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脱硫废水在烟道中蒸发运动特性的数值研究

动力工程学报 2021年第8期41卷 659-666页

作者：李恒凡焦世权韩中合华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

为了研究锅炉尾部烟道中脱硫废水的蒸发运动特性,建立了雾化液滴在烟气中蒸发和扩散的数学模型,利用数值模拟方法研究了脱硫废水雾化液滴在烟气中的蒸发过程,得到了蒸发过程中液滴平均粒径和蒸发距离等参数的变化规律,并比较了烟气和液... 详细信息

为了研究锅炉尾部烟道中脱硫废水的蒸发运动特性,建立了雾化液滴在烟气中蒸发和扩散的数学模型,利用数值模拟方法研究了脱硫废水雾化液滴在烟气中的蒸发过程,得到了蒸发过程中液滴平均粒径和蒸发距离等参数的变化规律,并比较了烟气和液滴性质对蒸发过程的影响。结果表明:液滴完全蒸发时间随烟气温度升高、流速增大、水蒸气质量分数降低、液滴初始粒径减小、液滴初速增大、初温升高、喷射角度增大、喷水质量流量减少而减少;液滴完全蒸发距离随烟气流速的增大先缩短后增加,当烟气流速为10 m/s时,液滴完全蒸发距离最短,其他因素主要通过影响液滴蒸发时间来影响蒸发距离,液滴蒸发距离与蒸发时间呈正相关。

关键词：脱硫废水喷雾蒸发蒸发时间运动特性数值模拟

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覆冰条件下风力机翼型气动性能的研究

太阳能学报 2016年第3期37卷 609-616页

作者：付忠广石黎华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

应用CFD软件,对几种典型覆冰形态的流场进行研究。分析结果表明:前缘覆冰改变了翼型的气动外形,使流动更易出现分离现象,造成升力减小,阻力增大,零升迎角i0增大。沿弦向生长的覆冰保持流线型的截面形状,对边界层流动影响相对较小;向上... 详细信息

应用CFD软件,对几种典型覆冰形态的流场进行研究。分析结果表明:前缘覆冰改变了翼型的气动外形,使流动更易出现分离现象,造成升力减小,阻力增大,零升迎角i0增大。沿弦向生长的覆冰保持流线型的截面形状,对边界层流动影响相对较小;向上翼面或下翼面生长的覆冰可使该翼面边界层流动分离,造成翼型气动性能的下降。随着前缘覆冰长度的增加,覆冰可导致翼型的升力增加、失速滞后,这种现象类似于前缘襟翼效应。

关键词：风力机风力机翼型覆冰形态流场分析气动性能

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湿烟羽形成及其影响因素分析

动力工程学报 2020年第6期40卷 502-508,516页

作者：赵立正孙保民华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

根据湿烟羽扩散和污染物沉降模型,分析了湿烟羽对周边环境的影响,并针对空气和烟气性质对湿烟羽的形成及其治理技术的影响进行了分析。结果表明:烟囱出口平均温度对湿烟羽中污染物最大沉降质量浓度的影响较大,环境温度对湿烟羽扩散的影... 详细信息

根据湿烟羽扩散和污染物沉降模型,分析了湿烟羽对周边环境的影响,并针对空气和烟气性质对湿烟羽的形成及其治理技术的影响进行了分析。结果表明:烟囱出口平均温度对湿烟羽中污染物最大沉降质量浓度的影响较大,环境温度对湿烟羽扩散的影响也较大;烟气冷凝再热技术适用范围较广,环境温度和空气相对湿度对消除湿烟羽的影响较大,烟气冷凝可降低再热后烟囱出口平均温度和耗能。

关键词：冷凝再热湿烟羽污染物沉降数值分析

基于二次回归正交试验的脱硫废水蒸发特性分析

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动力工程学报 2021年第1期41卷 57-65,78页

作者：李恒凡焦世权韩中合华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

为研究脱硫废水在锅炉尾部烟道的蒸发规律,建立了雾化液滴在烟气中蒸发和扩散的数学模型,基于二次回归正交试验方法,对不同烟气温度、烟气流速和喷水质量流量时脱硫废水液滴蒸发距离和蒸发时间进行模拟计算,得到了显著不失拟的回归方程... 详细信息

为研究脱硫废水在锅炉尾部烟道的蒸发规律,建立了雾化液滴在烟气中蒸发和扩散的数学模型,基于二次回归正交试验方法,对不同烟气温度、烟气流速和喷水质量流量时脱硫废水液滴蒸发距离和蒸发时间进行模拟计算,得到了显著不失拟的回归方程,分析了各因素对蒸发距离和蒸发时间的影响。结果表明:烟气温度、烟气流速和喷水质量流量与脱硫废水液滴蒸发距离和蒸发时间呈明显的非线性关系,烟气温度升高和喷水质量流量减少会缩短蒸发时间,减小蒸发距离,烟气流速的增大使得蒸发时间缩短,蒸发距离先减小后增大;根据所建立的回归方程,确定了一定安全距离时,烟气温度、烟气流速和喷水质量流量的取值范围,为脱硫废水在尾部烟道蒸发的现场运行提供一定参考。

关键词：脱硫废水二次回归正交试验蒸发特性烟气温度烟气流速喷水质量流量

基于碳捕集的太阳能-燃煤机组热力系统性能分析

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太阳能学报 2016年第2期37卷 439-446页

作者：赵文升白睿王营营王继选韩中合电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学) 保定071003

针对碳捕集系统对燃煤机组热力性能方面的影响,以600 MW超临界汽轮机组为研究对象,研究燃烧后碳捕集的再生能耗,提出基于碳捕集的太阳能辅助燃煤机组热力系统集成方案,阐述该集成系统碳捕集的工作原理和吸收机理,对比分析太阳能碳捕集... 详细信息

针对碳捕集系统对燃煤机组热力性能方面的影响,以600 MW超临界汽轮机组为研究对象,研究燃烧后碳捕集的再生能耗,提出基于碳捕集的太阳能辅助燃煤机组热力系统集成方案,阐述该集成系统碳捕集的工作原理和吸收机理,对比分析太阳能碳捕集集成系统较传统碳捕集系统在热力性能方面的优势。利用系统灵敏度分析法,计算太阳能集热器价格波动时在成本上与之相抗衡的煤价,为实际中燃煤机组碳捕集集成方式的选定提供依据。结果表明:在碳捕集率为85%,日照辐射强度为500 W/m^2,其他参数相同的情况下,太阳能碳捕集系统和传统燃煤碳捕集系统的热效率分别为43.604%和38.238%,按太阳能市价1800$/m^2计算,太阳能-燃煤机组碳捕集电站的发电成本为0.5577$/(k Wh)。

关键词：太阳能碳捕集热效率发电成本

先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统一种结构优化方案

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太阳能学报 2016年第3期37卷 629-635页

作者：韩中合周权王营营刘士名华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

提出一种非等比压缩结构的储能系统,在此基础上提出4种具体的系统结构方案,并与以往文献提到的等比压缩结构的储能系统进行对比分析。结果发现:在总压缩比相同的情况下,等比压缩结构的先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统的储能密度随压... 详细信息

提出一种非等比压缩结构的储能系统,在此基础上提出4种具体的系统结构方案,并与以往文献提到的等比压缩结构的储能系统进行对比分析。结果发现:在总压缩比相同的情况下,等比压缩结构的先进绝热压缩空气储能(AA-CAES)系统的储能密度随压缩级数的增大而减小,储能效率随压缩级数的增大而升高;对于非等比压缩结构的储能系统,储热介质能达到的温度越高,则系统的储能密度越大;用2种储热介质分阶段存储压缩热,可减小换热器的换热温差,降低系统的不可逆损失,从而提高系统的储能效率。

关键词：绝热压缩空气储能储热储能效率系统结构热力学分析模型

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塔式太阳能镜场阴影与遮挡效率的改进算法

太阳能学报 2016年第8期37卷 1998-2003页

作者：张茂龙卫慧敏杜小泽徐超华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室北京102206

随着塔式太阳能发电技术的进步,如何布置高效低成本的塔式太阳能电站镜场,已成为提高太阳能集热效率的关键问题之一。其中,阴影和遮挡效率作为镜场光学效率的重要组成部分一直以来都是计算的难点。结合两种传统阴影和遮挡的计算方式—... 详细信息

随着塔式太阳能发电技术的进步,如何布置高效低成本的塔式太阳能电站镜场,已成为提高太阳能集热效率的关键问题之一。其中,阴影和遮挡效率作为镜场光学效率的重要组成部分一直以来都是计算的难点。结合两种传统阴影和遮挡的计算方式——射线追踪法和平板投影法,提出一种新的计算方法,该计算方法包括高效的预判断模型和改进的效率算法两部分,将该算法与已有的改进算法进行对比,研究结果表明:不论是计算精度还是计算速度,改进后的算法都明显优于已有的改进算法。

关键词：塔式太阳能集热镜场阴影与遮挡计算精度计算速度

汽轮机动叶栅顶部通道湿蒸汽超声速凝结流动特性

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化工学报 2017年第9期68卷 3388-3396页

作者：韩旭韩中合华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室河北保定071003

由于汽轮机内高速凝结流动的复杂性,目前还没有一个得到普遍公认的凝结成核模型,且现有数值模型通常忽略汽液相间滑移。针对叶栅通道内凝结参数分布陡峭、变化敏感的特点,采用既能准确描述可压缩气体跨声速流动又能捕捉参数突跃的双流... 详细信息

由于汽轮机内高速凝结流动的复杂性,目前还没有一个得到普遍公认的凝结成核模型,且现有数值模型通常忽略汽液相间滑移。针对叶栅通道内凝结参数分布陡峭、变化敏感的特点,采用既能准确描述可压缩气体跨声速流动又能捕捉参数突跃的双流体数值模型,对汽轮机动叶栅顶部通道内的凝结流动特性进行分析。揭示压比对湿蒸汽非平衡凝结特性的影响,归纳了叶片表面压力、成核率、湿度、水滴数的变化规律。研究表明:各工况压力面的压比计算值与实验数据吻合较好,但吸力面后半段存在一定误差;双流体数值模型适用于过热工况和入口过冷度较小的凝结工况,但当入口过冷度较大时,几乎无法捕捉到凝结激波导致的压力突跃;激波干涉和涡团掺混也会对水滴分布产生较大影响。

关键词：湿蒸汽汽轮机超声速两相流凝结热力学

连续凹槽基底对含非溶性活性剂薄液膜流动特性的影响

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物理学报 2014年第22期63卷 248-257页

作者：李春曦陈朋强叶学民华北电力大学电站设备状态监测与控制教育部重点实验室保定071003

针对连续凹槽基底上含非溶性活性剂液膜的流动过程,采用润滑理论建立了液膜厚度和活性剂浓度演化模型,利用PDECOL程序数值模拟得到了液膜流动的动力学特征及基底结构参数的影响.研究表明:活性剂液膜流经连续凹槽时,负向台阶处形成凹陷,... 详细信息

针对连续凹槽基底上含非溶性活性剂液膜的流动过程,采用润滑理论建立了液膜厚度和活性剂浓度演化模型,利用PDECOL程序数值模拟得到了液膜流动的动力学特征及基底结构参数的影响.研究表明:活性剂液膜流经连续凹槽时,负向台阶处形成凹陷,正向台阶处形成隆起,且随时间逐渐增大;与平整基底相比,连续凹槽下的活性剂液膜铺展速度加快;基底凹槽的高度增加或斜度减小可加速液膜破断的可能性;增大凹槽宽度可促进液膜流动;减小斜度会使液膜进入第一凹槽前形成隆起特征;重力在液膜的爬坡和下坡过程中具有相反的作用,但均使得流动稳定性变差;分子间作用力形成的结合压可加速液膜流动,进而引发去湿润现象,分离压则与之相反.

关键词：活性剂液膜非平整基底铺展分子间作用力