摘要：以ITI Barge型漂浮式风力机为研究对象,在机舱和塔架中配置参数不同的调谐质量阻尼器(TMD),组成多频调谐质量阻尼器(MTMD)系统。基于多岛遗传算法,对MTMD系统进行参数优化,并比较了无控制、无优化MTMD控制及优化MTMD控制下风力机的稳定性。结果表明:MTMD对塔顶纵向位移和平台横摇角有很好的抑制效果;风力机塔顶纵向位移和平台横摇角均随机舱TMD质量和塔架TMD质量的增大而减小,随TMD阻尼的增大而增大;优化MTMD控制后,风力机稳定性进一步提升,其塔顶纵向位移和平台横摇稳定性分别提升了80.4%和83.8%。

摘要：设计了高温低速风洞试验台,并利用红外热成像测温技术对平板单孔和排孔的射流冷却特性进行了试验研究.使用具有高精度和高空间分辨率的红外热像系统测量了平板表面温度,通过埋在平板内的热电偶校正红外热像仪温度并建立了校正关系.通过气膜冷却效率分布分析了气膜冷却效果,给出了在50℃、196℃和267℃时不同位置的气膜冷却效率.结果表明:在吹气比M=0.5时,动量较低的冷却射流易贴附于壁面形成一层冷却气膜对其加以保护;当吹气比M不断增大时,换热增强,冷却效率提高;当M=0.1左右时,孔下游冷却区域增大,有良好冷却效果;当M>2时,射流的动量已大于主流动量,射流孔附近两股换热增强,孔附近冷却效果好,而下游冷却面积变小.

摘要：引入X弯度与Y弯度2个参数,提出了一种基于Bezier函数思想的叶型几何参数设计方法,通过分析传统垂直轴风力机效率低的原因,在此基础上提出了一种带有遮风罩的垂直轴风力机,并将基于Bezier函数生成的弯叶片应用于该风力机中.通过CFD数值模拟方法,研究了该风力机的气动特性,以及各种叶片的弯曲形式对其气动性能的影响.结果表明:遮风罩可以有效降低因来流对动叶轮吸力面的直接冲击而造成的阻力扭矩,风力机平均扭矩可提高107%;叶片的弯曲程度是由X弯度和Y弯度共同作用的结果,当X弯度与Y弯度在一定范围内具有局部最优值时,所形成叶片的垂直轴风力机的气动性能最佳,与普通半圆形叶片相比,风力机总扭转矩提高了33.8%.

摘要：设计了以内燃机尾气余热为热源驱动的有机朗肯蒸气压缩制冷循环系统。根据热力学定律,建立了循环系统的数学模型,提出了尾气换热夹点确定方法。以Matlab和Refprop软件为工具,研究了有机朗肯循环(organic Rankine cycle,ORC)各换热器负荷、做功量、热效率分别随蒸发压力、冷凝温度的变化关系,并确定了最优工质。研究了蒸汽压缩制冷循环(vapor compression refrigeration,VCR)各换热器负荷、制冷系数分别随蒸发温度、冷凝温度的变化关系。由于压缩比的限制,确定了多种制冷工质在不同冷凝温度下的最低蒸发温度,结合相关标准中所规定的各型冷藏车蒸发温度的范围,确定了各型冷藏车的可选制冷剂。研究了与可选工质对应的制冷系数随蒸发温度的变化关系,从而确定最优工质。计算了各型冷藏车在采用最优制冷剂时,在最严苛工况下的制冷量、制冷系数及综合系数。

摘要：烟气管道换热器入口流场分布不均会引起严重的噪声污染,同时制约其安全性,因此对其入口流场的优化具有非常重要的工程意义。以某燃烧电厂列管式GGH换热器为研究对象对其入口流场进行优化,探究不同导流装置的设计对其内流场的影响。基于Fluent软件对GGH烟道系统进行数值模拟,GGH换热器结构复杂,按照原型设计并划分网格较困难,为简化模型考虑采用多孔介质模型替代,并通过加装导流装置对烟道系统结构进行优化。结果发现:数值模拟中原烟道、净烟道换热器压降数值与实验数据吻合。通过加装导流板和布风板,可以保证系统内原烟道、净烟道换热器入口烟气速度均匀度与偏态系数均低于20%。合理的设计导流板、布风板能够起到抑制90??弯管以及变截面引起的流场分离现象,消除大涡流的产生,使烟气更均匀地进入换热器。

摘要：受制于3D打印技术的制造精度,其制备的可用毛细芯孔径约为300μm。基于该毛细芯的环路热管(loop heat pipe,LHP)启动初期会产生蒸汽反向穿透毛细芯的现象,造成严重的热泄漏,对LHP的启动性能产生极大的消极影响。为了解决这个问题,本文开创性地将具有单向流动特性的特斯拉阀结构引入3D打印毛细芯中,设计制备了孔径为300μm的特斯拉阀通道结构毛细芯,并与相同孔径的圆柱直通孔毛细芯分别进行了渗透率以及在不同低功率(20W、40W、60W)下启动性能的对比。结果表明:3D打印特斯拉阀毛细芯具有明显的单向流动特征。其渗透率在流动方向上存在明显的差异,正向流动渗透率大于反向流动的渗透率;特斯拉阀毛细芯在不同功率下均能有效抑制蒸汽穿透,实现更快的启动;随着启动功率的增加,LHP的启动速度更快,特斯拉阀毛细芯对蒸汽穿透的抑制效果更明显,启动性能更好。

摘要：采用NURBS曲面造型方法,在轴对称端壁上叠加径向高度变化量构造非轴对称端壁。采用最优拉丁超立方设计的方法,经过两轮实验设计,寻求性能较优的设计方案。结果分析表明:基于最优拉丁超立方的实验设计方法,定向搜寻透平叶栅的非轴对称端壁优化设计方案,是可行的。与圆柱端壁相比,优化后涡轮叶栅通道出口面积平均二次流动能减小5.48%,总压损失系数减小了1.63%,端壁换热状况局部有改善。非轴对称端壁通过改变端壁的静压分布削弱了涡轮叶栅通道中马蹄涡、通道涡的强度。非轴对称端壁使通道内靠近进口段和出口段端壁换热被削弱,尾迹区换热有所增强。

摘要：研究了一种应用于气固两相流过程监测的超声波层析成像系统。为利用少数传感器实现较精确成像,研制了一套测试系统:传感器阵列由8个扇形空气耦合传感器组成,每个传感器均为收发一体式并且发射扇形波束角度可达150°;设计了基于单片机的切换装置以改善系统实时性;发展了改进二值逻辑反投影图像重建算法,通过设置双阈值改善边缘效应提高了图像重建精度。对四氟乙烯棒进行的静态实验与对煤粉进行的动态测试实验中,系统获得了足够多的有效信号数据,实现了气固两相流横断面的二维图像重建。静态实验中重建图像的最小空间成像误差(SIE)为3.2%,表明系统具有较好成像精度,可实现气固两相流流动监测。

摘要：设计了低速轴流风扇叶型转角45°、扩压因子超过0.6的扩压叶栅,测量了在设计工况与±10°攻角范围内的叶栅气动性能,采用PIV技术获得了对应工况下的叶栅内部流动状态。结果表明:扩压因子超过0.6时,增加叶型几何转角不能继续增加气流实际转角,气流转角反而有下降的趋势,叶栅损失明显增加。叶栅内流动的测量结果显示,在非设计工况下,大转角高扩压度叶栅后半段的流体流动与叶栅分离,造成了叶栅尾迹区域明显增大,这是导致叶栅流动损失增加的主要原因。

摘要：为实现蒸发冷却汽轮发电机冷凝器的优化设计,以eC21F为蒸发冷却介质,对不同结构的强化管管束的凝结换热性能进行了试验研究。结果表明:翅片管和光管相比,具有显著的强化传热能力,适当地提高冷却水流速和降低冷却水入口温度,可以提高传热系数,但也相应地增大了液膜厚度,不可能无限制地提高传热系数,因此,要根据实际情况选择合适的流速和入口水温,以实现冷凝器的传热优化,更好地满足汽轮发电机的实际运行工况的需要。