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锰掺杂改性钢渣用于钙基热化学储能特性研究
1
作者 李文杰 李晨光 +1 位作者 雷少敏 郭欣 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第8期2453-2462,共10页
钙循环技术(CaL)因其耐高温、高储热密度,与聚光太阳能(CSP)电站高度契合。然而,CaO循环稳定性差、吸光性能差,限制了系统的整体效率。本研究以钢渣为原料,通过醋酸浸渍并掺杂不同比例的锰来制备新型钙基材料。结果表明,掺杂5%锰的材料... 钙循环技术(CaL)因其耐高温、高储热密度,与聚光太阳能(CSP)电站高度契合。然而,CaO循环稳定性差、吸光性能差,限制了系统的整体效率。本研究以钢渣为原料,通过醋酸浸渍并掺杂不同比例的锰来制备新型钙基材料。结果表明,掺杂5%锰的材料性能最佳。通过热重测试和30次循环储热实验,与CaO相比,吸附速率提高85%,储能密度提升73%。此外,其吸光率为CaO的9.5倍。光驱动模拟实验也进一步验证了其在系统中的应用潜力,展示了用于新一代CaL-CSP系统的广泛前景。 展开更多
关键词 热化学储能(TCES) 钙环(CaL) 钢渣 锰掺杂 光驱动
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叶型轮廓度偏差对离心叶轮性能影响的数值研究
2
作者 樊宏周 雷伟鹏 +1 位作者 王志恒 席光 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第9期197-208,共12页
为研究叶型轮廓度偏差对离心叶轮性能的影响,以Krain叶轮为研究对象,通过构建实际加工中的叶型偏差模型,研究了叶型局部及全局偏差对叶轮性能的影响。针对叶型局部偏差,分析了不同弦长位置等厚轮廓度偏差对叶轮性能的影响;在对性能影响... 为研究叶型轮廓度偏差对离心叶轮性能的影响,以Krain叶轮为研究对象,通过构建实际加工中的叶型偏差模型,研究了叶型局部及全局偏差对叶轮性能的影响。针对叶型局部偏差,分析了不同弦长位置等厚轮廓度偏差对叶轮性能的影响;在对性能影响最显著的弦长位置,研究了不同偏差对叶轮性能的影响规律。针对叶型全局偏差,分别探讨了轮廓度及扭转偏差对叶轮性能的影响。数值结果表明:靠近前缘的局部偏差对叶轮性能影响最大,且吸力面偏差与叶轮性能变化存在对应关系,吸力面先过切后欠切恶化了叶轮性能,吸力面先欠切后过切优化了靠近前缘叶片的曲率变化,增大了流道易产生阻塞的通流面积,进而提升了叶轮性能,特别在大流量工况,等熵效率提升1.5%,阻塞流量增大0.6%。叶片全局轮廓度及扭转偏差分别通过改变整个流道的通流面积及叶片进出口安装角影响了叶轮性能,设计工况下,全局负轮廓度、正扭转偏差总压比最大提升了1.2%、1.4%。该研究工作为离心叶轮的加工制造及叶型优化提供了有益参考。 展开更多
关键词 离心叶轮 轮廓度偏差 阻塞流量 叶型优化
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实际气体多变压缩功直接积分的超临界二氧化碳离心式压缩机热力设计方法
3
作者 李凯伦 李红智 +4 位作者 张一帆 孙山 但光局 李扬 王亚 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第14期5413-5421,I0007,共10页
针对超临界二氧化碳压缩机在近临界工况的算法稳定性问题,该文提出一种实际气体多变功直接积分算法,将压缩过程分解为多个子过程并进行数值积分,得到压缩功的柯西数列,在子过程数量增大的过程中,可以得到精确的全过程压缩多变功。同时,... 针对超临界二氧化碳压缩机在近临界工况的算法稳定性问题,该文提出一种实际气体多变功直接积分算法,将压缩过程分解为多个子过程并进行数值积分,得到压缩功的柯西数列,在子过程数量增大的过程中,可以得到精确的全过程压缩多变功。同时,为解决压缩机级间焓增分配问题,提出一种等比转速级间焓增分配算法。最后,给出超临界二氧化碳压缩机的热力设计流程。结果表明,相较于传统Schultz算法,研究提出的实际气体多变压缩功直接积分方法在近临界及超临界区域具有更好的稳定性和精确性,计算中只需要较少的子过程数即可将误差降至合格范围内。通过对50MW超临界二氧化碳发电机组主压缩机进行一维设计及流场模拟发现,提出的多变压缩功直接积分方法及压缩机设计方法可以对二氧化碳压缩机方案设计及性能预估起到重要的支撑作用。 展开更多
关键词 超临界二氧化碳发电 近临界工况二氧化碳压缩机 多变压缩功直接积分算法
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变速泵驱动的工艺系统瞬态流动分析方法研究
4
作者 孙燕 刘诗文 +1 位作者 陈爽 陈志辉 《机械设计与制造工程》 2025年第4期59-63,共5页
为了研究工况切换过程中工艺系统的瞬态流动分析方法,首先对比研究了一维Flowmaster仿真、一维Flowmaster和三维CFD耦合仿真两种仿真方法,结果表明采用一维Flowmaster仿真即可满足工程应用的精度要求;然后基于一维Flowmaster仿真方法,... 为了研究工况切换过程中工艺系统的瞬态流动分析方法,首先对比研究了一维Flowmaster仿真、一维Flowmaster和三维CFD耦合仿真两种仿真方法,结果表明采用一维Flowmaster仿真即可满足工程应用的精度要求;然后基于一维Flowmaster仿真方法,研究了泵的转速调节控制方法,对比分析了PID控制变速方法和预设变速方法,结果表明预设变速方法可以避免泵转速的频繁调节,能更好地将流量维持在设计值。该研究结果可为变速泵驱动的工艺系统运行控制设计提供依据。 展开更多
关键词 变速泵 工艺系统 瞬态流动 变速控制 分析方法
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机械泵储能系统的热力学分析与循环效率优化
5
作者 郑晓利 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1481-1483,共3页
机械泵储能系统在现代能源管理中发挥着重要作用,尤其在提升能源存储效率与优化可再生能源利用方面具有广阔前景。通过对机械泵储能系统的工作原理和热力学模型的深入分析,文章揭示了影响系统效率的关键因素,提出了依照工作性质筛选与... 机械泵储能系统在现代能源管理中发挥着重要作用,尤其在提升能源存储效率与优化可再生能源利用方面具有广阔前景。通过对机械泵储能系统的工作原理和热力学模型的深入分析,文章揭示了影响系统效率的关键因素,提出了依照工作性质筛选与热力学过程设计、压缩与膨胀阶段性能改进、实现系统整合以及热能管理优化路径,以期提升机械泵储能系统的整体性能,推动其在可再生能源与智能电网中的应用,为清洁能源的广泛利用提供有力支持。 展开更多
关键词 机械泵储能 热力学优化 循环效率 能源管理
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基于格拉姆角场和PCNN-BiGRU模型的故障诊断方法及其应用 被引量：3
6
作者 盛世龙 王淑青 +2 位作者 王云鹤 翟宇胜 刘冬 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第2期121-128,共8页
研究提出了一种基于信号处理和深度学习技术的水电机组故障诊断方法。首先,利用VMD对水电机组的原始信号进行分解和重构,以实现信号的降噪,并得到本征模态函数(IMF);随后,通过格拉姆角场(GAF)变换,将IMF转换为GASF和GADF图像。然后将所... 研究提出了一种基于信号处理和深度学习技术的水电机组故障诊断方法。首先,利用VMD对水电机组的原始信号进行分解和重构,以实现信号的降噪,并得到本征模态函数(IMF);随后,通过格拉姆角场(GAF)变换,将IMF转换为GASF和GADF图像。然后将所有图像数据输入到双通道并行二维卷积神经网络与双向门控循环单元(PCNNBiGRU)模型中进行训练。该模型通过CNN提取特征图,并将其输入到BiGRU中,以保持对时间特征的敏感度并剔除冗余信息;最后,为验证该方法的有效性,结合实际电站机组样本数据进行比较试验,对所提方法提供高效、准确的水电机组故障诊断解决方案进行了验证。 展开更多
关键词 水电机组 VMD 格拉姆角场 故障诊断 并行CNN BiGRU
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径流式叶轮固有频率的影响因素分析 被引量：1
7
作者 刘晋宾 陈贝贝 +2 位作者 梁文杰 章艳 刘伟鹏 《东方电气评论》 2025年第2期50-53,共4页
本文基于某径流式叶轮结构,建立了叶轮有限元数值计算模型,并通过实验验证了计算结果的准确性,以叶片厚度、轮盘厚度、轮盘凹槽角度为研究目标分析了叶轮固有频率影响因素,计算结果表明:通过改变叶片厚度可以调整叶轮叶片振动的固有频率... 本文基于某径流式叶轮结构,建立了叶轮有限元数值计算模型,并通过实验验证了计算结果的准确性,以叶片厚度、轮盘厚度、轮盘凹槽角度为研究目标分析了叶轮固有频率影响因素,计算结果表明:通过改变叶片厚度可以调整叶轮叶片振动的固有频率;轮盘厚度、轮盘凹槽角度与叶轮一阶固有频率之间呈线性关系,不同节径数的线性斜率规律不同,对今后叶轮轮盘振动调频提供方法规律。同时,对比独立叶轮模型与叶轮和转子装配模型的振动分析结果,说明了带转子模型进行分析对低节径下叶轮轮盘振动频率影响较大。 展开更多
关键词 径流式叶轮 有限元 固有频率 轮盘振动
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采用响应面法的透平冷却通道连接桥宽度和角度结构优化
8
作者 刘起隆 谢永慧 +3 位作者 张荻 孔祥林 苏鹏飞 方宇 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第11期133-143,共11页
为满足新一代燃气轮机冷却通道对高效传热和低流动阻力的要求,提出了一种在U型通道内构建3个不同尺寸的桥结构的方案,旨在缓解转弯区域的过大压降并且竖直区域传热均匀性较差的问题。首先构建了含有可变尺寸和角度连接桥的U型通道,由ANS... 为满足新一代燃气轮机冷却通道对高效传热和低流动阻力的要求,提出了一种在U型通道内构建3个不同尺寸的桥结构的方案,旨在缓解转弯区域的过大压降并且竖直区域传热均匀性较差的问题。首先构建了含有可变尺寸和角度连接桥的U型通道,由ANSYS Meshing生成非结构网格并采用CFX软件进行计算,通过中心复合设计法生成初始样本数据。然后将响应面法与多目标遗传算法相结合,用于复杂工程优化问题的求解,并分析了桥尺寸及角度变化对流动和传热性能的影响。最后通过对多个候选方案的综合评估,给出了优化设计的推荐方案。分析结果表明,由于优化后的通道流场分布更加均匀,且连接桥的存在削弱了旋转状态下科氏力带来的旋转前缘面和后缘面传热不均匀的现象,尽管传热强度略有削弱,但通道的流动阻力在静止与旋转状态下分别降低了62.09%和56.26%。这种结构能够减少局部温度升高和减抗降阻,提高冷却效率,从而提升高压透平的安全性和可靠性。该研究为透平叶片高效低阻中弦冷却技术的发展提供了宝贵的数据参考。 展开更多
关键词 透平叶片 U型通道 旋转 减抗降阻
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压缩机进气过滤系统研究进展
9
作者 李欣燃 张雪辉 +4 位作者 周鑫 郭丁彰 陈吉祥 谢宇超 陈海生 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第3期1054-1069,共16页
压缩空气储能被认为是最有发展前景的大规模储能技术之一,压缩机作为压缩空气储能系统的关键部件,对系统的整体性能有重要影响。压缩机进气过滤系统是压缩机的重要部件,过滤器作为其核心元件,可以有效避免空气中固体颗粒、液体水和油污... 压缩空气储能被认为是最有发展前景的大规模储能技术之一,压缩机作为压缩空气储能系统的关键部件,对系统的整体性能有重要影响。压缩机进气过滤系统是压缩机的重要部件,过滤器作为其核心元件,可以有效避免空气中固体颗粒、液体水和油污等杂质对压缩机的安全稳定运行造成不良影响,获得了国内外学者的广泛关注。压缩机进气过滤系统的研究虽然取得了一定的进展,但是相关领域的文献综述方面却显得相对匮乏。本文通过归纳国内外学者对压缩机进气过滤系统的研究,依照过滤原理进行分类,总结了机械过滤、吸附过滤、静电过滤原理的研究进展,并归纳了过滤器的过滤性能评价指标以及优化方法,通过分析发现:相比于吸附式过滤器,机械式和静电式应用更广泛,具有过滤效率高、压降小等优势;进气过滤系统评价指标主要有过滤效率、压降、容尘量和抗湿性,滤材种类、过滤器结构和工况会影响过滤性能,且过滤性能之间会互相影响;通过采用过滤性能更好的纳米纤维复合滤材、优化滤芯和流道结构,可以对进气过滤系统进行优化。 展开更多
关键词 压缩机 过滤效率 压降 容尘量
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负过载下多孔隔板对液氧贮箱蓄液性能的影响研究
10
作者 曹庆泰 郭松源 +5 位作者 李建强 蒋赞 汪彬 耑锐 吴静怡 杨光 《化工学报》 北大核心 2025年第S1期217-229,共13页
以典型运载器的液氧贮箱为研究对象,基于流体体积(VOF)法构建了监测气液界面的三维CFD仿真模型,采用该模型对不同孔板布置情况、不同初始液面状态、不同负过载程度下液氧流动行为进行模拟,对比了各工况液氧离开贮箱底部和气体下潜两种... 以典型运载器的液氧贮箱为研究对象,基于流体体积(VOF)法构建了监测气液界面的三维CFD仿真模型,采用该模型对不同孔板布置情况、不同初始液面状态、不同负过载程度下液氧流动行为进行模拟,对比了各工况液氧离开贮箱底部和气体下潜两种行为特性。多孔隔板可以有效降低液氧离开贮箱底部的流量,-0.20g负过载条件下流量减少95.63%;且该流量与负过载程度呈正相关。气体下潜速度受气泡形态与负过载程度等因素共同影响,当推进剂填充率为50.18%且发生10°倾斜的贮箱受到-0.20g负过载时,会形成气液循环通道使气泡迅速长大,有效下潜速度可达0.317 m/s,甚至大于负过载为-0.40g但贮箱不倾斜时的气体下潜速度。因此设计孔板位置时应综合考虑推进剂余量、箭体姿态和负过载程度等因素。 展开更多
关键词 液氧 负过载 多孔隔板 气体下潜 流体动力学 气液两相流 数值模拟
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尾迹影响涡轮叶片表面换热特性的算法研究
11
作者 张正 朱惠人 +4 位作者 张丽 姚春意 徐志鹏 薛树林 李亚雄 《动力工程学报》 北大核心 2025年第6期828-834,923,共8页
在涡轮发动机叶栅通道内引起不稳定流的主要因素之一便是上游叶片尾迹的传播,尾迹将使得涡轮叶片表面上不稳定的层流向湍流边界层过渡,从而导致转捩提前。从边界层转捩理论的角度入手,预测了尾迹对叶片表面换热特性的影响。首先,引入尾... 在涡轮发动机叶栅通道内引起不稳定流的主要因素之一便是上游叶片尾迹的传播,尾迹将使得涡轮叶片表面上不稳定的层流向湍流边界层过渡,从而导致转捩提前。从边界层转捩理论的角度入手,预测了尾迹对叶片表面换热特性的影响。首先,引入尾迹诱导时间平均间歇因子修正湍流间隙因子;其次,采用相平均湍流度预测尾迹诱导下转捩起始点;最后,引入尾迹产生的湍流黏性系数修正叶片层流区有效黏性系数。结果表明:尾迹影响换热特性的算法研究与改进在相关实验系统上得到较好的验证,显著提高了尾迹影响下的换热计算精度。 展开更多
关键词 涡轮叶片 尾迹 换热特征 边界层转捩 间歇因子 黏性系数
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离心压缩机性能预测中雷诺平均湍流模型的不确定度量化与分析
12
作者 王同生 席光 +3 位作者 孙中国 张晨庆 李安娜 黄柱 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第9期187-196,共10页
采用雷诺平均Navier-Stokes (RANS)湍流模型预测离心压缩机的气动性能往往与实验测量结果存在显著差异。为量化RANS模型对离心压缩机性能预测的不确定度,通过对可实现且物理约束的雷诺应力张量特征值和特征向量进行扰动,即在质心图内通... 采用雷诺平均Navier-Stokes (RANS)湍流模型预测离心压缩机的气动性能往往与实验测量结果存在显著差异。为量化RANS模型对离心压缩机性能预测的不确定度,通过对可实现且物理约束的雷诺应力张量特征值和特征向量进行扰动,即在质心图内通过非均匀扰动方法将基础流动扰动至湍流的3个极限状态,以获得湍流输运方程生成项的极值,进而量化RANS模型中的L2不确定度。在离心压缩机性能曲线左端的可用工况下,施加扰动后湍流模型预测的总压比和多变效率的置信区间基本覆盖了整个工况范围内的实验结果,不施加扰动时的数值预测和实验结果之间的最大总压比偏差为4.37%和最大多变效率偏差为0.9%。进一步探究了不同扰动对离心叶轮叶片吸力面流动分离发生位置的影响规律,结果显示:雷诺应力张量单组分的特征值扰动对流动分离预测较保守,而单组分特征向量扰动的预测则较激进。RANS模型的不确定度对气动性能边界的预测可进一步用于实验测量数据的交叉验证。 展开更多
关键词 湍流模型 离心压缩机 不确定度量化 非均匀扰动
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地面重型燃机外部抽气一维模块化动力学模型研究
13
作者 陆瑶 羌晓青 孔庆国 《工程热物理学报》 北大核心 2025年第2期460-466,共7页
二次空气系统是燃气轮机的重要组成部分之一,其可靠性和抽气性能对循环效率具有十分重要的影响。外部抽气管路从压气机不同部位抽出气体,通过旁路注入透平为其提供冷却,同时还承担着轴承室、透平盘的冷却及封严等职责。鉴于二次空气系... 二次空气系统是燃气轮机的重要组成部分之一,其可靠性和抽气性能对循环效率具有十分重要的影响。外部抽气管路从压气机不同部位抽出气体,通过旁路注入透平为其提供冷却,同时还承担着轴承室、透平盘的冷却及封严等职责。鉴于二次空气系统和主流之间的复杂相互作用,采用实际复杂管路模型进行三维仿真计算和方案优化成本太大。为了节约设计成本,本文提出了一种模块化二次空气系统分析方法,采用西门子AMEsim一维管路模型,对燃气轮机外部抽气管路的流动特性、损失特性以及防喘放气时的响应特性分别进行了研究。结果表明,不同管路出口数量会对抽气损失有较大影响,另外阀门开度很大程度上决定了响应效果。 展开更多
关键词 地面燃机 外部抽气管路 二次空气系统 AMEsim一维管路模型
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水下航行器发动机侧向进水装置设计与性能研究
14
作者 刘霖 罗凯 +2 位作者 孔亮 李代金 柳俊斐 《西北工业大学学报》 北大核心 2025年第2期233-240,共8页
金属水燃料发动机具有高能量、高比冲、结构简单、燃料安全无污染等优势,可用于水下超空泡航行器。由于发动机燃烧室内部工作压力约3 MPa,在40~75 m/s航速条件下外部海水总压低于发动机内部压力,液流无法进入发动机,导致发动机不能正常... 金属水燃料发动机具有高能量、高比冲、结构简单、燃料安全无污染等优势,可用于水下超空泡航行器。由于发动机燃烧室内部工作压力约3 MPa,在40~75 m/s航速条件下外部海水总压低于发动机内部压力,液流无法进入发动机,导致发动机不能正常工作。为了解决以上问题,提出了侧向进水增压系统构型,完成了侧向进水流道的参数化设计以及增压泵设计,通过CFD数值仿真预测了设计结果的可行性。对增压系统的数值仿真结果表明,装置总扬程与设计值相对偏差低于5%,系统可将来流总压提高约4.9 MPa,出口总压达到5.6 MPa,能实现金属水燃料冲压发动机在航速50 m/s时稳定工作。研究成果对水冲压发动机的侧向进水增压泵装置性能研究具有参考价值。 展开更多
关键词 金属水燃料发动机 增压系统 进水流道
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压气机叶片-轮盘的低周疲劳寿命可靠性设计优化
15
作者 李金星 李国嘉 +1 位作者 唐勃 谢永慧 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2670-2679,I0018,共11页
为保障多源不确定性因素下燃气轮机压气机的疲劳可靠性,该文建立压气机叶片-轮盘可靠性优化设计框架;针对多源不确定性的问题,提出两阶段主动学习Kriging模型和解耦法相融合的可靠性设计优化方法,该方法在优化迭代过程中自适应加点构建... 为保障多源不确定性因素下燃气轮机压气机的疲劳可靠性,该文建立压气机叶片-轮盘可靠性优化设计框架;针对多源不确定性的问题,提出两阶段主动学习Kriging模型和解耦法相融合的可靠性设计优化方法,该方法在优化迭代过程中自适应加点构建高精度代理模型,同时分两阶段进行可靠性优化,在保证精度的前提下有效提高可靠性优化效率;同时,提出一种改良约束边界双点采样(improved constrained boundary double-point sampling,ICBS-DP)的主动学习策略,通过设计驱动的局部建模策略和双加点方法进一步降低了计算成本;通过短柱可靠性优化数值算例验证该方法的优越性;开展压气机叶片叶根-轮盘轮槽的低周疲劳寿命可靠性设计优化,计算结果表明,通过所提方法显著提高了燃气轮机压气机叶片-轮盘的低周疲劳寿命均值和可靠性。 展开更多
关键词 压气机 叶片轮盘 流固耦合 低周疲劳 KRIGING模型 可靠性分析 设计优化
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基于植物工厂中的CO_(2)浓度气流模拟及优化研究
16
作者 郭纪超 徐肖肖 孙云龙 《化工学报》 北大核心 2025年第S1期237-245,共9页
植物工厂内气流组织的精准化分析是探究植物健康生长的重要基石,然而,目前针对植物工厂内部CO_(2)浓度分布的研究仍较为匮乏。采用计算流体力学(CFD)方法构建了植物多孔介质模型及净光合作用数学模型,旨在探讨不同送风速度下植物区域内... 植物工厂内气流组织的精准化分析是探究植物健康生长的重要基石,然而,目前针对植物工厂内部CO_(2)浓度分布的研究仍较为匮乏。采用计算流体力学(CFD)方法构建了植物多孔介质模型及净光合作用数学模型,旨在探讨不同送风速度下植物区域内气流速度CO_(2)、浓度分布以及送风风机能耗的情况。基于NSGA-Ⅱ遗传算法,以送风口速度为决策变量,植物区域的气流速度、CO_(2)浓度以及风机能耗作为目标函数,进行了多目标优化。优化结果得出了帕累托最优解:当送风速度为3.26 m/s时,植物区域的平均气流速度为0.37 m/s,CO_(2)浓度为277μmol/mol,同时风机的能耗为23.26 W。 展开更多
关键词 植物工厂 多孔介质 二氧化碳 光合作用模型 遗传算法
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基于叶轮出流均匀度优化的风机降噪研究
17
作者 李鹏程 李景银 唐洁 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第9期3934-3946,共13页
提出了一种旋转扩压器耦合蜗舌进口轴向导叶的新型结构,用于抑制蜗壳内涡流的形成与发展,降低风机噪声。此外,为对低噪离心风机进行优化设计,提出将离心叶轮出口速度分布的均匀度作为衡量叶轮出口高速射流结构引发风机气动噪声的特征指... 提出了一种旋转扩压器耦合蜗舌进口轴向导叶的新型结构,用于抑制蜗壳内涡流的形成与发展,降低风机噪声。此外,为对低噪离心风机进行优化设计,提出将离心叶轮出口速度分布的均匀度作为衡量叶轮出口高速射流结构引发风机气动噪声的特征指标,采用流场优化设计以减少非定常噪声计算的耗时,并使用径向基神经网络构建代理模型和多岛遗传算法进行寻优。研究结果表明:原风机叶轮出口下游的高速射流结构和蜗舌进口靠近蜗壳前端面处的大尺度漩涡是诱发风机噪声的根本原因;叶轮出口速度均匀度可以很好地表征风机噪声,相较于原风机,优化后的风机叶轮出流均匀度得到明显提高,风机声功率级下降了11.86 dB,总压效率提高了4.68%。优化后,叶片尾缘吸力面处的分离涡消失,叶轮出口下游的高速射流结构消失,蜗舌进口的漩涡尺寸明显减小。 展开更多
关键词 涡流抑制 均匀度 静压能 降噪设计 导叶
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可调式空气引射器的热流固耦合变形计算及强度分析
18
作者 闫利如 马素霞 《汽轮机技术》 北大核心 2025年第1期17-20,62,共5页
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... 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。 展开更多
关键词 空气引射器 数值模拟 结构设计 强度评定
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跨声速压气机叶栅性能提升及流场调控的端壁附面层抽吸方案
19
作者 唐洁 孟凡杰 +2 位作者 宫超玄 李景银 郭朋华 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第3期77-88,共12页
针对跨声速叶栅吹风试验中叶栅流动与二维流动不一致的问题,以某F级重型燃气轮机的跨声速叶栅为研究对象,提出一种槽宽为5 mm的抽吸槽,采用不同端壁抽吸位置、抽吸流量的附面层抽吸方案,通过数值模拟探究各方案对跨声速叶栅气动性能及... 针对跨声速叶栅吹风试验中叶栅流动与二维流动不一致的问题,以某F级重型燃气轮机的跨声速叶栅为研究对象,提出一种槽宽为5 mm的抽吸槽,采用不同端壁抽吸位置、抽吸流量的附面层抽吸方案,通过数值模拟探究各方案对跨声速叶栅气动性能及流场结构的影响规律,分析比较各方案对角区分离的控制效果。仿真结果表明:端壁抽吸能够有效吸除通道内大量的低能流体,抽吸后叶栅总体的总压损失系数降低、静压比提高、轴向密流比(AVDR,设为A VDR)被控制在1附近,出口流道内高损耗区(总压损失ω>0.2)显著减小;角区分离得到有效控制,角涡以及集中脱落涡的影响被削弱,流道通流面积增大,流场品质得到改善;通过对比不同抽吸位置的抽吸方案发现,靠近尾缘,距叶片前缘60%轴向弦长的抽吸槽方案气动性能最佳,抽吸后静压比增大14.4%,流场二维性最好,角区分离最弱;抽吸后,叶栅激波强度在近端壁区增大,尾迹整体范围减小,三维效应被削弱,增压能力得到增强;通过对比不同抽吸流量的抽吸方案发现,当抽吸流量较大时,叶栅的A VDR能够维持在1附近、静压比较大,而出气角以及总压损失系数变化较小,同时角区分离较弱。因此,在跨声速叶栅中,沿弦向且靠近尾缘的抽吸方案在较大抽吸流量下能够对流场进行调控,叶栅的气动性能提升,角区分离得到控制,叶栅流动与二维流动较为一致。 展开更多
关键词 跨声速叶栅 附面层抽吸 角区分离 气动性能
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轴向外磁场对盘式磁流体发电机性能特性的影响研究
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作者 朱培奇 彭爱武 《发电技术》 2025年第5期959-967,共9页
【目的】盘式磁流体发电机在清洁能源发电和空间电力供应方面有着广阔的发展前景。轴向外磁场是盘式磁流体发电机的重要运行参数之一。为深入研究轴向外磁场对盘式磁流体发电机性能的影响,提出了盘式发电机物理模型。【方法】建立了包... 【目的】盘式磁流体发电机在清洁能源发电和空间电力供应方面有着广阔的发展前景。轴向外磁场是盘式磁流体发电机的重要运行参数之一。为深入研究轴向外磁场对盘式磁流体发电机性能的影响,提出了盘式发电机物理模型。【方法】建立了包含盘式磁流体发电机的进气道、发电通道和排气道的全流道物理模型,通过r-z准二维磁流体动力学模型数值模拟分析了轴向外磁场对盘式磁流体发电机流动特性、电离特性和发电过程的影响。【结果】在5 T磁场下,由于产生了更高水平的法拉第电流,同时等离子体基本稳定,盘式磁流体发电机实现了高焓提取率和高等熵效率。【结论】通过数值模拟更加精准分析了盘式磁流体发电机在不同轴向磁场下的性能,对提高盘式磁流体发电机最优性能工况的运行控制精确度和发电机发电效率具有重要意义。 展开更多
关键词 盘式磁流体发电机 轴向外磁场 非平衡等离子体 发电机性能 全流道物理模型 法拉第电流 流动和电离特性 三次插值伪粒子方法
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