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1. chinaXiv:201801.00193 [pdf]

透平叶栅非轴对称端壁的设计与优化

张健1; 陈榴1; 班宇1; 戴韧1; 王蛟2
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

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。

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2. chinaXiv:201801.00194 [pdf]

高速高负荷压气机叶栅损失特性实验研究

唐雨萌1; 柳阳威1,2*; 陆利蓬1,2; 陆华伟3
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

实验测量了某高速高负荷压气机叶栅两个马赫数((0.5884和0.5))下-8°、-6°、-4°、-1.69°、0°、2°、4°和8°共8个攻角的栅后流场,分析了其损失特性随着攻角的变化规律。结果表明:设计马赫数0.5884下,该叶栅低总压损失系数对应的攻角范围较小,随着攻角往两端偏离最优攻角,叶栅损失很快就急剧增加;从2°到4°攻角,流场结构发生了改变,近叶中区域也开始发生了较大的分离,而近端区的角区分离反而减小,使得总压损失未迅速增加,而是基本不变;随着攻角进一步增大到8°,发展成了全叶高的大尺度分离流动,尾迹速度亏损急剧增大,总压损失也急剧增大。

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3. chinaXiv:201801.00195 [pdf]

ORC换热设备结构与操作参数多目标同步优化

郭贵奇; 罗向龙; 许俊俊; 陈颖
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

随着全球性的能源紧缺和环境问题日益严重,充分利用可再生能源和工业等行业的低品位余热资源,从而提高能源利用效率是缓解能源和环境问题的重要方式。有机朗肯循环(ORC)最优应用前景的低品位热能发电技术之一是。本文针对ORC系统建立了结构参数和系统操作参数同步优化的换热设备多目标优化模型,采用R245fa为工质和板式换热器,以?效率最大和比投资成本最小为目标函数。首先分析了单个变量(蒸发压力、冷凝压力、过热度、蒸发器板间距、冷凝器板间距)对系统性能的影响,然后选取了系统的运行参数(蒸发压蒸发压力、冷凝压力、过热度)和换热器的结构参数(蒸发器和冷凝器的板长、板宽、板间距)九个参数为决策变量,利用遗传算法进行ORC换热设备结构与操作参数多目标同步优化,获得多目标优化的Pareto最优前沿及对应的最优系统运行参数和最佳换热器结构参数组合。

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4. chinaXiv:201801.00196 [pdf]

集成SCO2动力循环的燃煤电站余热回收系统研究

刘明; 张旭伟; 王朝阳; 李根; 严俊杰
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

低温烟气热能的高效梯级利用是火电厂节能减排的重要方向之一。本文结合某1000MW超临界机组,对常规低温省煤器烟气余热利用系统进行了热力学分析,发现该系统可使系统发电标准煤耗率降低2.50 g•(kW•h)-1,但?分析发现,空气预热器耗散?占输入?的22.03%,多于锅炉排烟所携带的?。为此,本文提出了集成SCO2动力循环的火电厂低温烟气热能利用系统,旨在减少空气预热器中的?耗散。对SCO2动力循环参数进行了优化,在优化参数下该系统可以使发电标准煤耗率降低3.62 g•(kW•h)-1,进一步集成低温省煤器可使发电标准煤耗率降低达5.58 g•(kW•h)-1,最后采用?分析结果解释了系统节能的本质原因。

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5. chinaXiv:201801.00197 [pdf]

基于临界区传热特性的LNG冷能与空分系统集成与优化

陈仕卿1,2; 许剑1; 谭春青1
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

本文提出了一种利用LNG冷能的新型空分流程,利用LNG冷能冷却进入氮压机的下塔顶部氮气并使其节流液化,部分液体作为产品输出,部分液体流入过冷器后进入上塔顶部完成回流,节流产生的高压氮返回LNG冷能换热器补充冷能。本文采用MATLAB编程对该流程进行计算,并考虑冷热流体在临界区定压比热容随温度剧烈变化的特性,分析氮气压缩机入口温度与总压比对系统能耗、LNG冷能利用率的影响。计算结果表明:氮气压缩机入口温度的降低会同时降低氮压机耗功和LNG冷能利用率,系统等效能耗随其先降低后升高;氮气压缩机总压比的升高会增加氮压机耗功与LNG冷能利用率,但系统等效能耗随之降低;将氮气压缩机入口温度选定为准临界温度时冷能利用系统的等效能耗最低,LNG冷能的利用最高效,相较于已有文献研究结果,本研究所设计新流程的单位液体产品能耗与LNG冷能利用率等指标皆有大幅度提高。

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6. chinaXiv:201801.00198 [pdf]

改进的McAllister三体模型推算二元混合物的黏度

王小杰; 王晓坡
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

McAllister三体模型被普遍认为是针对液体混合物黏度的最佳关联式。本文在对三类(醇类/醇类、烷烃/烷烃、烷烃/醇类)二元混合物黏度数据进行文献收集的基础上,发现McAllister模型中的相互作用参数(ν12和ν21)随混合物的等效分子量和温度呈现出规律性的变化。因此,本文建立了一种改进的McAllister三体模型,并对乙醇与醇类(包括丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、癸醇),正丁基环己烷与烷烃(包括庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十二烷、十四烷),异辛烷与醇类(包括丙醇、戊醇、己醇、庚醇)的黏度进行了计算,计算结果表明,计算值与实验值之间的总体平均绝对偏差为1.00%,最大偏差为9.75%。

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7. chinaXiv:201801.00199 [pdf]

声功多级放大型环路热声制冷系统模拟研究

徐静远1,; 2,胡剑英1,张丽敏1,罗二仓1*
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

环路多级热驱动制冷系统因结构紧凑、潜在效率高等优点在天然气液化及再冷凝方面有良好应用前景。本文提出一种能实现声功多级放大的环路热驱动制冷系统,在天然气液化温度下能够获得千瓦级冷量及较高的热致冷转换效率。基于经典热声理论对三单元环路系统展开了数值模拟。首先,考察了优化结构下声功的沿程分布。接着,将该结构与多脉管结构进行对比。结果表明,前者不仅具有结构简单,冷量方便获取等优势,同时也能获得与后者相媲美的系统性能。此外,进一步考察了谐振管面积比、谐振管长度、加热温度等重要参数对系统性能的影响。研究结果表明,在平均压力为7 MPa,加热温度为923 K时,该系统能够获得1478 W制冷量,相当于12.4 %相对卡诺效率。本文对后续实验工作具有重要指导意义。

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8. chinaXiv:201801.00200 [pdf]

热力学与传热学的共性理论基础——可逆与不可逆过程普适的有效能方程

陈则韶; 李川; 王刚
分类: 动力与电气工程 >> 工程热物理学

回顾总结了热力学与传热学共性理论基础研究的系列成果,从正视热力学第二定律、“熵产”理论在实际应用中存在的问题入手,以势能理论为依据,用相对环境平衡态的势能为基准态势能定义了能量中的有效能和无效能。这种定义具有与“?”相同的性质,又能从定义式直接写出有效能函数的表达式。继而利用热力学第一定律方程,推导出了普适的有效能方程、有效能率方程,并与熵方程、火积耗散方程和?方程进行了比较。前者方程各项都只与状态有关,都能独立计算出来,而后三个方程都有一项与不可逆过程有关的补缺项。把有效能率方程应用于传热过程,导出了传热效率的表达式;应用于实际热机系统,导出了传热与热力耦合系统的输出功率、输入热流率、效率、换热器传热系数以及热源参数之间的关系,并举例应用于系统优化设计。本文构建的热力学和传热学共性理论,为热机与换热器耦合进行热力系统综合分析和协调优化提供了理论基础。

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10. chinaXiv:201801.00202 [pdf]

深圳近海表层浮游细菌分布特征及其环境影响因素

李建洋,赵月,谢宁栋,王雅琼,冷科明,陈子熙,汪光义
分类: 生物学 >> 生态学

于2015年3月、5月、8月和10月在深圳市近岸海域(珠江口、深圳湾和大亚湾)采集表层水样,利用流式细胞仪测定总浮游细菌、高DNA含量亚群细菌(HNA)、低DNA含量亚群细菌(LNA)的丰度,分析它们的时空分布特点,阐释环境因子对浮游细菌时空分布格局的影响。结果表明,珠江口、深圳湾和大亚湾海域表层浮游细菌的平均丰度依次降低,分别为3.82×106个/mL、7.67×106个/mL和3.38×106个/mL。珠江口海域浮游细菌丰度由远岸到近岸递增,深圳湾海域湾内各站位浮游细菌丰度差异较小,大亚湾海域浮游细菌丰度空间差异不显著(P > 0.05)。浮游细菌丰度时间差异主要受温度影响,空间差异主要受营养盐和叶绿素a影响。HNA亚群丰度时空差异性比LNA亚群的大,HNA亚群受温度影响显著(P < 0.01),而LNA亚群与温度相关性不显著(P > 0.05)。环境对HNA和LNA亚群丰度的影响有许多相似之处,但两者对某些环境因子有着不同的响应,说明它们在近海表层生态系统中可能扮演着部分重叠但略有不同的角色。

提交时间: 2018-01-09 来自合作期刊:《生态学报》 点击量18下载量13 评论 0

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