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  • 当期目录

    1986年创刊
    ISSN 1001-2060
      CN 23-1176/TK
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    RCCSE中国核心学术期刊
    2021年第36卷第2期

    文章目录
    • 杨强
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      针对双燃料燃气轮机燃烧室,利用热平衡迭代法计算了天然气及-10#柴油燃料条件下的火焰筒壁温,并进行了结果分析。计算结果表明:对于两种燃料都采用扩散燃烧且燃烧组织方式类似的双燃料燃烧室,柴油燃料条件下火焰筒壁温较高,且温差随火焰筒轴线长度增大,但火焰筒壁温分布趋势基本一致,差异主要源于燃料组分中碳氢比的不同;主燃孔射流空气量偏多会导致壁温变化梯度增大,对于本型燃烧室,壁温变化梯度较大区域位于火焰筒第6、8冷却气膜段。
      引用本文
      杨强.双燃料燃气轮机火焰筒壁温计算与分析[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 张玉龙, 何彬, 屈鑫, 刘文文
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      为实现某型新研大功率燃气轮机滑油消耗量低、油气分离效率高的目标,按通风量的要求设计了一型集惯性分离、凝结器分离、型板分离为一体的紧凑高效静态油气分离器。计算确定了静态油气分离器的结构参数,按设计图纸进行了静态油气分离器试验件的生产和试验,试验台试验表明静态油气分离器的分离效率可达99.7%,配机试验表明静态油气分离器的分离效果达98.5%,性能国内领先。
      引用本文
      张玉龙,何彬,屈鑫,刘文文.某型燃气轮机静态油气分离器结构设计及试验验证[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 张鑫, 张华
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      本文从破坏空气源热泵室外机结霜条件出发,概述了空气源热泵无霜化的方法,分别介绍了提高空气温度来实现空气源热泵无霜化的方法、改变空气湿度来实现空气源热泵无霜化的方法和通过其他方法实现空气源热泵无霜化的方法,其中改变空气温度的方法是通过电加热,改变空气湿度的方法又分为固体除湿剂除湿和溶液除湿剂除湿两类,其他的方法为基于热源塔的空气源热泵无霜化和喷淋溶液的空气源热泵无霜化。最后对空气源热泵无霜化的研究方向进行展望:带有余热回收利用的空气源热泵系统可以利用余热或者太阳能来提高流经室外换热器空气温度来实现无霜化;加大对固体除湿剂在低温环境下吸附能力和再生能力研究;重点研究除湿溶液的再生方法以及再生能量来源和再生后水蒸气利用;进一步筛选除湿溶液和防冻溶液。
      引用本文
      张鑫,张华.空气源热泵系统无霜化方法概述[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 周璐瑶
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      本文针对1000MW机组热力系统抽汽过热度偏高的问题,采用外置式蒸汽冷却器系统来吸收抽汽过热度部分的热量,提高给水温度,减少不可逆损失,提高机组效率。研究比较了变负荷条件下的1000MW机组常规系统和外置式蒸汽冷却器系统的热力学性能,对常规系统和外置式蒸汽冷却器系统分别进行了?分析,揭示了外置式蒸汽冷却器系统节能效果的热力学原因。研究结果表明:外置式蒸汽冷却器系统的节能效果随着负荷降低而增加。外置式蒸汽冷却器系统中锅炉?损系数和回热加热器?损系数都低于常规系统。在两种热力系统中,回热加热器的?损系数都随着负荷的降低而降低,锅炉的?损系数都随着负荷的降低而增大。
      引用本文
      周璐瑶.1000MW机组外置式蒸汽冷却器系统的?分析[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 于玉真, 邸海宽, 赵博, 王亚洲, 马飞, 李海英
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      为研究搪瓷蓄热元件波纹倾角和宽度对流动传热性能的影响规律,采用fluent软件对某搪瓷蓄热元件进行数值模拟,得到蓄热元件不同波纹倾角和宽度时内部流场速度、温度分布及努塞尔数和阻力系数随雷诺数的变化曲线。模拟结果表明:波纹倾角由20°增大到60°时,蓄热元件阻力系数增大,努塞尔数增加,且阻力系数增幅大于努塞尔数增幅;波纹宽度由6mm增加到10mm时,阻力系数增幅较小,努塞尔数增幅较大。该结果可为回转式空气预热器蓄热元件的优化设计提供参考数据。
      引用本文
      于玉真,邸海宽,赵博,王亚洲,马飞,李海英.蓄热元件波纹参数对流动传热性能影响分析[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 王小华
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      数值模拟研究结果表明,燃烧器摆角同步上摆时,炉膛出口切圆直径变小,切圆刚性和残余旋转减弱,炉膛出口烟气温度场和速度场更均匀,有助于减小水平烟道受热面的汽温和壁温偏差,而实际运行中由于多重因素的影响效果不佳。笔者通过多台机组的冷热态试验发现,受限于燃烧器摆角的气动执行机构和炉内外定位不一致等问题,燃烧器摆动尤其是炉内摆动的不同步,造成了更大的汽温和壁温偏差,尤其是在仅有燃烧器摆角和喷水作为再热汽温调整手段的机组。在某660MW超超临界机组再热汽温和壁温偏差调整的过程中,只有将四个角的燃烧器摆角设置在不同位置时,才能保证管壁不超温的前提下将再热汽温提升至额定值,机组停炉冷态炉内检查时发现有近一半的燃烧器摆角炉内外定位不一致;消缺处理后,将燃烧器摆角设置在同一位置后,再热器两侧的汽温和壁温偏差均有所降低,机组状态显著改善。
      引用本文
      王小华.燃烧器摆角同步性对切圆锅炉再热汽温和壁温偏差的影响研究[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 王建勋
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      本文介绍了“低压缸零出力技术”的工作原理和改造方案,并对某电厂650MW超临界机组采用“低压缸零出力技术”改造后的灵活性调峰能力及经济性进行了分析。结果表明:额定工况发电负荷由改造前的458.6MW降至353.3MW,降低了105.3MW。额定工况供热负荷由改造前的540.6MW增加至821.95MW,增加了281.35MW,供热能力增加了52.04%。额定工况发电煤耗由改造前的238.2g/kWh降至201.7g/kWh,降低了36.5g/kWh。可见通过“低压缸零出力技术”改造后,可大幅提高机组的灵活性调峰能力和供热能力,经济效益显著,该技术具有广阔的推广应用前景。
      引用本文
      王建勋.650MW超临界机组低压缸零出力技术的灵活性调峰能力及经济性分析[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 刘建华, 孙亦鹏, 张清峰
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      为研究旋风燃烧过程对碱金属迁移的影响,本文对比研究了燃用准东煤的旋风炉和室燃炉内碱金属Na、K的迁移规律,结果表明,旋风燃烧条件下Na在渣中的存在形式为不可溶的硅铝复盐,而在灰中的存在形式为硫酸盐和硅铝酸盐。渣中不可溶的钾被全部置换进入气相。与固态排渣的室燃炉相比,旋风炉具有较高的捕渣率,水平烟道飞灰中Na、K盐浓度会升高,但进入炉膛尾部受热面的钠盐总量可减少21.88%。不同准东煤种的烟道飞灰中钠、钾盐浓度主要由煤中Na2O、K2O质量分数确定。
      引用本文
      刘建华,孙亦鹏,张清峰.准东煤旋风燃烧过程碱金属迁移规律[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 郝小红, 杜肃, 徐培星, 马达夫, 索航, 高欣
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      以某1 000 MW超临界塔式锅炉水冷壁垂直管圈作为研究对象,根据半侧绝热,半侧变热流和Y型三通的边界条件建立三维模型,进行数值模拟。模拟结果表明:在100%BMCR工况下,垂直管圈中超临界水入口温度为718.8 K,出口温度为729.8 K。内壁面的温度和超临界水的流速,会受到截面积的影响,使得内壁面温度降低,流速增加;分析了传热系数大小对体积比热容和轴向流速的影响,发现体积比热容和传热系数变化趋势一致,轴向流动会极大影响传热;并最终拟合出新的符合垂直水冷壁工况的Nu准则式。
      引用本文
      郝小红,杜肃,徐培星,马达夫,索航,高欣.1 000 MW超临界塔式锅炉垂直水冷壁内工质流动与传热特性分析[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 孙宇贞, 唐毅伟, 李帅
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      为降低超超临界机组在运行过程中的能耗,针对机组制粉系统建模过程繁琐及系统能效评估存在人为主观因素强和不确定性等缺陷,本文提出了一种适用于火电机组制粉系统能效评估的灰色模糊评估模型。通过引入K-medoids聚类算法挖掘出各能效指标的基准值,避免了建模过程繁琐的问题,并有效削弱了现场数据中异常值的影响;通过将灰色模糊评估模型中的关联系数作为隶属度向量,并结合层次分析法(AHP)得到各分层指标的权重系数,有效地避免了评估过程中人为主观因素强和不确定性等问题。计算证明,用该方法能有效对火电机组制粉系统进行能效评估。
      引用本文
      孙宇贞,唐毅伟,李帅.基于数据挖掘的火电厂制粉系统能效评估模型研究[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 曹军, 周东阳, 王喆
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      针对上海电气 安萨尔多公司联合制造的F级AE94.3A型燃气轮机,结合四会燃机电厂实际机组,采用模块化的建模思路,开发基于APROS的高精度全范围燃气-蒸汽联合循环的仿真系统并进行动静态特性试验分析。仿真试验表明:仿真系统具有很高的动静态精度,满足实时仿真的需要。可利用该仿真系统对运行人员和热控人员进行仿真培训,并可结合电厂实际工况,在仿真系统上开展控制策略验证、制定反事故措施等各种研究和试验工作。
      引用本文
      曹军,周东阳,王喆.安萨尔多F级燃气-蒸汽联合循环机组高精度全范围仿真系统的开发[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 马旭, 宋印东, 徐静雅, 徐毅煜
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      介绍了石墨烯纳米流体沸腾传热的最新研究,从石墨烯纳米流体的制备、物理特性、沸腾换热研究和工程应用四个方面阐述石墨烯纳米流体的换热强化特征。通过石墨烯纳米流体制备方法和物理性质的总结,研究其稳定性特征和换热特征;通过研究石墨烯纳米流体沸腾过程中换热系数、临界热流密度、加热表面形貌和纳米流体浓度的变化指明石墨烯纳米流体对于强化沸腾传热的突出作用;通过综述石墨烯纳米流体的工程应用,说明其具有推广潜质,为后期研究指明方向。
      引用本文
      马旭,宋印东,徐静雅,徐毅煜.石墨烯纳米流体沸腾传热研究进展[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 邬晓俊, 王宏光, 王畅
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      采用理论推导与数值模拟结合的方法,通过求解流动方程及能量方程得到壁面法向振动下流体流动特性变化情况并且分析振动对于换热的影响。结果表明:层流状态下,低强度振动会使壁面附近流体质点产生法向速度,但影响范围很小,对换热影响有限;随着振动强度的增大流场逐渐转变为湍流,导致换热系数提升。通过数值模拟计算不同振动强度、不同来流速度下刚性壁面振动换热的影响。结果表明:对于低速流体,当振动达到某一临界值后能提高换热效果,努塞尔数随振动强度增大而增加,低雷诺数下振动强化换热效果较为明显,换热效果最大可提升300%。
      引用本文
      邬晓俊,王宏光,王畅.刚性壁面法向振动对流动换热的影响[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 张拯政, 李良星, 张双雷, 李翔宇
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      为了加深对近壁面沸腾过程中气泡生成过程的理解并降低实验的不确定性,利用光谱共焦传感器构建了7 mm的液膜层,对近壁面液膜层中单孔注气气泡动力学进行了系统地研究。实验测试段为0.27 m×0.006 m×0.012 m(长×宽×高)的矩形通道,注气小孔的直径为0.49 mm,气体流量的范围是0.30-27.00 ml/min,液体流量的范围是72.00-324.00 ml/min。研究结果表明,在流动和静止液膜中,不同气体流量下气泡的接触线直径均先增大后减小。受到液体水平曳力的影响,相同气体流量下,气泡在流动液膜中的脱离频率比静止液膜中大;脱离体积比静止液膜中小,并且气泡会沿流动方向倾斜,气泡前进接触角与后退接触角的差值随着液体流量的增加而增加。近壁面液膜层中注气气泡动力学的实验研究精确地测量了气泡接触线直径以及接触角等形状参数,为相似工况下沸腾气泡的受力分析研究提供重要参考。
      引用本文
      张拯政,李良星,张双雷,李翔宇.近壁面液膜层中微孔注气气泡动力学研究[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 罗帅, 缪维跑, 李春, 朱海天
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      定常吸气装置可有效提高垂直轴风力机气动性能,改善风轮流场结构及翼型动态失速特性。通过数值模拟,基于有限体积法对雷诺时均N-S方程进行求解,研究不同叶尖速比下定常吸气对风力机气动及流场特性的影响,对比分析原始及定常吸气作用下的风能利用率、整机转矩系数与涡量分布。结果表明:定常吸气在不同尖速比下均可显著提高风力机气动性能,减小风轮载荷波动,降低最佳叶尖速比,提高风力机运行稳定性,在最佳叶尖速比下,风能利用系数增加34.69%。定常吸气削弱了风轮叶片间尾涡脱落的影响,抑制叶片前缘涡的形成,减缓了叶片的动态失速现象,对风轮流场有良好的改善效果。
      引用本文
      罗帅,缪维跑,李春,朱海天.定常吸气对垂直轴风力机性能影响研究 [J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 王倩蓉, 李正贵, 卢昌燊, 李发荣
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      为了研究翅片对赤藻糖醇(C4H10O4)蓄热过程传热特性的影响,本文选取赤藻糖醇作为相变材料,首先利用实验方法验证数值模型的准确性,其次采用焓-多孔介质的方法对相变储能单元进行仿真计算,主要研究了有无翅片、翅片长度、翅片数量和翅片厚度等几何参数对蓄热过程中传热特性的影响。研究结果表明:添加翅片后,在翅片区域形成不同尺寸大小的涡,改善了流场分布,增强了液态相变材料自然对流的效果,使储能装置总蓄热时间比无翅片缩短了43%。在翅片参数的设计中,增加翅片长度可以有效缩短总蓄热时间,随着翅片长度的增加,总蓄热时间变化率减小;随着翅片数量的增加,换热面积增大,熔化速率增大,总蓄热时间缩短;随着翅片厚度的增加,储能速率加快,总蓄热时间缩短,且翅片厚度越厚,总熔化时间的变化率越大。
      引用本文
      王倩蓉,李正贵,卢昌燊,李发荣.翅片式相变储能器内赤藻糖醇蓄热性能研究[J].热能动力工程,2021,36(2):
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    • 曹萌, 张晨宇, 张剑飞, 徐洪涛
      热能动力工程2021,36(2)
      DOI:
      相变材料相变过程的定温储放热特性可以有效地缓解太阳能光伏光热系统的温度波动。本文对太阳能光伏光热系统的热调控策略开展了详细的实验研究,太阳能集热器中填充的相变材料为饱和式脂肪酸。详细分析了集热器中通水和不通水两种热调控策略对系统能量利用的影响规律。实验结果表明:虽然相变材料可以有效地降低光伏板的温度,但是两种热调控策略下相变材料依然存在明显的温度分层现象,制约了其实际利用率;与不通水策略相比,通水策略在强化系统换热的同时促进了更多余热的回收,不通水和通水策略的热效率分别为71.3%和77.1%;通水策略可以更加有效地降低光伏板温度,缓解相变材料过热的影响,光电转化效率提高了7.3%。
      引用本文
      曹萌,张晨宇,张剑飞,徐洪涛.不同热调控策略下的太阳能PV/T-PCM系统性能实验研究[J].热能动力工程,2021,36(2):
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