混合式抽水蓄能电站对下泄水温影响的数值模拟研究

【目的】混合式抽水蓄能电站运行特性与常规电站相比存在差异,本文旨在掌握抽水蓄能电站水温的变化规律,为水库管理调度提供参考。【方法】以紧水滩水库为研究对象,采用MIKE3水温模型模拟不同进/出水口高程以及不同抽水流量工况的下泄水温,据此探讨混合式抽水蓄能电站对下泄水温的影响。【结果】抽蓄水流会对下泄水温产生影响,相对于现状无抽水工况的下泄水温,抽蓄工况下的下泄水温基本表现为5—9月略有下降,其余月份略有升高,下泄水温的最大降幅不超过0.7℃,最大升幅不超过0.8℃。【结论】进/出水口高程对于下泄水温影响较大,且高程越低,下泄水温差异越大。然而抽水流量对于下泄水温差异影响并不显著,但整体上也呈现出随着抽水流量增加,水温差异增大的趋势。

基于夹点的带喷射器CO_(2)热泵系统性能分析

为了研究带喷射器的跨临界CO_(2)内部过冷热泵系统(TCISE),基于夹点建立了TCISE的热力学模型,分析了冷却水进出水温度及流量对系统性能的影响。研究表明:冷却水进水温度从25℃降低到15℃时,最优高压压力从9.3 MPa降至8.8 MPa,降低了5.4%,最大COP从3.83提升至4.27,提高了11.49%;TCISE存在临界冷却水出水温度和临界冷却水质量流量,当冷却水进水温度一定时,在出水温度低于临界出水温度或质量流量高于临界质量流量时,系统COP保持不变。

摩托车散热器护罩结构对其进风量的影响分析

为保护散热器不被泥土污染,需在散热器进风端添加散热器护罩。散热器护罩添加后对散热器进风量有明显的影响。为获取较优的散热器护罩结构设计,采用CFD分析方法搭建摩托车整车外流场计算域模型,结合不同散热器护罩结构方案,分析散热器护罩结构对其进风量的影响,选取合适的散热器护罩方案开展整车实验验证。结果表明:散热器护罩上导流板角度130°且散热器护罩与芯体间的间隙为1 mm时,散热器进风量为281.7 g/s,与无护罩状态的进风量相当。护罩与芯体间存在间隙可提升散热器进风量,建议间隙控制在1~2.5 mm;散热器护罩网孔倾斜和导流板开孔不利于风量提升。经对比测试,怠速工况、最高车速工况及最大扭矩工况下,散热器添加护罩后的发动机出水温度与无护罩状态的发动机出水温度基本一致。适当减小风扇罩挡风面积可进一步提升散热器进风量,散热器添加护罩后,人体大腿两侧不会出现明显热风。研究结果可为摩托车散热器护罩结构设计及优化提供理论参考。

NUMERICAL SIMULATION AND COMPARISON OF WATER INTAKE-OUTLET METHODS IN POWER PLANTS

The eclipsed form arrangement and march-past method of water intake-outlet arrangements in power plants were researched by 3-D numerical simulation based on the k-e two-equation turbulence model. Firstly, the flowing characteristics of eclipsed form arrangement were analyzed and the effects of some main factors on inlet temperature were investigated. The simulation results are basically in agreement with those of the previous experiments. Then, by comparing the inlet temperature of the above two intake-outlet methods, the superiority and its existent conditions of the eclipsed form were examined.

CO_(2)热泵最优排气压力理论分析与试验

目的:优化热泵系统性能,探讨二氧化碳系统在不同工况下的最优排气压力。方法:通过建立CO_(2)跨临界热泵模型,分析了排气压力和制热量、吸气过热度、制冷剂质量流量及系统能效的关系,深入研究了进出水温度和环境温度对最优排气压力的影响,再利用搭建的CO_(2)热泵试验台验证模型的可靠性。结果:3种出水温度下,制热量随排压的升高而增大,质量流量随排压的升高而减小,循环性能系数和过热度随排压的升高呈先增大后减小趋势,最优排气压力随着进出水温度和环境温度升高而升高,但进出水温度的升高会降低系统循环性能系数,据此拟合了出水温度60℃下的最优排气压力关联式,并设计了5组试验证明了其具有可靠性。结论:通过大量的仿真数据确定了系统的最优排气压力,并与试验值对比发现,误差值均小于5%,满足试验及设计需求。

基于LSTM-ARIMA算法的发电机定子线棒出水温差预测

对定子线棒出水温度的最大温差进行预测,对于保障汽轮发电机的安全运行具有重要意义。但由于发电机运行过程中工况多变,温差时间序列变化模式复杂,因此趋势预测相对困难。本文使用长短时记忆(LSTM)神经网络对复杂的变化模式进行学习,并进一步融合了差分整合移动平均自回归(ARIMA)模型,用以弥补工况多变导致的训练不足的问题,从而对LSTM神经网络的预测结果进行修正。然后,在型号为QFSN-660-2-22的汽轮发电机运行数据上开展了实验,结果表明该方法预测效果优于单独的LSTM神经网络和ARIMA模型算法,并且可用于短期预警,准确率高于95%。

Q235B钢带纵裂缺陷分析

纵裂缺陷是薄板厂CSP生产线生产Q235B钢带的主要缺陷。通过对热轧钢带纵裂缺陷的产生原因进行分析,结合CSP生产线实际情况,对产生纵裂的工艺控制点进行相关性分析,总结归纳出恢复相关设备精度、合理使用保护渣、提高结晶器进出水温差等措施,有效的降低了Q235B钢带纵裂缺陷率,提高了热轧钢带的合格率。

基于AB PLC的新型槽温控制策略在水电解制氢设备中的应用

【目的】水电解制氢设备在运行时,电解槽出口温度是决定电解槽能耗的重要参数。当前槽温控制法是通过设定槽入口温度值来控制冷却水流量的,无法适应风电、光电制氢过程中宽功率波动的工况,有必要对其进行改进。【方法】提出一种基于AB PLC的新型槽温控制方法,该方法能将复杂的控制过程转换成温度控制功能块,用户无须知道底层逻辑,可根据设计的引脚功能关联相应变量,从而完成对槽温的控制。【结果】该方法能满足制氢设备的正常工作需求,且具有可移植性高、应用方便、集成性高等优点。【结论】测试结果表明,应用该策略的水电解制氢设备使用性能良好,在宽功率波动的工况下能实现对槽温的稳定控制,在风电和光电制氢行业中具有良好的应用前景。

废弃矿井地热资源再开发与循环利用技术

在废弃矿井地热资源供热利用中,针对水损失会影响循环换热系统换热效果的问题,提出一种地热资源再开发与循环利用技术。首先,分析地层渗透率、储层平均渗透率和地温梯度在循环换热系统水损失中的影响,根据分析结果优化循环换热系统;然后,优化单井同轴套管闭式循环换热系统,设计双层保温管结构缓解水损失情况,并对固井水泥成分加以研究,确定最优成分占比范围。在河北省的某处废弃矿井开展实验,经验证可知,优化后的循环换热系统在进出口温度方面得到了优化,提高了对废弃矿井地热资源的开发利用效果。

可降温式消防服的设计与降温效果评价

为解决消防服厚重多层的结构带来的热应力问题,设计一款可降温式消防服,采用液冷循环管路降温装置缓解消防员的热应激反应。通过模拟高温环境(温度为40℃,相对湿度为50%),应用暖体假人对可降温式消防服的降温效果进行分析,考察不同管路排列对假人皮肤表面、管路下及管路间隔处、进出水口处温的影响。结果表明,液冷降温装置对降低假人皮肤温度有明显效果,且不同管路排列的降温效果不同:横向管路排列下假人皮肤表面温度比纵向高0.58℃,且在管路下以及管路间隔处的降温量始终大于纵向;横向进出水口处温差比纵向高3.8℃,20 min后,温差值依然大于纵向。穿着横向管路排列的可降温式消防服能有效缓解热应力问题,延长消防员工作时间,提高救援效率。

冷却塔出塔水温的迭代计算方法

基于麦克尔焓差法原理,对循环水泵运行方式变化前后的进塔风速进行了估算,给出了冷却塔出塔水温的迭代计算方法.用数学方法对冷却塔特性数和冷却数随出塔水温及进塔风速的变化规律进行了分析,并对计算过程中非线性方程的多解选择问题及迭代退出条件进行了研究,最终确定出了符合物理意义的真实解.由此确定的循环水泵各运行方式下的出塔水温可直接用于循环水泵最优运行方式的确定,对现场中冷端系统的优化具有一定的现实意义.

地表水地源热泵塑料毛细管换热器设计

毛细管作为空调系统的辐射末端,逐步得到重视和应用,但应用在闭式地表水地源热泵系统中,作为地表水体的换热器的研究较少。建立了毛细管简化的数学模型,通过大量数值计算,得出影响其换热能力的显著因素。给出了适用工程设计的线算图,当管材、进出口温差与线算图计算条件不同时,进行管长修正。在此基础上,给出了毛细管换热器的设计方法和算例分析。

配置双进双出磨煤机的超临界600MW机组主蒸汽温度控制

针对华能沁北发电有限公司(沁北电厂)3号、4号超临界600 MW机组投产后一直存在主蒸汽温度超温且在机组变负荷过程中主蒸汽温度无法自动控制等问题,对主蒸汽温度及分离器入口温度控制、水煤比控制等进行了调整优化。优化后,使得在机组动态/稳态工况下的主蒸汽温度及压力、机组负荷等主要运行参数均能够控制在合理的范围内,提高了机组自动控制水平。

交叉V形太阳空气集热器模拟实验研究

提出一种交叉V形空气集热器,其特征在于空气流动湍流大。设计制作两台不同的交叉V形空气集热器(1型、2型)和一台平板空气集热器(3型),分别对3台空气集热器在不同空气流速、倾角、辐照强度下的效率和进出口温差进行模拟、实验对比研究。在初始条件下,模拟结果显示,1型集热器的效率、进出口温差高于2型和3型集热器,分别为1%、0.1℃,17%、2.5℃。实验结果显示:1型集热器的效率、进出口温差高于2型和3型集热器,分别为1%、0.1℃,18%、2.6℃。模拟、实验研究表明,随着空气流速的增大,3台空气集热器的效率明显增大,同时其进出口温差变小;集热器放置倾角和辐照强度对3台空气集热器的性能影响小;但随着辐射强度的增大,集热器的进出口温差增大,呈线性变化。

地源热泵系统运行特性的实验研究

以杭州某地源热泵实际工程为实验平台,结合一套温度测量系统来测定该地区土壤温度年变化规律。测试了冬夏季工况时换热器的进出口水温及地埋管换热器周围的温度分布,分析了地埋管换热器与周围土壤之间的换热状况,确定了该地源热泵系统地埋管换热器的实际换热量。

盖板式冲缝型空气集热器热性能的影响因素研究

提出一种盖板式冲缝型集热器,将吸热板设置成冲缝型,从而在不影响集热面积的同时增大了吸热板与空气间的对流传热系数;并采用数值模拟与实验验证相结合的方法对其热性能的影响因素进行研究。对比Matlab程序模拟值和实验值,两者基本吻合,空气出口温度的平均偏差为1.1℃,说明所建立的数学模型正确,可用来深入研究该集热器。研究结果表明,对于集热器结构尺寸和物理参数,冲缝当量直径对热效率和空气进出口温差的影响最大,其次是吸热板外表面发射率、盖板内表面发射率、盖板外表面发射率、平均冲缝间距和集热器高度;对于进口参数和环境条件,空气进口温度、环境温度和室外风速对热效率和空气进出口温差的影响均非常显著,而送风量和辐射强度对空气进出口温差影响显著。总体来看,若吸热板采用选择性涂层或盖板采用高透性低辐射玻璃,该集热器热效率较高,且与建筑一体化程度高,应在住宅建筑中大力推广。

开式地表水地源热泵系统冷却水取水温差研究

结合涪陵地区某地表水地源热泵工程实例,建立了冷却水泵和热泵机组能耗模型,分析了冷却水进出口温差对冷却水泵及热泵机组性能的影响,得出系统总能耗最小时的冷却水最佳进出口温差为8.1℃,相应的节能率为4.5%～6.5%。

不同波形填料对冷却塔出塔水温及电厂机组热经济性的影响

为研究不同波形填料基底对冷却塔出塔水温乃至整个电厂机组热经济性的影响,以自然通风逆流湿式冷却塔内不同波形填料基底为研究对象,借助FLUENT软件中VOF两相流模型对不同波形填料基底上的冷却液膜进行数值模拟,基于数值模拟结果,以某电厂为参照基准,采用等效焓降法,计算分析了不同波形填料基底导致的不同出塔水温对电厂热经济性指标的影响。结果表明,波形基底的倾角和振幅不变时,煤耗率随波长的增加而增加;而波长和振幅不变时,倾角的增加将会使煤耗率降低;倾角和波长不变时,随着振幅的增加,煤耗率也会降低。由此得出最佳结构的波形基底,实现了电厂的节能减排。

地铁车站冷水机组应用臭氧冷却水处理技术的性能测试与分析

该文主要介绍在地铁车站的大型集中式空调系统中应用臭氧技术对冷水机组冷却水系统进行处理的实际效果,通过长期的测试数据分析,讨论了冷水机组的实际性能变化情况及影响因素。针对地铁站空调运行期长、气象环境变化跨度大,所造成的冷水机组实际工况多变不定、难以直接衡量其性能变化等问题,采取以实际性能系数与该工况下理想换算性能系数之间的比值的变化,并结合冷却水垢厚变化、冷凝器出口小温差以及对数平均传热温差等换热性能因素共同比较分析臭氧水处理对改善机组效能的实际作用。

三塔合一间接空冷塔结构优化研究

建立了600MW三塔合一间接空冷塔的数学模型,通过数值模拟探究结构参数对热力性能的影响规律,并以进塔风量和出塔水温为评价标准,获得了最优的结构参数。研究结果表明:随着出口直径或喉部直径的增大,热力性能先增强后减弱;无风工况下,随着喉部高度的增大,热力性能先增强后减弱,4m/s工况与之相反;随着塔高度的增大,热力性能持续增强;随着排烟高度或烟囱直径的改变,热力性能的变化并不大;随着脱硫塔直径的增大,热力性能继续减弱;当出口直径与零米直径的比值R1/R2=0.8~0.85,喉部直径与零米直径的比值R0/R2=0.6~0.65时,空冷塔热力性能最优。