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2023, 38(6):68.

[摘要](434) [HTML](0) [PDF 21.17 M](4969)

摘要:
在“双碳”目标下，热电联产机组为实现低碳灵活运行进行热电解耦改造。以某350 MW热电联产电厂的热电解耦改造为例，建立加装电锅炉机组模型、抽汽供热机组模型、低压缸切除机组模型，研究了改造前后机组的碳排放特性以及不同解耦方式组合后机组边界，选取了其中两种方案，分别进行以碳排放最低的单目标热电负荷优化和考虑碳排放以及收益的多目标热电负荷优化。研究表明：低压缸切除机组的供热、供电碳排放强度相比抽汽供热机组更低；抽汽供热机组耦合低压缸切除机组与加装电锅炉机组在热负荷为400~800 MW时有相近的电热特性；依据外界热负荷需求选择不同解耦方式有利于机组灵活运行；双机运行时1台机组承担主要热电负荷有助于减少机组碳排放；在文中背景下调峰收益高、碳交易收益低；机组碳排放量与机组总收益呈正比；热电解耦使机组收益随碳排放量增加更稳定。

2 氢燃料微混燃烧器燃烧特性研究

史润，胡宏斌，杜娟，关睿

2024, 39(1):127.

[摘要](101) [HTML](0) [PDF 11.57 M](4726)

摘要:
针对带中心钝体的四喷嘴微混燃烧器，运用ANSYS FLUENT软件，采用热态小火焰生成流形的方法对燃烧器模型进行数值模拟，并与实验研究相结合，研究了甲烷/氢气混合燃料（体积组分40%CH4-60%H2）微混燃烧条件下的燃/空掺混，流场、温度场、火焰形态及污染物排放等基础燃烧特性。研究结果表明：微混燃烧器采用空气和燃料径向进气的结构有利于燃/空掺混，在燃烧器出口的掺混均匀性指数达到0.959；燃烧器钝体结构处存在较明显的小型中心回流区，有助于火焰稳定；当量比在0.4~0.8范围内，火焰根部稳定附着在微混喷嘴的出口，火焰彼此相互独立，实验中燃烧器火焰形态与仿真OH*场分布基本一致；绝热火焰温度在1 500~2 050 K范围内，模型燃烧室出口NOx排放浓度均低于16×10 -6，CO排放浓度均低于11×10-6，表明该微混燃烧器的污染物排放水平较低且燃烧效率极高。

3 常用湍流模型对某低速轴流压气机转子叶尖泄漏流的预测研究

庄昕伟，安广丰，赵永康，刘宝杰

2024, 39(1):23.

[摘要](119) [HTML](0) [PDF 11.49 M](4706)

摘要:
为了研究常用湍流模型对轴流压气机转子叶尖泄漏流的预测能力，对某低速轴流压气机进行了实验研究及数值模拟，对比分析了不同湍流模型预测的转子叶尖泄漏流的流场分布、旋涡特性以及堵塞特性与实验结果的异同。结果表明：对于转子叶尖泄漏流的旋涡特性，在近失速点， k-ω模型预测的转子叶尖泄漏涡轨迹的斜率和位置在周向上的分布以及泄漏涡涡核的面积与实验结果最接近；对于转子叶尖泄漏流堵塞特性，在堵塞系数达到峰值之前，BSL模型的预测结果与实验结果最相近，而在堵塞系数达到峰值之后k-ε模型的预测结果与实验结果最相近，虽然k-ω模型预测的堵塞系数在整个流向位置都偏高，但堵塞系数沿流向的分布规律与实验结果吻合最好。

4 变几何涡轮可调导叶瞬时转动气动特性研究

廖宇楠，杜玉锋，屈彬，高杰

2024, 39(1):79.

[摘要](107) [HTML](0) [PDF 10.16 M](2677)

摘要:
为探究单级变几何涡轮（VGT）在导叶转动过程中的过渡态性能，对某动力涡轮进行了非定常数值计算，应用动网格技术实现导叶转角的改变，并对导叶通道开大或关小过渡过程中涡轮性能进行了分析。结果表明：导叶转角从0°变化到-5°时，单级涡轮效率逐渐下降1.6%，从0°变化到6°时，效率逐渐提高0.5%；质量流量和导叶出口绝对气流角随转角改变接近线性变化，而动叶出口相对气流角、熵增、效率和导叶出口总压损失等随转角改变呈抛物线型变化；过渡态下导叶流场内损失变化主要受上、下端壁处间隙泄漏涡影响，动叶出口熵增变化规律主要受动叶吸力侧泄漏涡和下部通道涡影响，其中下部通道涡的改变是引起熵增变化的主要原因