地热ORC电站的性能更优,可弥补白昼环境温度升高的不利影响;耦合电站的净输入功和热效率随太阳集热器聚光器面积的增大而增大。夏季环境温度较高,加入太阳能对电站热力性能的改善比冬季更为明显。

V形耦合双热源自熔焊接热-力分布特征

通过数值模拟研究了V形耦合双热源焊接和单热源次序焊接T形接头的热场与力场特征,对比了不同电流下V形耦合双热源焊缝的几何特征参数变化,并分析了其气孔产生机制和微观组织特征。结果表明,V形耦合双热源焊接的热循环曲线为“单峰”状,而单热源次序焊接的热循环曲线为“双峰”状;单热源次序焊接测点的最高温度较V形耦合双热源焊接低16℃,而V形耦合双热源焊接的冷却速度高于单热源次序焊接。T形接头耦合双热源焊接的翼板纵向残余应力呈对称M状分布,近缝区为拉应力,远缝区为压应力,腹板顶部为压应力,底部为拉应力;T形接头单热源次序焊接的纵向残余应力分布规律与耦合双热源焊接类似,但翼板的纵向残余应力呈非对称M状分布。耦合双热源焊缝截面的几何特征参数与电流呈正相关,T形接头顶端部位易产生密集气孔缺陷,焊缝组织主要由α-Al,β(Al_(3)Mg_(2))和Mg_(2)Si相组成。

制冷机性能测试装置的节能研究

针对目前制冷机性能测试能耗过大的问题,提出了制冷机性能测试冷热源耦合系统。应用实际制作的一套冷热源装置进行了试验测试,结果表明冷热源耦合系统中制冷机运行平稳,节电率和节水率较高。

关于新型能源结合方式供热的探讨与分析

如今,人们对于居住环境的舒适程度以及建筑节能都有了更高的标准与要求;当前已经出现了很多种住宅采暖方式,供热行业当中的热源已经从传统能源供热转向清洁能源供热,形式也由单一化向多元化转变,在清洁能源供暖的情况下,我国多热源耦合供热具有广阔市场,介绍了几种新型能源结合的供热方式在可持续发展理念的引导下,我国对环境保护的重视程度越来越高,传统能源供热,诸如煤炭供热的方式便受到了非常严重的挑战,因此清洁能源代替煤炭是一种必然发展趋势。

电子束焊接熔池周期性波动的数值模拟

为了更深入地探究电子束焊接过程中的机理问题,利用数值软件Fluent,对10mm厚的2219铝合金电子束焊接熔池进行三维瞬态模拟。分析电子束焊接进入准稳态后熔池中涡流的变化规律和产生原因,并结合电子束与匙孔壁面相互作用进行讨论。结果表明:电子束焊接进入准稳态后熔池呈周期性波动;根据液态金属流动情况可将焊接熔池分为3个区域,区域Ⅰ中的液态金属维持了熔池体积的稳定,区域Ⅱ中的涡流起到扩大熔池表面的作用,区域Ⅲ中的涡流促使匙孔坍塌;通过对电子束与匙孔壁面的耦合分析可知,电子束在匙孔壁面上并不是均匀分布的,这造成了匙孔底部具有一定的滞后性。

成形磨削温度的理论与试验分析

通过磨削弧区内直角三角形热源分布以及一维导热过程的简化,并基于平面连续磨削温度的理论分析,构建了成形磨削温度的数值计算模型。该模型首先能够对型面交界处平面与斜平面磨削热源的耦合作用进行描述,同时也能对型面交界处最易产生磨削烧伤这一现象进行定量化分析。依据平面磨削过程中砂轮与工件实际接触弧长和热量分配比例的理论计算模型,分别建立了成形磨削过程中平面与斜平面两个组成部分的热量分配比例计算方法。最后,设计了成形磨削温度的试验测试方法,通过成形磨削加工试验对数值计算模型的有效性进行了验证。试验结果表明,由于成形磨削过程中同时存在平面和斜平面两个磨削热源,二者之间存在耦合作用,从而导致平面与斜平面交界处的温升急剧增加,极易引起磨削烧伤。