基于热负荷均匀分配原则的直接空冷系统轴流风机转速灵活调节策略

在直接空冷电站中,轴流风机功耗占厂用电比例较高。为获得更为高效的风机运行调整策略,以某典型2´600 MW直接空冷机组为例,基于热负荷均匀分配原则,采用数值模拟方法,研究轴流风机转速灵活调节策略。获得不同环境温度和风速条件下,各轴流风机转速分布规律以及通过空冷凝汽器单元的冷却空气质量流量分布规律。最终,计算得到不同环境气象条件下不同轴流风机转速调节策略风机总功耗变化规律。结果表明,基于热负荷均匀分配原则的轴流风机转速灵活调整策略明显优于轴流风机转速整体调节策略,结果可为直接空冷机组优化运行和深层次节能提供参考。

气侧均流装置对冷却三角单元流动传热特性影响的实验研究

对于间接空冷系统冷端基本传热元件−冷却三角单元,通过在其加装及相邻未加装气侧均流装置冷却三角单元内的两侧冷却柱沿散热管束横向布置风速、风温、壁温测点,进一步在左右两侧出水柱布置壁温测点,对比分析两侧冷却柱沿散热管束横向迎风风速、风温、壁温及出水壁温的变化规律,研究气侧均流装置对冷却三角单元流动传热特性及出水壁温分布的影响机制。研究结果表明:加装气侧均流装置后冷却三角单元两侧冷却柱沿散热管束横向迎风风温、壁温分布更加均匀,两侧出水柱壁温均值更低,且降低了两侧出水柱壁温差,气侧均流装置优化了两侧冷却柱的换热均匀性。

机载多支路液体冷却系统仿真研究

以机载液体冷却系统为研究对象,利用Simulink软件建立了串联式和多支路并联式液冷系统模型,并对两种系统的特性进行了对比分析。采用PID控制调节支路流量,对变工况条件下的多支路系统进行动态仿真计算。分析了电子设备工况、飞行高度以及飞行马赫数对系统的影响。结果表明:多支路并联式系统的阻力更小;针对不同工况,多支路系统可满足不同热载荷电子设备的冷却要求;飞行高度的降低和飞行马赫数增大均会导致多支路系统温度的上升。

车用发动机冷却系统工作过程与匹配计算

对一台车用柴油机的冷却系统进行冷却系统水流和热流分布台架试验,利用流体系统仿真分析软件对整个冷却系统工作循环过程、热平衡状态和冷却系统匹配性能进行仿真计算,并依据试验得到的相关结果验证了计算模型,对影响其冷却性能的一些因素进行详细分析,最后指出该冷却系统存在的问题,并提出优化改进方案。

先进冷却系统供水管路及喷嘴集管出口流速均匀性研究

根据现场实测数据对先进冷却系统(ADCOS)喷嘴集管及供水管路流场进行有限元计算,对流量分配管和喷嘴供水管在不同直径、不同入口流速条件下的流体状态进行了对比分析,得到了满足喷嘴集管需求的喷嘴供水管直径,为喷嘴集管的入口流态均匀性提供了保证,并研究了在此入口条件下具备多层阻尼结构的喷嘴集管的稳态流场状态,经过对喷嘴出口流速数据进行分析,可看出在设备能力区间,喷嘴集管出口流速具有良好的均匀性,标准差最大为0.2692,最小为0.0982.

机载液冷电子设备流量分配计算模型研究

机载电子设备越来越多地开始采用液冷技术。提高冷却系统的能效比、冷却液的利用率,在系统减重及小型化方面显得尤为迫切,这使得按芯片功耗进行冷却液流量分配成为关键。研究了液冷电子设备流量分配模型,给出了液冷电子设备流量分配数学模型与计算方法,针对关键系数进行了讨论,结果表明,所给方法在液冷电子设备流量分配领域有较好的通用性,对工程应用有参考作用。

有错排射流冲击的短通道流场研究

用实验和数值模拟的方法,研究了在错排冲击孔作用下的受限通道的流场结构。并用五孔探针对通道的流场进行了详细的测量,着重研究了不同雷诺数和不同通道高径比(通道高度与射流孔直径之比)对通道内流场结构的影响。实验结果表明:通道的流场中存在着复杂的漩涡结构;在同一高度下,雷诺数的改变对通道流场的影响很小;通道高度的改变对通道流场有明显影响。

1000MW机组直接空冷系统排汽管道流动特性

以某1 000 MW机组直接空冷系统为例,采用计算流体动力学(CFD)软件对分散式布置与高位和Y型布置排汽管道的流动特性进行模拟计算和分析比较。结果表明:排汽管道分散式布置2较其他布置方式的流量分配均匀性高,可减小各个散热单元的流量差异,减少了大直径管道的应用,较大幅度地减少材料消耗;相同流动条件下,分散式布置2的流动阻力高于高位和Y型布置约20Pa。因此,在实际工程设计中,可选择分散式布置2作为排汽管道的布置方式。

车用柴油机冷却系统水流分布的试验研究

针对一台车用柴油机气缸盖出现的热疲劳问题,改进了原机缸盖结构,并进行了冷却系统水流分布试验,对比分析了改进前后的冷却水流量、压力损失、流动阻力特性和流动均匀性等。结果表明,缸盖结构改进后,提高了气缸盖的散热能力和耐热能力。

柴油机冷却水套数值模拟分析

为快速设计符合要求的柴油机冷却水套,通过对某柴油机样机机构深入研究,建立该试验样机的冷却水套的三维CATIA模型,在保证不影响仿真精度的情况下对模型进行简化处理.将简化模型导入ANSYS ICEM中对模型进行网格划分,根据经验值数据合理的设定初始条件和边界条件,由三维分析软件CFX对流场进行离散化仿真计算,通过对计算结果的分析研究其流场压力分布、密度分布、换热系数分布及冷却水流量分布,为以后的样机优化提供依据.

基于Fluent的悬吊式换流阀本体配水仿真研究

为了给悬吊式换流阀水冷系统的设计提供理论依据,首先应用Fluent建立悬吊式换流阀塔本体冷却系统模型。然后在此模型下,仿真研究了不同类型的水路内阻力随流量的变化关系以及水管表面静压分布特点,并且对单个散热器和散热器组在不同流速下的流阻与温度分布情况进行了研究。最后结合整体模型仿真研究了悬吊式换流阀本体配水情况与壁面压力分布情况,为晶闸管水冷系统的设计提供了有力的依据。

V型多缸柴油机冷却系统流动不均匀性研究

采用SolidWorks建立某V型多缸柴油机冷却系统的水路三维模型,利用FLUENT软件对冷却系统中水路的流动进行了三维仿真计算,分析了冷却系统在不同发动机入口流量情况下左右两排气缸流量的差异及单排气缸中通过各缸盖的流量不均匀性变化规律。结果表明:随发动机入口总流量的增加,左排气缸冷却液流量与右排气缸冷却液流量分配的差异减小,趋于均匀;单排气缸中,通过各缸缸盖的流量绝对值差异随总流量的增加而增加,但不均匀度变化较小。

面向配电网设备利用率提升的分布式储能优化配置

随着配电网中负荷峰谷波动特性加剧以及分布式电源的渗透率加大,分布式储能势必成为配电网构建“供储销”新形态,提升存量变配电设备利用率和分布式可再生能源消纳能力是一种可行的技术方案选择。针对配电网时段性、局部性设备重过载负荷平衡需求,提出基于线路和变电设备两阶段潮流灵敏度搜索的分布式储能选址定容优化模型,以储能总投资最小为优化目标,考虑配电网潮流约束及储能运行约束,采用遗传算法优化求解分布式储能配置策略。算例分析表明,结合配电网发用电负荷分布特性、配变电能力,优化规划分布式储能,可发挥分布式储能对传统配电网投资的替代效应,提升配电网资产整体利用率。

考虑实际流场的热冲压模具模温分析方法

针对复杂成形件的热冲压模具提出一种考虑流场分布差异影响的模温分析方法.通过Fluent流场分析计算出冷却水道管壁各节点处的对流传热系数,计算过程中考虑了水道结构所导致的流场分布差异对传热能力的影响;利用LS-DYNA完成板料成形及保压淬火过程的仿真模拟,获取板料上的温度数据;以A柱边梁为研究对象将仿真分析结果同热冲压生产线上的实际冷却效果进行对比.结果表明,考虑流场影响的模温分析结果中高温区域的分布和实测一致,12个温度监测点处最大温度误差为3.6℃,平均温度误差为0.96℃,而采用平均传热系数的仿真中温度分布及最大温差点发生改变,监测点最大温度误差为9.1℃,平均温度误差为4.96℃.仿真与试验对比表明:流速的改变对传热系数的影响显著,基于流场分析的模温分析方法考虑了热冲压模具冷却水道中流速差异性分布的影响,能够用于复杂零件及多腔模具的模温分析.

跨临界CO_2在短管内的非平衡流动特性

建立了跨临界CO2 在短管内流动的两流体模型和均相流模型. 两流体模型考虑了汽液两相间的速度滑移和温度差异, 而均相流模型则认为汽液两相的速度和温度相同. 分别用两种模型进行了计算, 并与实验数据进行了对比. 结果表明: 两流体模型90%的流量计算值与实验值偏差在±20%以内, 并能合理预测压力的沿程分布; 均相流模型对流量的预测结果与两流体模型接近, 并未因忽略非平衡特性而严重偏低. 另外, 汽液两相温度差异和速度滑移的分布计算结果也证实了短管内跨临界 CO2 流动的非平衡性并不显著. 本文从理论上对此现象进行了解释.

增压直喷汽油发动机冷却系统优化的研究

为满足直喷增压高性能汽油发动机的冷却系统的开发需求,基于典型发动机冷却系统设计,借助现代CAE软件分析能力,计算发动机水套压力、温度、速度分布情况,找出最优设计方案。通过试验充分验证系统中各条水路的阻力、压力及流量分配,实现发动机冷却系统的最优匹配。

集成排气歧管缸盖的设计与优化

研究集成排气歧管(integrated exhaust manifold,IEM)缸盖的技术特点,对IEM缸盖排气道的结构选型、水套流场分布及结构优化、排气道热应力分析及结构优化、排气系统和冷却系统的热管理优化以及IEM缸盖与发动机在排放与暖风性能上的优化匹配等进行系统的分析,制定IEM缸盖的设计和结构优化措施。试验表明,优化后的缸盖热负荷明显降低,排放、冷起动阶段暖风性能得到改善。

火电厂1000MW机组横流塔淋水填料和配水优化布置研究

自然通风横流式冷却塔是一种适用于大容量火电机组的冷却塔形式。按火力发电厂1 000 MW机组循环水系统的冷却负荷,针对自然通风横流式冷却塔,结合配水计算、热力计算和优化计算对填料高度、填料深度和半径进行研究和分析,给出了1 000 MW机组自然通风横流式冷却塔配水系统布置型式、淋水填料高度、深度变化与出塔水温相关关系,以及淋水填料高度、深度、半径推荐范围,以达到节省填料,降低水泵扬程的目的。

考虑板料厚度的多腔热冲压模具冷却水流量分配方法

针对多腔热冲压模具冷却水流量分配问题,提出一种冷却水流量分配方法.设计一个可变水道参数的U形件热冲压工艺仿真模型,基于FLUENT和LS-DYNA联合仿真对成形件温度随板料厚度、保压时间及型面流速的变化规律进行研究,建立流量分配数学模型.当零件目标温度确定后,根据所构建的流量分配数学模型可快速确定薄板件冷却所需具体流量,实现冷却水在各腔中的合理分配.以一模三腔的热冲压模具为研究对象,根据建立的流量分配数学模型对其外接水路的阀门开度进行调整,并将调整前后的结果进行对比,调整后厚板件门槛件的温度由160.4℃下降到150.1℃,下降了6.42%.研究结果表明,冷却水流量的调整对成形件最后温度有显著影响,采用多腔热冲压模具冷却水流量分配的方法,可以缩短整体的保压时间.

高速大功率电机转子通风孔散热效率优化研究

采用将转子与冷却气体流场实行分离的传统分析方法难以反映转子与冷却气流的热耦合作用,难以实现转子散热效率优化。提出基于流固耦合的高速大功率电机转子系统动态传热特性的分析方法,建立转子系统的流固耦合传热模型。利用建立的模型研究转速、冷却气流入口压力和速度,以及转子冷却孔分布、孔径和轴心距对转子温度场和散热效率的影响规律,提出了优化散热效率的具体途径。结果证明了所提出的计算方法和优化散热效率的具体措施的有效性。