熱能動力工程最新期刊目錄

多級汽輪機非平衡態(tài)凝結模型的流動特性與濕度分布研究————作者：錢勇;周祚弘;邱健;陳陽;李志剛;李軍;

摘要：為了探究平衡態(tài)凝結與非平衡態(tài)凝結對汽輪機內部流動特征、濕度分布以及整機性能的影響，以某型十五級透平葉柵汽輪機為研究對象，針對在不同運行負荷下的汽輪機整機葉柵流動開展了平衡態(tài)與非平衡態(tài)的數(shù)值分析對比研究。研究結果表明：在不同運行負荷下，非平衡態(tài)凝結模型獲得的整機性能略低于平衡態(tài)凝結模型的計算結果，但二者并沒有顯著差異；相較于平衡態(tài)凝結，非平衡態(tài)凝結中蒸汽工質首次出現(xiàn)凝結的位置更接近汽輪機出口的低壓級...

基于TCAN混合模型的火電過熱蒸汽溫度預測研究————作者：姚振;

摘要：火電機組的大范圍變負荷運行對過熱蒸汽溫度(SST)的穩(wěn)定性提出了更高要求，準確有效地預測SST對控制過熱系統(tǒng)至關重要。文中提出一種基于多元時序集成方法的SST預測模型，在時間卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(TCN)的基礎上引入注意力機制(Attention TCN,TCAN),提升對SST多元時序數(shù)據(jù)特征的提取能力，并將能量守恒約束作為等式約束引入TCAN架構的數(shù)據(jù)驅動模型損失函數(shù)中，以增強模型泛化能力。將SST與...

薄壁齒輪搖型節(jié)徑振動的阻尼抑制研究————作者：毛小兵;戴銳衡;何俊澤;祁騰岳;

摘要：為抑制薄壁齒輪的搖型節(jié)徑振動并提升其傳動效率，設計一種應用于齒輪上的阻尼結構。以薄壁齒輪為基礎研究對象，首先，采用有限元方法計算其搖型節(jié)徑振型，利用模態(tài)應變能法分析阻尼結構對搖型節(jié)徑振型阻尼性能的增強作用；其次，通過有限元強迫振動響應法，進一步對薄壁齒輪阻尼結構在理論上的減振效果進行計算；最終，開展對比實驗，驗證阻尼結構對高階搖型節(jié)徑振動的實際減振效果。結果表明：設計的阻尼結構能有效抑制薄壁齒輪的...

燃氣透平帶肋U型通道中納米氣溶膠對流傳熱特性及機理————作者：龍澤;楊星;豐鎮(zhèn)平;

摘要：針對燃氣透平帶肋U型通道中納米氣溶膠的對流傳熱特性進行了數(shù)值模擬研究，通過與純空氣條件下通道的傳熱情況對比，分析了納米顆粒體積分數(shù)分別為1×10^-5、5×10^-5和1×10^-4時氣溶膠傳熱特性的差異，并從流場結構、氣溶膠熱物性、壁面邊界層以及熱邊界層的角度探索了納米顆粒影響對流傳熱的機理。結果表明：相比于空氣，納米氣溶膠具有更強的傳...

煙氣輪機盤腔內蒸汽冷卻機理與影響特性————作者：盧綱;任旭陽;羅培森;鄧清華;

摘要：為揭示煙氣輪機盤腔內蒸汽的冷卻機理，分析盤腔內部冷卻蒸汽的流動與換熱特性，探究冷卻蒸汽流量對輪盤及盤腔溫度分布以及煙氣輪機氣動性能的影響，以YL14000C煙氣輪機為研究對象，建立了煙氣輪機的流熱耦合分析模型，通過數(shù)值方法獲得了盤腔內流場和溫度場，并分析了不同蒸汽流量對盤腔和輪盤溫度和煙氣輪機氣動性能的影響規(guī)律。結果表明：冷卻蒸汽在輸送管彎頭處誘發(fā)出一對回轉渦，經(jīng)噴嘴后演化為更大的流動分離，并在盤...

基于模糊補償?shù)腻仩t主控煤-生物質前饋預測模型————作者：張寶凱;

摘要：為解決生物質大比例直燃耦合燃煤機組中煤-生物質動態(tài)前饋微分時間與增益難以精量化整定的難點，提出了基于模糊補償?shù)腻仩t主控前饋預測模型(CF-ICM)。首先，結合鍋爐主控前饋，設計建模變量，并利用決策樹與最小絕對收縮和選擇算子LASSO構建的自適應特征選擇方法，對混沌分析的煤量時間序列高維特征以及最大信息系數(shù)篩選后的時延建模變量進行特征篩選；其次，采用引力搜索算法GSA優(yōu)化的局部回歸網(wǎng)絡ELMAN構建...

液氫氣化系統(tǒng)空溫式換熱器結構設計及性能仿真————作者：江智元;楊成龍;屈治國;唐頎;

摘要：本文從傳熱傳質和流體壓降的角度開展液氫供給系統(tǒng)中的空溫式換熱器設計計算和流動換熱性能數(shù)值仿真，提出空溫式換熱器的溫度區(qū)間離散設計新方法，構建了跨臨界換熱過程換熱及壓降關聯(lián)式，在設計工況及相關約束條件下完成空溫式換熱器整體結構參數(shù)設計。同時，建立了換熱器三維流動傳熱數(shù)值仿真模型，對模型進行合理簡化，開展不同工況下空溫式換熱器模擬仿真研究，獲得空溫式換熱器換熱過程中流體溫度、壓降及換熱管路溫度等參數(shù)的...

MILD條件下CH₄和CH₄/H₂混合氣在射流混合邊界層內的湍流燃燒機理————作者：趙俊;盧欣;趙延芳;亢銀虎;

摘要：采用高階精度的直接數(shù)值模擬（DNS）方法，研究了中高強度低氧稀釋（MILD）條件下CH₄和CH₄/H₂燃料在湍流射流混合邊界層內的著火動力學、燃燒模式以及湍流傳輸/化學反應之間的相互作用機理，并與甲烷/空氣均勻混合預混氣的著火特性進行了對比。研究發(fā)現(xiàn)：在MILD著火條件下，當摻氫比為0%～20%時，與甲烷/空氣均勻混合預混氣著火過程...

基于LSTM-XGBoost集成模型的重型燃氣輪機負荷預測控制————作者：劉一松;康英偉;

摘要：為了克服重型燃氣輪機負荷系統(tǒng)強非線性，提高負荷系統(tǒng)的設定值跟蹤能力，基于LSTM-XGBoost集成模型設計了一種非線性模型預測控制策略。首先，結合LSTM和XGBoost兩種網(wǎng)絡構建集成模型，對燃氣輪機負荷系統(tǒng)的輸出功率及排氣溫度進行預測；然后，利用該模型設計了基于數(shù)據(jù)驅動的模型預測控制器；并采用蛇優(yōu)化(SO)算法與目標函數(shù)結合，進行滾動優(yōu)化。仿真結果表明：LSTM-XGBoost集成模型可以實...

不同射流配置下燃氣輪機渦輪葉片楔形矩陣肋通道耦合傳熱特性————作者：俞濱燁;李邢偉;李杰;卜詩;

摘要：為解決船用燃氣輪機高溫渦輪葉片尾緣受冷卻空間布置限制而承受較高熱負荷的問題，將楔形矩陣肋冷卻結構應用于渦輪葉片尾緣，通過“流-固-熱”耦合數(shù)值模擬，討論4種不同進氣方向的射流配置方案的傳熱特性、冷卻效率及冷卻均勻性和流動特性。結果表明：通過優(yōu)化射流設計，“底進+側出+頂出”的方案傳熱性能可提高7%～80%。溫度梯度引起的熱應力不超過3.1%,相對溫度偏差不超過8%,進一步說明了矩陣肋結構在調節(jié)冷卻...

燃用高爐煤氣的燃氣輪機燃燒室噴嘴結構改進————作者：鄭瑋琳;宋雪松;代佳奇;謝凡;曾文;

摘要：以改燒低熱值高爐煤氣為研究目的，針對單頭部中心分級旋流燃燒室，采用數(shù)值模擬方法開展燃氣輪機燃燒室噴嘴結構改進研究，分析了燃燒室各級噴嘴面積對燃燒室性能的影響。結果表明：隨著主燃級噴嘴無量綱面積從1增大到15,燃燒室出口溫升在1 199～1 212 K之間變化，燃燒室出口溫度分布系數(shù)（OTDF）基本不變；燃燒室出口NO_x和CO排放值整體上呈先減小后增大的變化規(guī)律，NO_...

燃氣輪機引氣防冰系統(tǒng)研究————作者：魏昌淼;朱秋樂;曹春榮;張虞;

摘要：為解決燃氣輪機在高濕、低溫環(huán)境下工作時壓氣機進口出現(xiàn)結冰的問題，根據(jù)試驗臺結構設計了引氣防冰系統(tǒng)，并采用數(shù)值計算、能量守恒、抽氣測量等方法，對引氣防冰系統(tǒng)進行了深入研究。結果表明：額定工況時該系統(tǒng)冷熱空氣混合效果較好，同時滿足燃氣輪機各工況引氣防冰對所需熱空氣量精準投入的要求；以燃氣輪機0.9工況為例，引氣溫度為453.15 K時，為防止結冰需要2.23 kg/s的熱空氣質量流量；逐漸打開電動閥門...

RP-3和RP-5燃油對全環(huán)直流燃燒室點火性能的影響————作者：張靖旋;湯卓;王利;張德寶;

摘要：以某全環(huán)直流燃燒室為研究對象，分別采用RP-3和RP-5燃油在模擬高空環(huán)境的點火試驗臺上開展全環(huán)直流燃燒室高空環(huán)境點火試驗，對比兩種燃油下的點火性能差異。結果表明：全環(huán)直流燃燒室單油路氣動霧化噴嘴供油壓力為0.05 MPa時可實現(xiàn)完全霧化；與采用RP-3燃油相比采用RP-5燃油時，燃燒室點火邊界范圍窄23%,燃燒室著火時間長0.6～5.5 s,燃燒室聯(lián)焰時間長0.1～5.1 s,周向聯(lián)焰時間短0～...

2.5級壓氣機高亞音靜葉多工況優(yōu)化設計————作者：陳挺;吳亞東;徐強;

摘要：在兼顧變工況性能情況下對2.5級壓氣機高亞音級靜葉進行氣動優(yōu)化。采用B樣條曲線對壓力面和吸力面8個厚度控制點、4個中弧線控制點進行參數(shù)化擬合，將壓力面和吸力面所有控制點坐標轉化為參考點坐標的相對值以減少優(yōu)化變量；耦合自編優(yōu)化算法與S1程序分別對第一級靜葉和第二級靜葉的3個截面進行氣動優(yōu)化，優(yōu)化目標綜合考慮了設計點損失、80%安全工作范圍損失、近失速點損失、近堵塞點損失、設計點出氣角；出于強度因素以...

某船舶燃氣輪機葉盤耦合旋轉應變試驗研究————作者：孫彥博;何建元;孫景國;王天志;

摘要：為了研究輪盤與葉片關鍵部件在旋轉狀態(tài)下的真實應變水平，獲得輪盤與葉片的真實應變狀態(tài)，設計了某葉盤耦合旋轉應變測試方案，并與數(shù)值仿真計算結果進行對比驗證其可行性。研究表明：所設計的葉盤耦合旋轉應變測試方案合理可行，葉片和輪盤應變的測量值與模擬計算值最大誤差分別為10.16%和10.29%,可為工程設計提供參考

基于TCN-BiGRU-Attention與殘差修正的SCR入口NO_x質量濃度預測————作者：魯潤旭;茅大鈞;

摘要：為解決燃煤電廠對選擇性催化還原煙氣脫硝系統(tǒng)（Selective Catalytic Reduction, SCR）入口NO_x質量濃度的測量延遲較大且準確度低的問題，針對某在役600 MW超臨界機組，提出基于互信息系數(shù)的動態(tài)延遲時間分析法，分析輸入特征對NO_x質量濃度的延遲影響；在此基礎上，提出基于時序卷積網(wǎng)絡與雙向門控循環(huán)單元融合注意力機制（TCN-Bi...

基于深度學習的燃氣輪機進氣濾網(wǎng)堵塞嚴重程度量化診斷方法————作者：劉澤宇;應雨龍;李靖超;武文杰;

摘要：重型燃氣輪機進氣系統(tǒng)是蒸汽-燃氣聯(lián)合循環(huán)電廠中的關鍵通流部件，其進口濾網(wǎng)堵塞可能引發(fā)壓氣機旋轉失速、燃燒不穩(wěn)定及內物損傷等嚴重故障。為解決現(xiàn)有方法僅通過壓差判斷濾網(wǎng)堵塞情況而未充分考慮氣體工質質量流量、比體積等運行工況參數(shù)變化影響的問題，本文提出一種基于深度學習的燃氣輪機進氣濾網(wǎng)堵塞嚴重程度量化診斷方法，首先，采集進氣系統(tǒng)正常運行時的氣路歷史參數(shù)，建立深度神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型，實現(xiàn)復雜變工況下理論健康...

基于POD降階技術的沖擊/氣膜冷卻壁溫度場快速預測方法————作者：張鐘文;黃偉宸;王鴻江;董含;王煒哲;周文武;

摘要：復雜換熱結構的熱特性分析和控制策略制定依賴于對溫度場的在線評估，針對沖擊/氣膜冷卻壁，采用本征正交分解方法結合稀疏溫度傳感器數(shù)據(jù)實現(xiàn)三維穩(wěn)態(tài)溫度場的快速重構。首先，建立流固耦合模型，并基于有限體積法進行數(shù)值模擬，生成溫度場數(shù)據(jù)樣本；隨后，基于數(shù)值模擬數(shù)據(jù)樣本建立快照矩陣，通過POD方法構建降階模型，實現(xiàn)絕熱與非絕熱工況下的溫度場快速重構；最后，結合數(shù)值模擬結果以及實驗數(shù)據(jù)驗證模型的準確性，并進一步...

氨氣分級燃燒NO_x生成特性研究————作者：趙寧波;宋穎;孫繼昊;馮忠民;

摘要：為解決氨氣燃燒污染物生成機理不清晰、燃燒室不同區(qū)域反應路徑模糊等問題，并實現(xiàn)低NO_x排放目標，文中以軸向分級燃燒室為研究對象，對氨氣燃燒過程的NO生成路徑進行總結分類，并探究主燃區(qū)當量比、停留時間、溫度、壓力等典型參數(shù)對NO生成特性的影響。結果表明：NO生成主要集中在主燃區(qū)中HNO路徑，貧燃區(qū)NH_i路徑對NO的還原起重要作用；在富燃條件下主燃區(qū)分級燃燒控...

燃氣電廠在線監(jiān)測碳排放數(shù)據(jù)偏差分析————作者：黃泳如;盧志民;劉澤明;謝子立;姚順春;

摘要：為提高燃氣電廠碳排放數(shù)據(jù)的計量質量，基于核算法和煙氣在線監(jiān)測法（Continuous Emission Mentoring System, CEMS）對燃氣電廠的在線碳排放數(shù)據(jù)偏差進行分析。首先利用核算法和在線監(jiān)測法分別計算某F級燃氣-蒸汽聯(lián)合循環(huán)機組的CO₂排放量，并以核算法碳排放量作為基準值進行偏差分析；其次，構建基于燃料成分計算的理論值修正異常CEMS實測值的方法并計算...

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