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AMTEC热力性能数值模拟研究

AMTEC热力性能数值模拟研究

作者：潘贤德哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

碱金属热电转换器(AMTEC)是一种新型能量转换装置。毛细蒸发器(CAV)是AMTEC极为关键的部件之一,毛细蒸发器利用液态钠蒸发时产生的毛细力为AMTEC中的钠回流提供驱动力。转换器的输出性能是由BASE管区域的温度、BASE管两侧的压力差以及... 详细信息

碱金属热电转换器(AMTEC)是一种新型能量转换装置。毛细蒸发器(CAV)是AMTEC极为关键的部件之一,毛细蒸发器利用液态钠蒸发时产生的毛细力为AMTEC中的钠回流提供驱动力。转换器的输出性能是由BASE管区域的温度、BASE管两侧的压力差以及系统内的循环流量所决定的,AMTEC内的传热传质对毛细蒸发器性能以及转换器输出性能有重要影响。本文采用三维模型对AMTEC内的稳态传热传质过程进行了数值模拟,工作主要由两部分组成:(1)分析毛细蒸发器的性能,对FLUENT软件进行二次开发,跟踪相变界面位置,通过用户自定义函数(UDF)模拟蒸发器内的蒸发过程;(2)分析AMTEC的输出性能,BASE电解质处理为多孔介质来建立高压腔和低压腔之间的压力降,在BASE多孔介质区域使用UDF加一冷源,将冷源的热流量和BASE区域温度、BASE两侧压力降以及循环流量相关联。低压腔的辐射换热采用DO模型计算。文中详细研究了热端温度、冷端温度、进口流量等因素对蒸发带位置、出口蒸汽体积分数以及转换器输出性能的影响。得到了不同工况下的温度场、压力场、相态场、密度场、速度场分布。模拟结果表明,在一定的参数范围内,毛细蒸发器处于带状蒸发状态,蒸发器内的蒸发分为三个区域:液相区,两相区,气相区。越靠近加热壁面处蒸汽体积分数变化梯度越大,蒸发越剧烈,蒸发界面随热端温度以及冷端温度的增加逐渐向毛细芯内部移动,随循环流量的增大逐渐向蒸发器出口处移动。AMTEC内的各个参数都有一定的范围,超过这个范围将导致毛细芯失效,系统运行失败。对转换器输出性能的模拟表明AMTEC的输出功率随热端温度和循环流量的增大而增大,随冷端温度的增高而减小。转换器的效率随热端温度或者冷端温度的增加而降低,随循环流量的增大而升高。

关键词： AMTEC 多孔介质 CAV 输出性能 UDF 数值模拟

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高压涡轮气冷叶片冷却掺混损失数值研究

推进技术 2018年第2期39卷 342-350页

作者：侯伟涛潘贤德张洪慕粉娟中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

为探索高压涡轮气冷叶片多排冷却孔出流对各排孔冷却掺混损失的影响,采用三维粘性流场数值模拟技术,对典型气冷叶片多排孔冷却射流流场和叶栅性能进行了研究,并将冷却掺混损失数值计算结果与Hartsel模型预测值进行了对比。研究结果表明... 详细信息

为探索高压涡轮气冷叶片多排冷却孔出流对各排孔冷却掺混损失的影响,采用三维粘性流场数值模拟技术,对典型气冷叶片多排孔冷却射流流场和叶栅性能进行了研究,并将冷却掺混损失数值计算结果与Hartsel模型预测值进行了对比。研究结果表明:气冷叶片表面多排冷却孔射流相互作用对各排冷却射流与主流掺混引入的流动损失影响较小,各排射流冷却掺混损失相互独立具有简单的可叠加性质;叶片表面各区域冷却射流出流对叶栅性能影响程度有所不同,尾缘劈缝与吸力面冷却射流对叶栅性能影响较大,前缘区域次之,压力面冷却射流对叶栅性能影响较小;和数值计算结果相比,总压损失系数Hartsel冷却掺混损失模型预测值偏高,尤其对于尾缘和吸力面主流马赫数较大的区域,损失模型预测值为计算结果的2~4倍,而前缘和压力面预测值和计算结果符合性较好。

关键词：气冷叶片冷却掺混损失数值模拟

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东线第一期工程的经济效益要认真探讨

治淮 1984年第3期 26-29页

作者：潘贤德江苏省水利厅

潘贤德同志对南水北调东线第一期工程的经济效益,提出一些不同的看法与皇甫德兴同志(本刊83年第二期《可喜的第一步》的作者)进行商讨。这种认真探讨的精神是好的。提倡科学与求实,是我们办刊的一条宗旨。我们热切希望读者把对这个问题... 详细信息

潘贤德同志对南水北调东线第一期工程的经济效益,提出一些不同的看法与皇甫德兴同志(本刊83年第二期《可喜的第一步》的作者)进行商讨。这种认真探讨的精神是好的。提倡科学与求实,是我们办刊的一条宗旨。我们热切希望读者把对这个问题的不同看法告诉我们,以便展开讨论,集思广益,指导工作。

关键词：东线一期工程南水北调跨流域引水经济效益

自浮移动式气压沉柜的设计、使用及效果——水底建筑物专用检修工具的介绍

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江苏水利 1984年第3期 71-76页

作者：汤明根潘贤德江都水利工程管理处江苏省水利厅

一九七八年我省江都水利工程管理处万福闸管理所首创一种自浮移动式气压沉柜,以修复水工建筑物处于水下部位被冲刷和损坏的部分。本刊曾作过简要报导。现在,经一些水利工程管理单位使用后效果很好。为了进一步推广使用,故请汤明根、潘... 详细信息

一九七八年我省江都水利工程管理处万福闸管理所首创一种自浮移动式气压沉柜,以修复水工建筑物处于水下部位被冲刷和损坏的部分。本刊曾作过简要报导。现在,经一些水利工程管理单位使用后效果很好。为了进一步推广使用,故请汤明根、潘贤德两同志再撰文将沉柜的设计、使用及其效果作比较全面的介绍,供有关水利工程管理单位参考。

关键词：气压沉柜水工建筑物海洋建筑物自浮浮箱万福闸

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巴楚县实施“女性素质工程”受欢迎 002

喀什日报(汉)

作者：潘贤德

巴楚讯（通讯员潘贤德）今年以来，巴楚县积极贯彻全国妇联和教育部、科学技术部的联合决定，在广大农村妇女中实施“女性素质工程”，使广大妇女积极参与到新农村建设中来，取得较好效果。该县依托电教网络资源优势，组织农村

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亿元项目落户巴楚 002

喀什日报(汉)

作者：潘贤德

巴楚讯 (特约记者潘贤德) 寒冬时节，炮竹声声，产业园区，欢声笑语。12月15日，由上海援疆前方指挥部牵线搭桥引进的新疆西金工塑业科技有限公司PE项目落户巴楚县重工业园区。新疆西金工塑业科技有限公司PE项目总投资1亿元，规划厂房...

巴楚讯 (特约记者潘贤德) 寒冬时节，炮竹声声，产业园区，欢声笑语。12月15日，由上海援疆前方指挥部牵线搭桥引进的新疆西金工塑业科技有限公司PE项目落户巴楚县重工业园区。新疆西金工塑业科技有限公司PE项目总投资1亿元，规划厂房6万平方米，办公楼5000平方米，?

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助推民族团结教育工作 002

高压涡轮导叶弯曲对气动性能及动叶激振力的影响

喀什日报(汉)

作者：潘贤德李先

巴楚讯（通讯员潘贤德李先）在今年的民族团结教育月中，巴楚县阿瓦提镇组建“四队”，即民族团结教育宣讲队、法律服务宣讲队、科技指导服务队、文艺演出宣传队，深入基层，深入群众，唱响“三爱”主旋律，助推民族团结教育工作。

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装备制造技术 2018年第2期 17-22,62页

作者：潘贤德陈铁锋中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

对某双级高压涡轮一级导叶进行了正弯设计,一方面为了提升气动性能,另一方面为了减小下游动叶的激振力。采用商业软件CFX对基准方案和弯曲方案进行了全三维粘性定常和非定常计算,结果表明:导叶采用正弯设计,端区损失明显减少,叶中损失... 详细信息

对某双级高压涡轮一级导叶进行了正弯设计,一方面为了提升气动性能,另一方面为了减小下游动叶的激振力。采用商业软件CFX对基准方案和弯曲方案进行了全三维粘性定常和非定常计算,结果表明:导叶采用正弯设计,端区损失明显减少,叶中损失略有增大,导叶总损失减少;同时导叶弯曲还改善了下游动叶的进气条件,减小了动叶损失,最终使得高压涡轮效率提高0.1个百分点。为评估导叶弯曲对动叶激振力的影响,以气动非定常计算的叶片表面压力为输入,采用ANSYS对弯曲前后一动叶身激振力进行了强度分析,分析结果表明一导采用弯叶片,改变了导叶尾迹形状同时使得动叶进口流场更均匀,带来一动激振力下降10%~15%,有利于强度设计。

关键词：高压涡轮导叶弯掠设计气动性能激振力

考虑封严容腔的涡轮非轴对称端壁优化目标研究

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现代制造技术与装备 2018年第4期54卷 51-55页

作者：潘贤德吕剑波中国航发商用航空发动机有限责任公司上海200241

基于自主开发的非轴对称端壁优化设计平台,在某高负荷低压涡轮环形叶栅上开展了非轴对称端壁设计,分别以总压损失、SKEH以及两者的组合参数为优化目标对不同的目标函数进行研究,计算时考虑下端壁封严容腔的影响。研究结果表明,封严容腔... 详细信息

基于自主开发的非轴对称端壁优化设计平台,在某高负荷低压涡轮环形叶栅上开展了非轴对称端壁设计,分别以总压损失、SKEH以及两者的组合参数为优化目标对不同的目标函数进行研究,计算时考虑下端壁封严容腔的影响。研究结果表明,封严容腔对端区二次流发展有重要影响,端壁造型能优化封严冷气出流方向和出流特征,从而抑制通道涡发展,因此在非轴对称端壁设计时要考虑容腔效应;单独采用SKEH为优化目标时,优化集中在降低二次动能上,遏制了封严出流漩涡的形成,不能有效抑制马蹄涡压力面分支的生成和发展。

关键词：涡轮非轴对称端壁容腔设计方法