能量系统故障诊断的热经济学模型

本文将建立在热力学第二定律基础上的 分析方法与热经济学方法运用于能量系统的故障诊断。通过与常规热力学方法的定量比较,证明了■分析方法与热经济学方法对系统中发生的故障具有更高的敏感度,并建立了进行能量系统故障诊断的 分析模型与热经济学分析模型,并以某 ２００ ＭＷ火电机组为例,分别采用这两种方法对机组在某一况时的故障情况进行了诊断,并对结果进行了分析比较。     

变换热学:热超构材料及其应用

热输运是自然界中最普遍的现象之一,如何高效操控热流在工业等领域有着巨大的应用价值.尽管主导热传导过程的扩散方程与波动方程迥异,但是,自2008年和2012年起,已有研究人员成功地将变换理论推广到宏观热传导领域.自此之后,多种具有特异性质的新型热材料在变换热学的理论框架下被设计出来,并同时获得实验验证.本文介绍该领域的研究进展,并同时介绍在热超构材料实验中软物质材料所起的关键作用.     

相变换热单元动态过程的不可逆性分析

换热单元动态过程的热力学分析可为换热器的结构设计与运行参数调整提供依据.本文根据相变换热器的基本原理与质量、能量守恒方程,将相变换热器的工作过程用微分方程来表述,建立了典型相变换热单元的动态模型,得到了换热器动态过程的换热规律,进而研究了不同结构参数下换热单元动态过程的熵产变化规律.结果 表明:与稳态过程相比,动态过程...     

两种气液两相流模型的应用和比较

本文应用MUSIG模型[1]和均一直径模型对某溶液堆台架模型堆芯内气液流动传热进行了数值模拟.在MUSIG模型中堆芯内离散相气泡被分为5组不同直径的气泡,用于分析堆芯内气泡的流动变化和大小分布,采用Luo and Svendsen[2]和Prince and Blanch[3]模型描述不同直径气泡组间的破裂和聚合.在均一直径模型中,堆芯内的气体被考虑为同一直径的组分,并且不考虑其破裂与聚合现象.计算得到采用两个模型的模拟结果并且对其进行了对比研究.结果显示应用MUSIG模型的计算结果与台架实验结果吻合更好.     

耦合界面力的两相流相场格子Boltzmann模型

提出了一种改进的基于相场理论的两相流格子Boltzmann模型.通过引入一种新的更加简化的外力项分布函数,使得此模型克服了前人工作中界面力尺度与理论分析不一致的问题,并且通过Chapman-Enskog多尺度分析表明,所提出的模型能够准确恢复到追踪界面的Cahn-Hilliard方程和不可压的Navier-Stokes方程,并且宏观速度的计算更为简化.利用所提模型对几个经典两相流问题,包括静态液滴测试、液滴合并问题、亚稳态分解以及瑞利-泰勒不稳定性进行了数值模拟,发现本模型可以获得量级为10^-9极小的虚假速度,并且这些算例获取的数值解与解析解或已有的文献结果相吻合,从而验证了模型的准确性和可行性.最后,利用所发展的两相流格子Boltzmann模型研究了随机扰动的瑞利-泰勒不稳定性问题,并着重分析了雷诺数对流体相界面的影响.发现对于高雷诺数情形,在演化前期,流体界面出现一排“蘑菇”形状,而在演化后期,流体界面呈现十分复杂的混沌拓扑结构.不同于高雷诺数情形,低雷诺数时流体界面变得相对光滑,在演化后期未观察到混沌拓扑结构.     

油气两相流空隙率测量系统

本文基于ECT技术和偏最小二乘回归方法建立了一套新型的两相流空隙率测量系统.该系统的数据采集单元以DSP处理器为核心,并采用USB2.0技术进行数据通讯,克服了目前ECT实时数据采集速度的瓶颈.同时,本文直接使用测量电容值并基于偏最小二乘回归方法建立了空隙率测量模型,克服了以往ECT空隙率测量时需要复杂费时的精确图像重建的缺点,提高了测量速度.实验研究表明,本文的系统是成功的,其测量精度和速度都满足实际应用的要求.     

能量系统热经济学综合技术的研究

一、前言 能量系统的综合是近二十年来日益活跃的研究领域。使用启发式规则与热力学目标技术已在几种类型的综合问题(主要是换热网络)中取得显著成就,但它们并不能系统地提供普遍性的方法,一般情况下也不能保证最优。能量系统研究的另一学科分支是热经济学,目前大体可分为热经济学分析、热经济学优化与热经济学综合。其中有关热经济     

基于网络热力学的热力系统能量流描述

网络热力学起源于热力系统分析,但其广泛应用却是在生命系统等非热系统领域,这是因为网络热力学方法需要从能量的角度分析系统,而热力系统中的热量在输运过程中具有物质属性,因此必须有新的能量形式。若将热量视作流,而将温度视为力,那么流与力的乘积就为(火积)流。(火积)具有能量的内涵,(火积)流就可以被视为热力系统的能量流。并且,在能量输运过程中,其他形式的能量如功量也可以视为一种物质。由此,在(火积)流的统一视角下,各种形式的能量在网络中便可得到有机结合。分析结果表明,对于换热系统以及热力系统,基于网络热力学的能量流法也可以表达系统的物理本质。在(火积)流的视角下,能量流键图可以很好地反映热力系统的拓扑结构。例如对于热机-热泵供热联合循环,热机与热泵之间的功量交换过程即使是可逆过程,也会存在(火积)的损失或产生,这从能量流键图中可以被直观地刻画出来。     

多元NARMs相变换热传热温差匹配研究(Ⅰ)——理想溶液模型

非共沸混合工质(简称NARMs)自四十年代末F.Carr发表的著名论文,从理论上验证了NARMs具有巨大的节能潜力以来,吸引了大量的科学家和研究人员从事NARMs的研究工作。但是,从迄今为止的研究成果报告中不难发现,NARMs研究主要仍集中在二元,至于系统地对多元NARMs进行研究,据作者所知至今没有见到公开的报道。     

摄动有限体积算法及其在两相流中应用

采用一种全新的摄动有限体积(PFV)算法和水平集(Level Set)技术对液液两相系统中液滴坠落进行数值模拟,数值结果表明,PFV新算法具有节点少、精度高,效率高,编程方便等优点,能成功模拟液液两相流动,为两相流动数值模拟提供了一种新的途径.     

浅谈变换参考系在能量问题中的应用

通过实例推导变换参考系后的动能定理表达式,并将变换参考系的思想应用到有关能量的问题中简化问题的研究．     

双星系统的能量及其分布

本文援引胡宁所推广的引力场总能量动量赝张量密度式,计算了双星系统的能量,其结果是正常的。然而,这能量的分布却是不确定的;分布的规律基本上与孤立静止星球的席瓦兹外域场一致。如果认为场源物质所产生的引力场不再具有引力质量,则可决定该密度式中的n值,即引力场能量的分布也被确定。 关键词：     

回热器的热声直流模型及其应用研究

由基本的守恒方程出发 ,获得了能描述回热器存在声直流时的非线性动力学模型及由此而导致的非线性时均热力学效应。根据所得到的模型 ,考察了声直流对临界声功产生率温度梯度、回热器温度分布及其性能的影响     

金属泡沫中填充石蜡的相变换热特性实验研究

本文对金属铜泡沫填充石蜡的相变换热特征进行了实验研究,通过测试试件加热面及内部的温度响应曲线,分析了金属泡沫填充及自然对流对石蜡非稳态相变换热过程的影响。研究结果表明,采用顶部加热方式时,石蜡内部的换热以纯导热为主,而采用底部加热时,液态石蜡内的自然对流作用使相界面移动速度更快,试件内部温度一致性更好,同时在相变对流区可实现对加热面的温度控制。金属泡沫的填充可强化石蜡内的导热但抑制液态石蜡的自然对流,前者使得试件加热面温升减缓,相界面移动加快,后者则导致底部加热时石蜡的相变区分为相变导热区和相变对流区。金属泡沫的导热强化能力在试件换热中占据主导作用。     

小波变换及其应用

傅里叶变换是信号分析的最基本工具和方法之一,但其本身仍然存在较大的缺陷,例如不能提供信号在时域上的特征.短时傅里叶变换虽然可以在一定程度上弥补该缺陷,但是它的频率分辨率和时间分辨率都十分有限,只是一种折衷的解决办法.小波变换是一种快速发展和比较流行的信号分析方法,它精确地揭示了信号在时间和频率方面的分布特点,可以同时分析信号在时域和频域中的特征,并可用多种分辨率来分析信号,实现信号的有损和无损传送.文章简要地回顾了小波变换的发展历史,介绍了小波变换的基本思想、主要概念、计算方法和计算流程.最后以四个典型的     

两相流气相湍流双时间尺度耗散模型

本文提出了两相流气相湍流变动的双时间尺度耗散模型,包括气相耗散率的双时间尺度耗散模型和两相速度关联的双时间尺度各向异性耗散模型。用所提出封闭模型模拟了旋流数为0.47的气粒两相流动,发现所提出的湍流变动模型对气相脉动速度的预报结果比原有的单时间尺度模型的预报结果有明显的改进,但是颗粒尾涡的作用仍然需要进一步研究。     

小波变换及其应用

傅里叶变换是信号分析的最基本工具和方法之一,但其本身仍然存在较大的缺陷,例如不能提供信号在时域上的特征.短时傅里叶变换虽然可以在一定程度上弥补该缺陷,但是它的频率分辨率和时间分辨率都十分有限,只是一种折衷的解决办法.小波变换是一种快速发展和比较流行的信号分析方法,它精确地揭示了信号在时间和频率方面的分布特点,可以同时分析信号在时域和频域中的特征,并可用多种分辨率来分析信号,实现信号的有损和无损传送.文章简要地回顾了小波变换的发展历史,介绍了小波变换的基本思想、主要概念、计算方法和计算流程.最后以四个典型的实例,展示了小波变换在现代工程中的应用和它独特的优势.     

Couette流能量的演变

利用Green函数法解析求得Couette流流函数的精确解,通过定义Couette能量、相对能量和能量增长率讨论了初始场结构对Couette流能量演变的影响、能量达到最大值时对应的时间与初始场的关系、最有利于Couette流能量在有限时段快速增长的初始场结构,并对Farrell的研究结果进行了补充和完善.在此基础上,进一步探讨了初值扰动对Couette流能量演变的影响.