摘要：以某可调式空气引射器为研究对象建立了有限元模型,基于Workbench软件,首先对内部流场进行数值模拟,分析了弯管和封头结构对引射器流场特性的影响,再通过稳态耦合计算,研究了引射器的耦合变形及应力分布,最后对引射器强度进行评定。结果表明:曲率半径为3 D的弯头内工作流体流动更均匀;锥形封头可以使两股流体更快混合,并有助于提升引射效率;该引射器在热流固耦合下的最大变形量为0.27mm,应力主要集中于喷嘴位置,最大应力值为311.8MPa,对比流固耦合下的应力分布,发现热载荷是造成应力的主要因素;经过强度评定,设备不会发生强度失效。本研究为可调式引射器的结构设计和强度分析提供了指导。

摘要：依据于大量变工况试验所获得的75t/h循环流化床锅炉固体物料浓度沿炉膛高度的分布曲线,在分析不同负荷下各流动区域出口固体物料浓度及其平均固体物料浓度随运行主导因素(运行风速)变化规律的基础上,建立了数学模型并研究循环流化床锅炉燃烧系统的动态特性,仿真研究了主蒸汽压力、床温、炉膛出口烟气含氧量、料层差压随给煤量、一次风量、二次风量、排渣率及燃烧率的阶跃响应,其结果和试验及相关研究成果基本一致。同时仿真研究了主蒸汽压力随汽机调门开度的阶跃响应。文中给出了可用于控制系统设计的燃烧系统的传递函数阵,分析了影响动态特性的因素,为循环流化床锅炉燃烧系统的控制策略研究建立了平台。

摘要：循环流化床锅炉燃烧系统为大滞后、强耦合和非线性的热力系统,其动态特性的复杂性使得目前较多采用的多回路控制系统不能有效地投入自动。通过分析各输入量对各输出量的影响程度和计算各控制回路的相对增益,确立了循环流化床锅炉燃烧系统的多变量控制方案。采用遗传算法对燃烧控制系统进行优化设计,并采用Mento-Carlo方法对控制系统的鲁棒性进行评价。结果表明:基于动态特性的多变量控制系统具有优良的控制性能,该控制系统的鲁棒性能很好。

摘要：基于汽轮机变工况原理,提出了一种在线计算汽轮机排汽焓的新方法——多变指数法。通过考虑低压缸进汽流量、进汽温度、进汽压力和排汽压力对做功能力的影响,建立了低压缸做功多变指数模型,并采用多变指数法得出针对单个机组热力特性的精确模型以及适用于不同机组的改进通用模型。结果表明:由精确模型得到的排汽焓计算值与设计值的平均相对误差为0.165%,最大相对误差为0.738%;由改进通用模型得到的排汽焓计算值与设计值的平均相对误差为0.93%,最大相对误差为3.52%,可满足工程计算精度要求。

摘要：基于循环流化床(CFB)锅炉燃烧系统非线性、强耦合、大滞后等特点,针对床温与主蒸汽压力强耦合控制难点,设计前馈补偿解耦控制器降低二者耦合度,在对解耦后的独立回路采用模糊自适应PID控制的基础上,引入动态论域的思想,利用随工况自适应变化的伸缩因子调整模糊论域范围,对PID参数K_p、K_i、K_d进行更精准的在线整定。以某CFB锅炉燃烧系统为研究对象,进行动态论域模糊自适应PID控制仿真试验。结果表明:相比传统模糊PID控制,燃烧系统主要参数通过动态论域模糊自适应PID控制的动态超调量减小5%~10%,动态响应速度提高近30%;动态论域模糊自适应PID控制方法自适应性和鲁棒性良好,可满足实际热工现场需求。

摘要：煤矿在开采的过程中会产生数量巨大的低温热源,如果能合理利用,将产生丰厚的经济效益和环境效益。设计了矿井乏风余热回收净化系统,采用多级喷淋对矿井乏风进行显热回收并除尘。实验研究各级喷淋换热效率及除尘效率,并分析其影响因素。实验结果表明:当整体水气质量流量比为0.649 8、单级水气质量流量比为0.324,且环境温度为17℃时,乏风两级喷淋后水温可以升高约3.4℃,喷淋室风侧换热总效率为82.72%;乏风温度越高,各级换热效率越高;乏风湿度越大,各级换热效率和换热总效率增加,但湿度超过70%后效率变化不明显;乏风速度增大,各级换热效率降低;喷淋室入口水温升高,各级换热效率降低;随着风速的升高,除尘效率降低。当风速1 m/s时,喷淋室的平均除尘效率约为55%。

摘要：针对北方低温环境下空气源热泵性能低劣的状况,开发设计一种相变蓄热蒸发型空气源热泵系统,相变蓄热器由蓄热材料、双盘管和保温层组成,该热泵系统可在供热-蓄热、供热-放热和除霜-放热模式下运行。通过人工模拟各种不同环境温度对该热泵系统的不同运行模式进行性能测试。测试结果显示:相变蓄热蒸发型空气源热泵系统在3种模式下都具有优良的性能,在超低环境温度-25℃和-30℃下运行时,制热性能系数COP分别为2.00和1.94,制热量仍能满足供热需求,同时压缩机排汽温度显著降低。实验研究结果表明,该相变蓄热蒸发型空气源热泵系统能够解决空气源热泵在供热过程中存在的能量供需矛盾,同时可提高空气源热泵在低温运行下的各种性能。

摘要：本研究基于密度泛函理论(DFT)计算揭示了化学链重整过程中LaFeO_(3)载氧体的CH_(4)部分氧化反应机理,通过系统研究CH_(4)吸附活化、H_(2)和CO形成以及氧扩散等基元反应步骤,构建了CH_(4)部分氧化反应网络。研究发现,CH_(4)发生逐步脱氢反应形成H原子,其中,CH3脱氢反应所需要克服的能垒(1.50 eV)最高,是CH_(4)逐步脱氢反应的限速步骤。载氧体表面H_(2)形成有两种路径,其中,H原子从O顶位迁移到Fe顶位,然后与另外O顶位的H原子成键形成H_(2)分子是主要途径。由于其相对较低的能垒(1.27 eV),CO的形成过程较易发生。氧扩散需要克服1.35 eV的能垒,表明氧扩散过程需要在高温下进行且扩散速率较低。通过比较各基元反应能垒,发现H_(2)形成是LaFeO_(3)载氧体CH_(4)部分氧化反应动力学的限速步骤,而H迁移是限制H_(2)形成的关键,加快H迁移是增强LaFeO_(3)载氧体性能的主要途径。基于DFT计算研究系列A/B位点掺杂LaFeO_(3)载氧体的H迁移过程,有望实现潜在A/B位点有效掺杂剂的快速筛选,指导高性能LaFeO_(3)载氧体的设计开发。

摘要：同轴型脉管制冷机因其结构紧凑的优势在空间探测等领域具有重要应用潜力.然而,同轴布置的两部件(如回热器和脉管)仅依靠不锈钢薄壁间隔,相同轴向位置时温度不一致会造成二者之间的径向热交换,影响整机制冷性能.本文基于液氢温区两级脉管制冷机,针对不同结构冷指中存在的径向换热进行分析,发现两级全同轴型冷指不仅能够大幅提高冷指紧凑性,而且经由低温级脉管壁面的径向换热能够有效改善其温度分布,降低低温级脉管损失,提高膨胀效率,进而提高制冷性能.相比于无径向换热的两级冷指(U型或直线型冷指),全同轴型冷指在20 K时的制冷量提高了50%以上.设计研制了一台液氢温区全同轴型两级脉管制冷机,在20 K时可获得1.2 W冷量,以声功计相对卡诺效率达到7.34%.

摘要：应用欧拉双流体模型模拟了某化肥厂现运行的灰熔聚流化床煤气化炉(用ICC表示)内的气固两相流动行为,得出了所模拟ICC的合理流化气速与喷动气速的速度范围及匹配关系:流化气速不能太小,否则布风板区域会出现死区;流化气速也不能太大,否则将失去ICC的设计运行特点.当流化气速一定时,随喷动气速的增加,搅动混合增强,但过大的喷动气速会使床内的流动结构出现腾涌,不利于ICC的高效安全运行.