不同实验条件下氯化钙-氨吸附制冷管的性能分析

作为一种低品位热能驱动的绿色制冷技术,吸附式制冷吻合了当前能源环境协调发展的总趋势.文中对所设计的氯化钙-氨吸附制冷管在不同热源温度和冷却方式下分四种情况进行了性能试验:200℃热源温度水冷、200℃热源温度空冷、350℃热源温度水冷和350℃热源温度空冷.按照制冷的速率、可获得的最低制冷温度和制冷温度在0℃以下可维持...     

基于终点破坏模型的空调系统环境影响评价研究

运用生命周期评价方法,采用终点破坏模型,通过清单分析数据,分别对地源热泵系统和风冷螺杆热泵系统进行环境影响定量分析,得到两种方案的综合环境负荷值。评价结果表明:地源热泵系统全生命周期的环境负荷值较大,单纯考虑其运行阶段能耗低的特点,而忽略安装阶段对环境的消极影响是不客观的。     

大型水轮发电机冷却方式综合评价方法的研究

随着水轮发电机的大型化发展, 对发电机冷却技术的要求也越来越高. 不同冷却方式不仅会影响水轮发电机的结构, 同时也会影响发电机的能耗和可靠性. 本文首先对水轮发电机三种常见冷却方式进行了定性对比分析, 然后提出基于层次分析法的水轮发电机冷却方式综合评价方法. 最后, 利用该方法对李家峡400 MW空冷机组和蒸发冷却机组进行了综合评价, 评价结果表明蒸发冷却方式优于空冷方式, 本文所提出的评价方法能够定量计算冷却方式带来的水轮发电机性能差异, 为水轮发电机的节能改造提供了指导依据.     

超临界压力下竖直管内水的传热关系式研究

超临界压力下水的管内传热计算在诸多领域有广泛的应用,如火力发电与水冷反应堆等。由于实验数据与关系式数量的局限,现有关于超临界压力下水的管内传热关系式的评价结果差别很大,这给选择合适的关系式带来困难。从13篇现有文献获得了5366组超临界水竖直管内传热实验数据,将其按不同传热区域进行分类,并与27个现有关系式进行对比,结果发现,曾提出的关系式对于所有实验数据的平均绝对误差为5.4%,且为各个传热区域的最佳关系式,大大提高了对超临界水竖直管内传热计算的精度。研究表明,综合考虑物性修正和密度变化带来的浮升力效应能够显著改善关系式的预测性能。     

超临界水驱超稠油提高采收率热物理特性研究

超稠油资源的高效开发对于提高石油供给和保障我国石油安全意义重大。针对深层超稠油资源由于原始地层压力高、原油黏度大导致常规蒸汽驱无法有效开发的问题,本文提出超临界水驱开发深层超稠油的新思路。本文首先研制了超临界水驱油提高采收率实验平台,研发的管式填砂岩心模型能够模拟岩心升温和驱替的同步过程,然后开展了超临界水驱、蒸汽驱和热水驱对比实验研究,实验结果表明,相对于蒸汽驱,超临界水驱能显著提高采收率并具有更高的热效率,25MPa、400℃超临界水驱鲁克沁超稠油的采收率达到97.07%;获得了超临界水驱过程的温度场和驱替压差变化规律,发现了超临界水超覆现象,与蒸汽超覆相比,超临界水超覆发生晚且持续短,可扩大波及范围,提高采收率。     

基于多物理场耦合分析的压接型IGBT散热器多目标优化

为研究处于电磁场、温度场和应力场相互耦合的多物理场环境下的压接型IGBT水冷散热器热阻、流阻及表面压力分布特性,结合ANSYS软件,提出一种在电磁–热–应力多物理场耦合环境下水冷散热器多目标优化方法。在满足表面压力的前提下,以水冷散热器热阻、流阻最小化为优化目标。采用Kriging方法构建响应面模型,利用AMGA优化算法对水冷散热器内部流道结构进行多目标优化设计,计算出了最优方案。搭建试验平台对仿真分析结果进行试验验证,证明文中对压接型IGBT水冷散热器的多物理场耦合分析方法可以指导多物理场下的水冷散热器的设计。     

强流四杆型RFQ加速腔水冷系统的设计和数值模拟

为了研制一个强中子发生器，北京大学重离子物理研究所设计了一台高负载因子、高流强的RFQ加速器. 本文讨论了RFQ加速腔水冷系统的设计，使用有限元软件ANSYS对水冷系统进行了分析. 使用MAFIA模拟计算得到的功率密度，并将其作为ANSYS水冷模型的边界条件. 因为MAFIA程序和ANSYS程序分网方法的不同，使用一个程序来将MAFIA的结果导入到ANSYS模型中，从而建立起了RFQ加速腔的热分析模型. 通过这个热分析模型分析并检验了水冷系统的设计，确定了水冷系统的结构. 模拟计算结果表明：使用目前设计的这套水冷系统，能够使RFQ加速器工作在适宜的温度下以及长时间稳定的运行.     

600MW直接空冷机组背压优化分析

电厂空冷技术近年来得到飞速发展,尤其是电站直接空冷技术,已成为我国西北富煤缺水地区燃煤电厂的重要发展方向。本文对真空系统进行分析,研究系统内各设备的用能情况,结果表明:直接空冷凝汽器效率很低,不到5%,其损可达90 MW。通过对真空系统进行性能分析,为机组的安全与经济运行提供理论指导。     

20MW水冷磁体冷却水系统节能优化设计

针对水冷磁体运行产生的热负荷设计了本水冷系统,该系统在保障磁体稳定运行的前提下,进行了节能优化设计。其中自然分层水蓄冷技术的应用不仅节约占地还可增大蓄水量,而利用峰谷电价差进行夜间蓄冷的方式更可节约运行成本;利用闭式冷却塔在气温较低时取代上游冷水机组的设计也最大程度地节约了电能;此外在运行模式方面,系统可根据不同水冷磁体实验负荷进行灵活转换;在设备选择方面,均采用节能环保的产品,如制冷系数高的冷水机组,传热系数较高的板式换热器等。本系统对MW级以上水冷系统设计具有较好的参考价值。     

CFETR ˮ���մɰ���ʱ����ز�����Գ�������

水冷陶瓷包层是中国聚变工程实验堆(CFETR)的三种候选包层概念之一。基于CFETR水冷陶瓷包层的一维中子学模型,通过蒙特卡罗输运模拟程序MCNP和活化计算程序FISPACT的耦合计算,经三维转换系数修正,分析了CFETR水冷陶瓷包层时间相关产氚特性。结果表明,当CFETR运行因子为0.5,聚变功率为200MW时,水冷陶瓷包层在运行5年、10年、20年后,氚增殖率(TBR)的降低都不显著,但是年产氚剩余量的降低很明显。此外,产氚包层内初始时刻TBR对产氚特性的影响也很大。     

基于水、风混合型冷却系统的LD端面泵浦全固态连续绿光激光器

为了简化激光器冷却系统,减小体积,降低成本,设计出一种基于水、风混合型的冷却系统,具有水冷和风冷的优点,可以实现稳定的绿光激光输出.采用结构简单、紧凑的平-凹腔设计,其端镜为平面镜,输出镜为凹面镜,曲率半径R=1 m,腔长L=165 mm,获得较稳定的单端泵浦Nd:YVO4腔内倍频KTP连续绿光激光输出.当晶体吸收的泵浦功率为24.3 W时,532 nm激光功率达到4.2 W,光-光转换效率达到17.2%.在绿光输出功率为3 W的情况下,观测到的变化范围在2.5%左右,温度变化范围在0.1°左右.实验结果表明,该冷却系统能够较好地转移晶体热效应产生的热量,实现转化效率较高的绿光输出,有利于实现高功率激光器的微型化.     

Optimal Heat Exchanger Area Distribution and Low-Temperature Heat Sink Temperature for Power Optimization of an Endoreversible Space Carnot Cycle

Using finite-time thermodynamics, a model of an endoreversible Carnot cycle for a space power plant is established in this paper. The expressions of the cycle power output and thermal efficiency are derived. Using numerical calculations and taking the cycle power output as the optimization objective, the surface area distributions of three heat exchangers are optimized, and the maximum power output is obtained when the total heat transfer area of the three heat exchangers of the whole plant is fixed. Furthermore, the double-maximum power output is obtained by optimizing the temperature of a low-temperature heat sink. Finally, the influences of fixed plant parameters on the maximum power output performance are analyzed. The results show that there is an optimal temperature of the low-temperature heat sink and a couple of optimal area distributions that allow one to obtain the double-maximum power output. The results obtained have some guidelines for the design and optimization of actual space power plants.     

扁平管交错蛇形短翅片强化传热的研究

针对火电空冷凝汽器采用的扁平管蛇形翅片长度较大,空气在翅片间流动对强化传热的效果受到边界层发展抑制的缺陷,根据锯齿翅片通过破坏边界层发展强化传热的思想,提出一种扁平管交错蛇形短翅片结构。实验结果表明,扁平管交错蛇形短翅片的传热性能优于原有结构,在不同雷诺数Re范围,努塞尔数Nu增加了1.4%～16%;同时空气侧流动阻力也明显增加,摩擦系数f增加了18%～45%。由综合评价指标PEC也可以得到,扁平管交错蛇形翅片有效地强化了空气侧的换热。     

核电厂数字化化学与容积控制系统上充功能的可靠性分析

将可控链式核裂变技术用于电力生产是原子能利用的重要形式，其中又以水冷热中子反应堆技术为主。水冷堆核电厂数字化仪控系统是核电厂的神经中枢，提高其可靠性，对核安全具有重要意义。为解决核电厂数字化仪控系统实现的备用自投、启动失效等动态行为的可靠性问题，本文研究了化容系统动态故障树分析方法，根据上充控制涉及的控制系统结构和上充泵冷热备用控制逻辑，建立了上充功能失效的动态故障树模型；采用最小割集法和Markov模型进行可靠性定量分析。可靠度分析结果表明，冗余和备用提高了系统的可靠性；重要度分析结果表明，针对系统优化设计，应优先考虑电气开关柜和接线箱，检测维修应优先考虑电气开关柜、过程控制柜。     

一种新型的超燃冲压发动机闭式冷却循环

热防护技术是发展高超音速的关键技术之一.为了降低冷却用燃料需求,本文提出了基于闭式Brayton循环的超燃冲压发动机冷却循环,旨在提出一个缓解超燃冲压发动机热防护压力的新方法、新思路,同时可为高超音速飞行器提供足够的电力供应.文中介绍了冷却循环的组成和工作原理,定义了评价冷却循环性能的参数,在考虑系统内、外不可逆性的基础上,完成了系统的性能分析,分析表明该冷却循环可有效地节约冷却用燃料消耗,大幅提升超燃冲压发动机热防护系统性能.     

Prospects for and problems of using light-water supercritical-pressure coolant in nuclear reactors in order to increase the efficiency of the nuclear fuel cycle

Trends in the development of the power sector of the Russian and world power industries both at present time and in the near future are analyzed. Trends in the rise of prices for reserves of fossil and nuclear fuels used for electricity production are compared. An analysis of the competitiveness of electricity production at nuclear power plants as compared to the competitiveness of electricity produced at coal-fired and natural-gas-fired thermal power plants is performed. The efficiency of the open nuclear fuel cycle and various versions of the closed nuclear fuel cycle is discussed. The requirements on light-water reactors under the scenario of dynamic development of the nuclear power industry in Russia are determined. Results of analyzing the efficiency of fuel utilization for various versions of vessel-type light-water reactors with supercritical coolant are given. Advantages and problems of reactors with supercritical-pressure water are listed.     

半导体制冷强化传热研究

对半导体制冷片进行了稳态传热分析,对半导体制冷风冷式散热片的底座厚度、翅片长度、翅片厚度、翅片数目、翅片顶端厚度等结构进行ANSYS模拟分析优化,并通过实验对比得出风冷式、水冷式散热的半导体制冷效率与传统压缩机制冷效率的区别;同时,通过改变风冷式散热半导体制冷的风扇功率、散热片结构等分析优化了半导体制冷的散热模式。     

直接空冷凝汽器理论最佳背压的研究

为了更好地提高直接空冷机组系统运行的经济性,本文以直接空冷系统为研究对象,以空冷系统的热力模型为基础,综合考虑汽轮机功率与空冷风机耗功率,从理论上探索研究运行工况下的最佳背压以及有关主要因素对最佳背压影响的基本规律,从而为直接空冷机组的冷端优化和经济运行提供指导.     

中温太阳能升级改造火电站的变辐照性能分析

我国中小火电站面临增容降耗的任务,利用中温太阳能改造火电站给水加热器投资少,改动小,技术难度低,具有一定应用市场.本文提出了一种对135 MW火电机组进行改造的典型方案,分析研究了辐照强度变化时系统变工况运行中重要参数的变化情况,并揭示了其变化原因,初步分析了变辐照条件下系统的经济性能,对我国火电站的改造具有一定参考价值.     

民机运行大数据全寿命周期处理技术研究

针对日益增长的民用航空海量数据,本文对其从数据采集到大数据分析全寿命周期过程进行了研究。首先梳理了民机运行所涉及的数据源,并根据数据类型,对各数据源进行了分类。基于不同类型的数据,研究了各类数据的采集方式及大数据分析技术,并对大数据离线分析工具及实时在线分析工具进行了研究。研究成果能够为构建民用飞机运行大数据平台提供技术支撑,有助于提高我国民机运行效率。