2018年第33卷第4期文章目次

杨祺

2018, 33(4).

[摘要](187) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](60)

摘要:
摘要：采用热色液晶瞬态测量技术研究了带45°V肋和45°反V肋的矩形通道端壁的传热特性,分析V肋诱导产生二次流强化传热机理及其传热系数分布规律。通道进口雷诺数变化范围是10 460~32 100，肋高与当量直径的比为0.13，肋间距与肋高的比为10。实验结果表明：带V肋和反V肋矩形通道传热系数随着雷诺数的增大而增大；正V肋诱导产生沿V肋从中间向两侧发展的二次流,反V肋片诱导气流沿肋方向产生从两边流向中间的二次流；斜置V肋诱导产生的二次流增强了通道的传热能力；带V肋通道的传热强于带反V肋通道。

2 换热网络优化的随机摄动方法及其应用

陶佳男

2018, 33(4):1-7.

[摘要](241) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](51)

摘要:
摘要：启发式算法在处理换热网络问题时具有可操作性强、搜索域大等优点，但由于局部解众多，算法很难寻得全局最优。本研究基于强制进化随机游走算法，以费用下降为强制进化方向，按照换热量最小，公用工程、流股匹配回路是否存在的优先顺序确定摄动对象；并以一定的概率对其进行随机地换热量线性变化或直接消去。重复寻找原结构下的更优分布或者新的网络结构。此外，引入梯度近似公式提高随机摄动方法的搜索精度。最后，通过计算10股流和20股流算例得到相较文献更低的年综合费用，分别为5 586 942和1 739 079 $/a，证明该方法能够有效地促进换热网络结构进化，得到更优的网络结构。

3 圆柱形内肋强化换热数值模拟与火积耗散分析

金光

2018, 33(4):8-14.

[摘要](1997) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](48)

摘要:
摘要：对内肋管内部流体的湍流换热过程进行了数值模拟，讨论了肋高和肋的轴向夹角对换热的影响。相比于普通圆管，内肋圆管内的传热性能明显得到提高。无量纲肋高度和角度分别为0.8°和40°时传热效果最佳，而在0.1°和40°时换热与阻力的比值(Performance Evaluation Criteria,PEC)最大，综合换热性能最佳，可用于强化地源热泵地埋管换热。此外，本研究从火积耗散与传热效率的角度分析了内肋强化传热机理，得到管壁冷却管内流体的火积传递效率计算式，为内肋管强化换热的深入分析提供了依据。

4 混合工质组分对ORC系统性能影响实验研究

陈哲

2018, 33(4):15-20.

[摘要](241) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](40)

摘要:
摘要：针对低品位热能的特点，利用搭建的有机物朗肯循环（ORC）系统实验装置，对采用不同组分混合工质R600a/R601a的ORC系统性能进行实验研究，获得系统和部件特性随组分的变化规律。实验结果表明：随着混合工质中的R600a组分的增大膨胀比减小，下降幅度为38.4%，涡旋膨胀机效率受R600a组分变化的影响较小，在60%附近上下波动；净发电功率、工质吸热量和蒸发过程温度滑移量都随着R600a组分的增大先增大后减小，在R600a组分为0.4处，混合工质具有最大的净发电功率、吸热量和温度滑移量，净输出功率比纯R601a高出25%。这说明非等温相变特性可以使混合工质的吸热过程更好地与热源流体的放热过程相匹配，从而提高热能利用率，增加发电功率。

5 联轴器不对中状态对船舶轴系动力学特性影响的试验

徐国印

2018, 33(4):27-35.

[摘要](211) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](47)

摘要:
摘要：针对某船舶高速轴系不对中状态对轴系振动的影响，建立涡轮转子-传动轴-太阳轮转子试验模型，通过调整轴承支座的标高来模拟平行不对中和转角不对中量，进行多次升降速试验获得靠近轴承处的转子的振动位移。研究表明：不同的联轴器不对中状态对轴系的临界转速没有影响；在工作转速4 200 r/min时，不同联轴器对中状态下轴系各测点基频振动幅值变化很小，靠近套齿联轴器的太阳轮右侧轴承处转子2倍频振动明显大于左侧轴承处的振动；整体抬高太阳轮轴系标高对2倍频振动的影响较小；太阳轮左侧轴承支座标高降低时各轴承处2倍频振动幅值均有一定程度的增大；降低涡轮驱动端轴承支座的标高，轴系2倍频振动幅值整体增大；各对中状态下所有测点振动幅值的计算值与试验测量值的平均偏差小于20%，不同的对中状态对涡轮机转子的振动影响均小于对太阳轮转子的影响。

6 LPP燃烧室振荡燃烧机理及二次燃料对振荡的抑制

孙培锋

2018, 33(4):36-42.

[摘要](465) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](57)

摘要:
摘要：开展了贫预混合预蒸发燃烧室(LPP)振荡燃烧机理的实验研究，利用锁相的平面激光诱导荧光（PLIF）测量技术测量了一个振荡燃烧周期内不同相位上贫预混合预蒸发燃烧室火焰结构。研究表明：靠近燃烧室轴线处火焰会间歇性地局部熄灭、重新点燃、逐渐增强；远离燃烧室轴线处火焰会周期性地脱体和融合；计算了LPP燃烧室内瑞利指数分布，瑞利指数为正的两个区域与靠近燃烧室轴线处和远离燃烧室轴线处发生周期性波动的火焰区域重合；确定了LPP燃烧室中的振荡燃烧是由上述两个区域的火焰周期性波动共同作用所激励；通过二次燃料喷射，成功地抑制了LPP燃烧室内的振荡燃烧，实现了振荡燃烧的主动控制。

7 折返式鼠笼弹性支承刚度试验技术研究

王洋洲

2018, 33(4):43-50.

[摘要](200) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](60)

摘要:
摘要：为准确测量折返式鼠笼弹性支承的刚度，在对其进行数值分析的基础上，设计了自动控制刚度试验系统，根据试验数据分析不同的位移传感器、不同的施力位置、测点位置和力施加速度对支承刚度试验值的影响。研究表明：数值仿真得到的鼠笼弹性支承变形规律与试验测试结果一致，折返套尾端位移比折返处大，且位移与施加的力呈线性关系；不同直径的电涡流传感器测得的刚度与电子千分表相比，最大偏差为10.17%；折返处的刚度测量值稳定性好，力施加位置改变时刚度测量值的最大变化幅度仅为2%，而折返套尾部刚度的最大变化幅度达到20.6%；力施加速度小于60 N/s时其对刚度试验值影响很小。

8 超临界蒸汽参数对燃气蒸汽联合循环性能影响研究

赵子东

2018, 33(4):51-55.

[摘要](222) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](47)

摘要:
摘要：为进一步提高联合循环效率，参考现有燃气蒸汽联合循环12.5 MPa/568 ℃亚临界蒸汽参数，提出27 MPa/585 ℃超临界蒸汽参数，根据燃气蒸汽联合循环计算模型，以397 MW燃气轮机联合循环机组为例，计算了超临界蒸汽参数与两种亚临界蒸汽参数的底循环效率和联合循环效率，并分析对比了3种蒸汽参数的底循环效率对联合循环效率的贡献。研究表明：对于同一燃气轮机，超临界和亚临界中低压蒸汽参数不同时，超临界蒸汽参数的底循环效率比亚临界提高了4.3%，蒸汽底循环输出功率占联合循环机组输出功率的百分比由30.21％增加到32.62％，联合循环净效率增加了2.21%，联合循环机组的输出功率增加了20.38 MW；中低压蒸汽参数相同时，超临界蒸汽参数的底循环效率比亚临界提高了2.87%，蒸汽底循环输出功率占联合循环机组输出功率的百分比由31.16％增加到32.62％，联合循环净效率增加了1.44%，联合循环机组的输出功率增加12.5 MW。

9 煅烧温度影响MnOx/ZSM-5催化NO氧化性能研究

杨晓初

2018, 33(4):56-62.

[摘要](231) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](39)

摘要:
摘要：采用浸渍法制备了一系列不同煅烧温度（350~650 ℃）的MnOx/ZSM-5催化剂，使用X射线衍射(XRD）、X射线光电子能谱分析(XPS）、H2程序升温还原(H2-TPR）和N2吸附/脱附等技术对催化剂特征进行了测试。结果表明，煅烧温度对于MnOx/ZSM-5催化剂催化NO氧化的活性有显著影响，与350 ℃下煅烧样品相比，550 ℃煅烧后样品最大NO转化率提高7%。较高的煅烧温度有利于Mn2O3的生成，在煅烧温度高于550 ℃后，Mn2O3成为催化剂表面的主要晶相。但提高煅烧温度，会导致催化剂表面分散度和比表面积降低，还原性能和晶格氧含量下降，不利于催化反应的进行。在反应器入口NO体积分数0.1%，体积空速约17 000 h-1的实验条件下，550 ℃煅烧后的催化剂样品表现出最佳的催化NO氧化效率，350 ℃时NO转化率达到46.8%。但MnOx/ZSM-5抗硫性能较差，还需进一步优化制备方式以提高其含SO2 氛围下的适用性。

10 燃气热水锅炉炉内空气动力场稳定性分析

张立栋

2018, 33(4):63-68.

[摘要](191) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](37)

摘要:
摘要：为研究燃气热水锅炉炉内动力场的稳定性，采用计算流体力学软件Fluent中的标准k-ɛ湍流模型分析15%、27%、48%和100%负荷4种工况下的炉内压力、速度和烟气流动特性。研究表明：燃气炉内烟气流动较为复杂，存在明显的流动不畅区域，涡流较多，烟气流动阻力较大，其中换热管区域压降比λ约52%；负荷变化时，应尽量减少出口负压，不应高于-400 Pa；换热管入口截面烟气速度存在较大差异， Vmax/Vmin 约为3~7，且随负荷增长而增大。

11 空气雾化喷嘴的设计与实验研究

吴恩启

2018, 33(4):69-75.

[摘要](369) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](52)

摘要:
摘要：为提高喷嘴雾化效率，基于维多辛斯曲线理论对喷嘴出口结构进行优化，研制出一种新型渐缩式空气雾化喷嘴，并搭建了喷雾实验平台进行实验。利用图像处理技术对实验数据进行分析，提取不同结构喷嘴的喷雾粒径和雾化锥角分布，通过对比仿真和试验结果分析喷嘴气液夹角对雾化效果的影响。研究表明：喷嘴喷雾实验和仿真结果较吻合，相对误差在6.5%以内；喷嘴气液夹角α=20时，雾化锥角最大，液滴索特尔平均直径最小，雾化效果最好。

12 混燃石油焦CFB锅炉汞排放特性研究

邓雨生

2018, 33(4):76-82.

[摘要](202) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](41)

摘要:
摘要：为研究烟煤与石油焦混燃的循环流化床锅炉汞的迁移排放特性，采用安大略法（OHM）对机组布袋除尘器（FF）前后和湿法脱硫装置（WFGD）后的烟气进行取样，并同时对入炉燃料、飞灰、脱硫浆液、清洗水、石膏和脱硫废水进行了取样并分析。通过汞的质量平衡核算得到了汞在燃煤副产物中的分配比例以及汞的迁移排放特性。结果表明：飞灰中排放的汞占总汞排放的62.31%，大约30.38%的汞排放到大气中。FF可以高效地脱除颗粒态汞，对总汞的脱除率可达67.36%。WFGD对可溶性的二价汞脱除性能较好，对总汞的脱除率达24.24%。单质汞的排放因子远大于氧化汞，说明电厂大气汞的排放主要以单质汞为主。

13 无级弧线型挡板对火电机组冷却塔性能影响的实验

王海文

2018, 33(4):83-90.

[摘要](229) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](49)

摘要:
摘要：建立300 MW火电机组实验模型，研究弧形挡板对冷却塔性能的影响，获得最佳弧形挡板布置方式，并对各因素进行回归分析，找出冷却塔高效运行的工况范围。研究表明：存在临界风速vcr ，当风速小于该值，随风速增大冷却性能逐渐降低；当风速大于该值，随风速增大冷却性能逐渐提高；弧形挡板可有效减弱环境侧风对冷却性能的不利影响，挡板安装角在45°~75°范围内冷却温差和效率相较于无侧风无弧形挡板都有不同程度的提高；进塔水温（28~38 ℃）越高时,冷却塔效率越高。

14 多层管排入口结构对旋风分离器性能影响分析

兰江

2018, 33(4):91-97.

[摘要](230) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](52)

摘要:
摘要：为改善旋风分离器的性能，利用ANSYS软件对传统型分离器与新型分离器（在分离器入口装配多层管排结构）进行了对比模拟。结果显示：多层管排结构对分离器入口部分气体质量流量、颗粒相分布、分离器压降、分级效率（50%分割粒径）均有影响，当入口速度为10 m/s时从入口内侧通过的颗粒数相比于传统分离器减小了8.4%，而大部分颗粒被气体携带从入口的中部、外部进入分离器，这部分颗粒进入分离器后很容易被捕捉；虽然压力损失相比于传统型分离器升高5%，但50%切割粒径从2.6 靘减小到2.1 靘，大大改善了分离器对细小颗粒的捕捉能力。

15 天然气催化燃烧炉窑特性研究及烧制琉璃的应用

魏美仙

2018, 33(4):98-102.

[摘要](169) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](51)

摘要:
摘要：将天然气催化燃烧炉窑应用到琉璃烧制中。并在催化燃烧过程中始终保持2.0的过量空气系数，通过合理调节空气和天然气的流量值，使得炉窑内温度缓慢达到900 ℃左右。研究表明：炉窑内温度分布满足烧制要求，且当达到稳定催化燃烧时，排放烟气中甲烷和NOx、CO等污染物含量均为1 mg/m3左右，甲烷几乎完全燃烧且污染物达到近零排放，说明天然气催化燃烧炉窑适合琉璃烧制，且具有节能环保的特性。关键词：催化燃烧炉窑；琉璃；特性

16 蒸汽稀释均匀性对天然气扩散火焰污染物排放特性的影响

邵卫卫

2018, 33(4):103-109.

[摘要](168) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](42)

摘要:
摘要：采用数值模拟与实验相结合的方法进行蒸汽稀释均匀性对天然气扩散火焰污染物排放特性影响的研究。建立化学反应网络模型，通过零维模拟研究天然气/蒸汽掺混不均匀度对CO、NOx 生成的影响规律。利用某天然气扩散燃烧器，实验研究蒸汽稀释比和稀释均匀性对天然气扩散火焰结构和污染物生成的影响。结果表明，蒸汽稀释均匀性对火焰结构影响较小，但增强稀释均匀性后反应区OH峰值信号强度减弱，NOx、CO均呈下降趋势。

17 速冻机宽度方向上流场的实验分析

王金锋

2018, 33(4):110-114.

[摘要](532) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](63)

摘要:
摘要：在速冻机宽度方向上，速冻机两侧的冻品冻结速率远大于速冻机中心，为解决速冻机宽度方向上冻品冻结速率不均匀的问题，通过实验分析沿速冻机宽度方向上冻结速率差别较大的原因及速冻区域内气流的稳定性。研究表明：在速冻机宽度方向上，速冻机中心流速最低，两侧流速最高；靠近压力出口，喷嘴出口流速为19.11 m/s；远离压力出口，喷嘴出口流速为14.03 m/s。测点S1、S2、S3和S4 的速度不均匀度为32%、99.92%、31.81%和79.62%。速度不均匀度是引起冻结速率不同的关键因素。速冻区域内气流的不稳定性会削弱换热，降低冻结速率，测点S1、S2、S3和S4 的速度极差数值反映了气流的波动性。波动性最小的是S1点，极差最小值为0.69 m/s。

18 抛物面聚光系统双面受热平板接收器热性能研究

张欣宇

2018, 33(4):115-123.

[摘要](227) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](47)

摘要:
摘要：为提高太阳能光热转换效率，对同轴非完整型平移抛物面聚光系统进行三维建模，采用蒙特卡洛光线追踪法进行追踪。分别改变接收器和聚光器放置位置，对聚光系统进行优化。通过分析双面受热平板接收器的能量传递及转换过程，建立平板接收器的理论计算模型。对接收器进行热性能计算，分析其热性能的变化规律。研究表明：综合考虑接收器辐射强度均值、辐射热流均匀性、辐射面积等因素的影响，选择将接收器吸热板放置于抛物面轴线远离焦点20～35 mm范围内；环境温度在0～30 ℃变化时，与单面受热接收器相比，双面受热接收器的热效率提高了8.18%～37.01％。

19 防护装置对海上风力机-船舶碰撞动力响应影响的研究

周红杰

2018, 33(4):124-131.

[摘要](336) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](57)

摘要:
摘要：建立国内某单桩柱的3 MW风力机与船舶碰撞模型，概念性地提出一种橡胶-钢结构防护装置，运用非线性动力分析方法，通过LS-DYNA模拟2 000 t船舶以不同速度撞击风力机塔架，研究防护装置对碰撞过程中塔架的动力响应特性影响并与无防护装置的塔架进行对比。结果表明：安装防护装置后对塔顶风力机的响应抑制效果明显；塔顶正负向最大位移、速度和加速度较无防护装置时分别减少了33%、50%和23.6%；塔架下端结构变形能大幅减少，塔架撞深小于无防护装置的1/10；防护装置能避免碰撞力集中施加于塔架上，使作用在塔架上的最大应力小于塔架材料的屈服强度。

20 基于复合地基反力法的单柱式海上风力机船舶碰撞研究

余万

2018, 33(4):132-138.

[摘要](183) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](50)

摘要:
摘要：采用非线性有限元软件LS-DYNA模拟5 000 t的船舶与3 MW单柱式海上风力机碰撞过程，并采用复合地基反力法描述碰撞过程中土壤与桩相互作用，研究土壤与桩相互作用及船舶碰撞速度对海上风力机碰撞过程的影响，对比分析了碰撞力及海上风力机结构动力响应。研究表明：船舶最大碰撞力随着碰撞角度增大而减小，随着碰撞速度增大而增大；随着船舶碰撞速度增大单柱式海上风力机与船舶碰撞区域塑性变形逐渐增大；船舶碰撞速度增大到3 m/s时，风力机桩底产生塑性变形，继续增大到7 m/s时，风力机桩底产生塑性失效。

21 三维变形管与三维内肋管在管式空气预热器上的应用研究

朱冬生

2018, 33(4):139-144.

[摘要](476) [HTML](0) [PDF 0.00 Byte](48)

摘要:
摘要：本研究对比分析了三维内肋管及三维变形管的结构特点和强化传热机理，在相同工况下，揭示了光滑圆管、三维内肋管及三维变形管用于管式空气预热器时的传热性能和流动阻力性能，三维内肋管和三维变形管传热性能均优于光滑圆管，三维变形管管内传热系数和流动阻力系数随短长轴B/A的减小而增大，三维内肋管可增加每米肋数、肋宽和肋高以强化传热效果，但流体流动阻力也将增加，低Re下，三维变形管管内综合传热性能优于三维内肋管，三维变形管管外自支撑而防止管束振动的特点可以实现在管内外的冷热流体纯逆流动，提出一种传热温差高的逆流三维变空间管式空气预热器，在相同工况条件下，空气预热器重量减轻，体积减小约65%，节省大量的生产和运输成本以及安装空间，三维变形管空气预热器在烟气余热利用中具有推广应用价值。

2018年第33卷第4期文章目次

当期目录

年份

刊期

浏览排行

引用排行

下载排行