动力工程学报最新期刊目录
预测扇形孔气膜分布的“核”参数模型————作者：傅奕融;李月茹;陈榴;戴韧;
摘要：在离散孔群(群孔)覆盖区域的气膜冷却效率计算中,常规计算流体动力学(CFD)模拟面临建模网格复杂与计算资源耗费大的问题。因此,提出了一种参数形式的核函数,以描述单个气膜孔的冷却效率分布特征,预测气膜冷却效率,并结合数据驱动的机器学习技术和Sellers气膜冷却效率叠加方法,实现对群孔覆盖域冷却效率分布的高效预测。基于该“核”参数模型,成功复现了7-7-7扇形气膜孔的单孔和三列顺排群孔的冷却效率分布...
燃煤发电机组灵活性改造中熔盐储能系统的建模与性能分析————作者：牟志国;吕游;梁庚;牛玉广;房方;刘吉臻;
摘要：针对适用于燃煤发电机组的熔盐储能系统,建立了蒸汽发生系统的非线性动态数学模型,探究多种扰动作用下系统的动态特性,并验证了模型的准确性。结果表明:静态实验中,在额定工况下蒸汽发生系统中的3个换热器模型仿真结果与设计值的最大误差仅为1.03 K;在不同热负荷下蒸汽发生系统的静态性能也被验证,最大和最小绝对误差分别为0.85 K和0.01 MPa;在动态实验中,熔盐的入口温度变化对蒸汽发生系统出口处蒸汽...
基于聚焦辐射相机的温度场层析测量————作者：姚鹏搏;刘兆宇;沈国清;
摘要：提出了一种基于光学层析算法的聚焦辐射相机光学测温方法,该方法通过建立聚焦辐射相机的双锥采样模型,利用光学层析系数矩阵确定了不同位置处辐射强度与温度间的关系。分别使用十字标定板标定物距u;使用卤素标准光源标定物距u对应的最大电压;最终得到了不同距离对应的电压值拟合曲线,并进行了燃烧试验。结果表明:该方法能够有效测量燃烧火焰不同深度位置的温度分布,相机直接测量范围内相对误差不超过4.5%,外推测温相对...
基于网格非均匀离散的声学层析温度场测量————作者：姚鹏搏;沈国清;韦来;乔科慧;
摘要：提出了一种基于网格非均匀离散的声学层析算法，定义了离散因子以量化网格单元在空间上的疏密分布特征，并且引入了格林双调和插值算法，对比分析了均匀离散、基于不同离散因子设置的非均匀离散、奇/偶数网格划分等多种离散方式的重建性能。结果表明：在测点较少时非均匀离散可以提高重建结果的精度，并且能更准确地重建温度场的峰值。此外，在重建单峰对称温度场时，奇数网格离散要比偶数网格离散更有优势
基于矩母函数的风电场群快速调频策略————作者：张建华;王永岳;
摘要：为应对高渗透风电接入电力系统引发的频率随机波动问题，提出了一种基于矩母函数的快速调频策略。通过采集风电场中每台风电机组接入点处的局部频率及监控调度中心频率得到全局频率数据，获得了当前时刻的频率偏差信号。利用核密度估计技术求取了频率偏差的概率密度函数（probability density function,PDF），进而构建了基于矩母函数的频率偏差随机分布模型及频率控制系统性能指标。通过优化求解获...
火电机组耦合液态CO2储能系统性能分析————作者：李思佳;王嘉璐;郑立星;薛小军;徐钢;
摘要：为应对火电机组深度参与电网调峰的技术挑战，耦合储能系统可以有效提高机组的运行灵活性。提出了电动机驱动和蒸汽轮机驱动2种与火电机组耦合的液态二氧化碳储能系统方案，并通过对比分析优选最佳耦合方案，并对最优耦合系统进行了调峰性能分析、(火用)分析及经济性分析。结果表明：采用蒸汽轮机驱动的耦合方案性能最佳，系统的循环效率高达61.85%,储能、释能过程的调峰深度分别为9.57%和6.14%;最优方案的(火...
多分支时间序列预测与迁移学习相结合的齿轮箱状态监测————作者：赵文清;林炜超;
摘要：为了提高利用监控和数据采集(supervisory control and data acquisition, SCADA)多变量长时间序列预测齿轮箱油温的精度，解决不同风电机组因处不同运行环境导致的数据分布不一致的问题，提出了一种基于多分支时间序列预测与迁移学习相结合的齿轮箱状态监测方法。首先，利用极致梯度提升(extreme gradient boosting, XGBoost)算法筛选输入参...
超超临界机组灵活运行下基于观测器的PID过热汽温控制————作者：庞大卫;秦天牧;杜鸣;牛玉广;
摘要：为消纳更多可再生能源，火电机组长期处于宽负荷运行，频繁的负荷变化给过热汽温控制造成困难。以某1 000 MW超超临界机组过热汽温为对象，分析了其动态特性在不同负荷下的差异。针对宽负荷运行带来的多模型特性与非线性特性，提出了一种基于观测器的比例积分微分(observer-based proportional-integral-derivative, OB-PID)控制结构，以增强过热汽温在宽负荷运行...
预热解温度对煤氨混燃NOx生成的影响：分子动力学研究————作者：梁五洲;马素霞;冯于川;刘众元;赵贯甲;
摘要：为响应国家“双碳”政策，减少燃煤电厂CO2的排放，煤氨混燃得到了广泛关注。通过分子动力学模拟对不同温度下煤氨预热解产物的种类和数量变化，以及预热解燃烧过程中的N元素迁移路径进行研究，得出预热解温度对NOx排放的影响机理。结果表明，升高预热解温度会降低燃烧过程NOx排放。温度升高促进了预热解过程中煤氨之间的相互反应，CN、HCN的产量...
基于IGRA和CNN-LSTM的垃圾焚烧炉主蒸汽温度预测————作者：王印松;张炬;
摘要：为了解决传统建模方法在建立焚烧炉主蒸汽温度预测模型时预测精度不高的问题，提出了一种基于改进的灰色关联分析（IGRA）和卷积-长短期记忆（CNN-LSTM）神经网络的垃圾焚烧炉主蒸汽温度预测方法。首先，使用IGRA筛选出与主蒸汽温度关联程度高的分布式控制系统（DCS）变量作为输入；其次，采用主成分分析（PCA）方法提取包含焚烧炉燃烧图像绝大部分信息的主成分特征并将其作为输入；然后，基于IGRA和粒子...
1000MW双切圆锅炉垂直水冷壁出口汽温偏差分析及设计运行对策————作者：周妍君;郭泽瑞;卫子钰;杨冬;毛玉鹏;王永杰;
摘要：为改善1 000 MW超超临界双切圆锅炉在低负荷运行时垂直管圈水冷壁出口汽温偏差大的问题，将水冷壁等效为流动网络系统，建立了水动力计算数学模型。利用400 MW负荷下实验炉测量数据，多次反推迭代计算出炉内实际吸热偏差分布，并验证了该模型的精密性。经分析指出低负荷时干湿态转态不同步是造成出口汽温偏差的原因，并提出了相关运行对策；设计了2种节流圈调整方案，计算了节流圈调整后水动力特性并校核流动不稳定性...
超超临界锅炉风粉管道速度偏差的模拟研究————作者：程智海;靳雍华;郑成杰;吕国;
摘要：针对某1 000 MW超超临界直流锅炉风粉管道，采用计算流体力学软件对不同磨煤机对应风粉管道出口速度偏差进行了数值模拟，分析了风粉管道自身布置对出口速度偏差的影响，研究了煤粉粒径、风煤比、空气入口温度对风粉管道出口速度偏差的影响规律。结果表明：较长风粉管道的沿程损失比较短风粉管道高，二者出口速度存在偏差；随着煤粉粒径分布越来越分散，风粉管道内部流体的扰动提高，使沿程损失逐渐增大，出口速度偏差呈下降...
基于图像卷积神经网络的燃高碱煤锅炉积灰识别与分析————作者：史凯迪;胡丽娜;程泽宁;王鹏;
摘要：以660 MW燃新疆高碱煤的锅炉屏式过热器积灰为研究对象，搭建了高温可视化成像系统，在线获取积灰图像。通过对积灰图像进行灰度转化、灰度线性化、高斯滤波等预处理，并进行峰值降噪比（PSNR）与结构相似度（SSIM）计算，用图像增强的方法构建积灰图像数据集。鉴于积灰图像的厚度与热阻的关系，提出一种基于图像卷积神经网络（CNN）的锅炉积灰识别监测模型。结果表明：基于CNN方法可实现对运行工况下屏式过热器...
直吹式制粉系统风粉偏差及可调缩孔调平的数值模拟研究————作者：郭修文;蒋序东;曾佳微;韩金克;吴建群;夏永俊;聂昌达;
摘要：针对直吹式制粉系统磨煤机出口一次风管道内风粉分配不均衡问题，在一次风管道风速冷、热态调平试验基础上，对某700 MW超临界燃煤发电机组中速磨煤机和出口一次风管道的风粉两相流动开展数值模拟，研究磨煤机内部风粉不均分布及管道固有阻力差异对出口管道风粉分配的影响，并对可调缩孔门的风粉调平性能进行了探究。结果表明：实际运行中一次风不对称进入磨煤机导致分离器前一次风管道对应4个分区的风粉分配不均衡，风量分配...
三区协同增效模式对湿式冷却塔热力阻力性能影响的变工况研究————作者：薛永锋;金俊先;杨继冲;王友昊;何锁盈;高明;
摘要：以某1 000 MW机组的大型湿式冷却塔为研究对象，构建了基于分区配水、填料非等片距布置和干湿混合雨区的三区协同增效模式三维数值计算模型，并且验证了其准确性。重点开展了三区协同增效模式对湿式冷却塔热力阻力性能影响的变工况研究。结果表明：不同工况下，三区协同冷却塔的热力阻力性能均显著优于常规冷却塔。在循环水流量、进塔水温度、空气干球温度和空气湿度的研究范围内，采用三区协同增效模式后，水温降平均增加了...
燃煤锅炉中飞灰和炉渣分化规律研究————作者：刘奇;梁宇;张洪;王明星;杨坤;林颖;魏炜;王倩;
摘要：采用重液浮沉法研究电站锅炉中煤粉矿物质形成飞灰与炉渣的分化规律。通过将入炉煤粉、飞灰和炉渣分离成密度为1.3～2.4 g/cm3的组分，利用X射线衍射（XRD）、X射线荧光光谱（XRF）、扫描电子显微镜（SEM）分析各密度子样组成和形貌，同时计算不同温度下液相的生成量。结果表明：煤粉颗粒密度均≥1.3 g/cm3,密度在1.5～<1.8 g/cm<...
不同波段下燃气轮机燃烧室辐射测温误差分析————作者：樊雨骐;廖志弘;金其文;林志明;薛志亮;周永刚;张涌新;吴学成;
摘要：针对燃气轮机燃烧室辐射测温中杂散辐射信号干扰测温准确度的问题，建立了考虑发射率、高温剩余壁面反射、高温燃气吸收/辐射的辐射测温物理模型，并提出求解真实温度的误差修正模型。在红外热像仪3个不同工作波段下，定量分析了模型输入参数的灵敏度指数。结果表明：即使在燃气透射率较高的波段，燃气的影响不可忽略，当忽略燃气影响时，工作波段为短波红外和中波红外的热像仪分别会产生最大9.7%和5.5%的温度误差；不同工...
基于水平集的透平柱肋冷却流动换热拓扑优化————作者：王晓;陈娉婷;毛军逵;黎民祺;
摘要：目前，研究者主要采用尺寸或形状优化的方式来改善传统圆形柱肋冷却的流动传热性能。然而，通过拓扑优化方法可以更充分地挖掘柱肋冷却的优化潜力。本研究在圆形柱肋结构基础上采用基于水平集的拓扑优化方法改善柱肋冷却通道的换热和压损性能。结果表明：优化后的通道扰流元件形状在柱肋下游呈现水滴型结构；水滴型结构对流动的干扰使优化模型的速度场呈现沿流向一直加速的效果和尾流区的低速区域减小的特征，从而使努塞尔数呈现沿流...
S-CO2循环中合金氧化膜形成及失效研究进展————作者：尤通通;刘海峰;崔体磊;汪道元;徐俊豪;祁晶;
摘要：超临界二氧化碳（S-CO2）循环具有效率高、结构紧凑、工质流程短等优点，能适应电网快速调峰、深度调峰的要求。然而，在实际应用中S-CO2循环的性能和稳定性在很大程度上依赖于高温合金材料的力学性能、耐腐蚀性和抗氧化性。首先，介绍了S-CO2循环高温换热器的材料选取，详细介绍了S-CO2环境中铁素体-马氏体合金和奥...
异型管湿工况冷凝换热特性分析及应用的数值研究————作者：张莉;刘宏杰;董跃;李健;
摘要：异型换热管因流阻小、换热效果好等优势在换热器研究领域受到了广泛关注。为了帮助异型管更好地应用于工程领域，采用数值模拟方法，在一定入口参数范围内对具有6种椭圆度的椭圆管、半椭圆管和扁管的管外湿气体冷凝换热流场进行了模拟。利用综合性能参数JF、析湿系数ζ等参数分析了异型管外冷凝换热性能随椭圆度变化的规律。然后尝试将椭圆度为0.5的3种异型管分别应用于某圆管烟气冷凝器，并基于数值模...
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