华北电力大学学报(自然科学版)


  • 强迫性地下热渗流传输海洋冷量的原理和能量利用分析

    马捷;夏冬莺;邓真全;杜乐乐;

    在经济、可靠、保证地质安全的前提下,利用强迫性地下渗流输运冷媒水的过程,实现传输海洋冷量的步骤,以构建经济、节能、环境友好的地区性大规模空调系统,达到节约能源、保护环境和改善生态的目的。为大规模地区性空调体系的可持续发展提供了理论依据和合理构想,为经济、实用型海洋冷源利用系统的设计和优化,为免除大规模人工管网设施的海水空调技术,提供了理论的指导和工具。

    2009年03期 v.36;No.139 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 112K]
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  • 空调制冷剂R1270/R227ea/DME的热力学性能分析

    毕胜山;陈强;吴江涛;周永;

    针对制冷剂R22的替代问题,提出了一种适用于家用空调的环保型混合制冷剂R1270/R227ea/DME。在Refprop 8.0基础上,对R1270/R227ea/DME的基本热物理性质和制冷系统热力学性能进行了分析,结果表明:在标准的空调工况下,R1270/R227ea/DME混合制冷剂的COP和单位容积制冷量均与R22相当,非常有利于直接充灌替代;R1270/R227ea/DME的滑移温度和GWP值均很小,性能也优于R407C,是一种优良的R22替代物。

    2009年03期 v.36;No.139 6-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 298K]
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  • 基于储氢合金的太阳能制冷系统理论研究

    孟翔宇;杨福胜;鲍泽威;邓建强;张早校;

    结合金属氢化物的特点,提出了一种新型太阳能吸附式制冷循环系统;具体介绍了系统结构形式,建立了系统能量转换与分析模型,并对构成系统的各部件进行了分析;根据具体算例,计算了系统各部件的效率与损失,结果表明,系统具有较好的节能效果,且系统优化应以太阳能辐射量为基准,以提高金属氢化物系统中的氢气转化率为目标进行。系统优化的另一方向在于发展与其他太阳能利用技术相结合的复合式系统。

    2009年03期 v.36;No.139 10-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 260K]
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  • 水系统集成技术在工业应用中的优化策略

    王天华;冯霄;

    水系统集成技术从用水系统的整体分析、设计和改造用水网络,可以有效地节约新鲜水用量,同时减少污水排放。整体性是水系统集成思想的核心,但当系统复杂时,仅注重整体性会使集成方案的实用性降低。如何设计出简单、实用的用水网络,一直是水系统集成技术工业应用中迫切需要解决的问题之一。提出水系统集成技术工业应用的优化策略,即注重整体,也要考虑局部的思想。根据实际的工艺要求,先把工艺用水关系紧密的工序局部优化,然后再把优化后的工序作为一个虚单元参与全厂的整体优化。经优化后,既能保证水网络的最小新鲜水消耗量,也能设计出符合工艺需求的实用水网络。最后结合一个工业实例——某炼油厂用水系统,说明所提优化策略的应用及优点。

    2009年03期 v.36;No.139 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 331K]
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  • 建筑空调逐时负荷的确定

    蒲净;刘桂莲;阎哲;冯霄;

    以谐波反应法为理论依据,在忽略室外温度的扰量和迟滞作用的影响和室内向室外的热散失的情况下,对制冷负荷的关联式进行了简化。基于此,对某建筑的逐时制冷负荷进行了分段拟合,提出了分段负荷计算公式。拟合所得的负荷计算公式形式简单,与实际监测值的最大相对误差为8.3%,与现有文献的拟合结果相比,误差减小50%以上。

    2009年03期 v.36;No.139 20-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 51K]
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  • 对流干燥过程中废气循环比的优化

    吴嘉洲;郝西维;赵雅玲;王黎;

    以分析对流干燥过程中废气循环的节能原理为基础,针对干燥废气循环比和能耗之间的关系进行了研究,得出了当干燥废气循环比增加到一定程度时,提高循环比对于干燥能耗的降低影响很小。并进一步结合实例计算,在综合考虑节能和干燥速率的情况下,确定出循环比为5时,将比原干燥流程能耗降低14.96kW,热效率提高5.41%。

    2009年03期 v.36;No.139 23-26+46页 [查看摘要][在线阅读][下载 136K]
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  • CO_2加氢制低碳烯烃反应中引入耦合反应的影响研究

    陈传耀;郝西维;吴嘉州;王黎;

    针对CO2加氢制低碳烯烃反应的特点,考虑将气化反应引入到CO2加氢制低碳烯烃反应中。对无煤粉参与反应和有煤粉参与反应两种情况下的CO2加氢反应进行了热力学分析。采用总吉布斯自由能最小法计算得到不同温度下反应体系平衡组成及反应物的平衡转化率。对比两种情况下的计算结果表明,引入气化反应,平衡组成中烯烃含量和反应物H2转化率都提高了,而产物中H2O的含量降低了,表明有更多的氢储存到烃中,但反应物CO2的转化率降低了。此外,通过实验得到两种情况下CO2加氢反应产物分布,实验结果表明有煤粉参与的反应,烯烃选择性更高,但CO2转化率降低了,这与热力学分析所得结论一致。

    2009年03期 v.36;No.139 27-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 145K]
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  • 回转窑内铁矿氧化球团焙烧过程的能量和分析

    冯俊小;张宇;谢知音;张材;果乃涛;

    在对铁矿氧化球团回转窑系统的平衡测试的基础上,对其进行了能量和的分析。能量分析表明,窑体表面散热是能量损失的主要部份。分析表明,燃烧不可逆损是火用损的主要部份。系统的燃烧不可逆损失较大。建议减小助燃空气或压缩空气等非预热空气的供应量的方法降低之。烟气中的含氧量对球团的氧化过程,存在着一定的影响。考察了烟气中氧含量对损的影响。对该参数的优化,可以使损最小化。在满足球团矿焙烧工艺所需氧气含量的前提下,可以适当降低烟气中的含氧量。本文的研究对回转窑内铁矿氧化球团焙烧过程的能量流和火用流有了更进一步的认识。研究结果可以进一步应用于"链-回-环"系统的过程优化,进一步提高系统的经济效益。

    2009年03期 v.36;No.139 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 426K]
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  • 我国木材干燥节能减排技术研究现状

    张璧光;高建民;伊松林;王天龙;

    介绍了我国木材干燥节能减排技术现状。太阳能干燥技术适于木材预干,太阳能与热泵联合干燥是比较理想的组合干燥方式,其节能率可达70%左右。常规木材干燥的排气余热回收目前常用热泵干燥机,其节能率在40%左右。将华北电大与山东省科学院联合研制的振荡流热管换热器用于排气余热回收,其节能率可达20%左右。这种振荡流热管的突出优点是热管内不需要毛细芯,有利于实现小型化,它可以随意弯曲而且启动迅速;而且与热泵干燥机相比,它投资不太高、不耗能又容易维护管理,因此适于木材干燥行业用于余热回收,同时也可以用于其它工业余热的回收。

    2009年03期 v.36;No.139 38-42页 [查看摘要][在线阅读][下载 229K]
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  • 传递系数的定义及其影响机制

    成庆林;周海莲;项新耀;

    在建立传递唯象方程的基础上,讨论了传递过程动力、阻力、速率之间的关系,指出传递研究的核心应是确定传递系数,分析其影响因素,以便控制和调节传递过程。运用量纲对比的方法推导了热量、动量及质量的传递系数,分析表明影响传递系数的宏观因素包括其对应的能量传递系数、过程不可逆性及其他非自身强度场。传递系数的分子运动理论研究,从微观层面揭示其内在机制,即传递系数本质上与分子本身的物理性质及表征分子运动剧烈程度的温度有关。

    2009年03期 v.36;No.139 43-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 36K]
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  • 基于非平衡态热力学的传递唯象研究

    成庆林;李秀娟;项新耀;

    从广义力与流的角度,探讨了传递现象的共同本质,即各种强度量势场梯度作用下的能流和流。运用非平衡态热力学的相关理论,推导了多势场影响下的传递唯象方程。根据非平衡态热力学分析不可逆过程的一般步骤,提出确定传递唯象方程力与流的两种方法,体现了热力学和传输学在传递研究中的学科交叉。对热电耦合现象的应用分析表明,基于非平衡态热力学的传递唯象方程,能够完整、深入地揭示不可逆效应之间的耦合关系。

    2009年03期 v.36;No.139 47-49+63页 [查看摘要][在线阅读][下载 39K]
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  • 新型固体碱催化剂及其催化制备生物柴油的工艺研究

    王江林;敬成君;谭睿;

    研究了等体积浸渍法制备负载型N/M固体碱催化剂及催化剂催化制备生物柴油的工艺。运用扫描电镜SEM和晶体衍射仪XRD对催化剂进行表征,结合生物柴油转化率,得出催化剂制备最佳工艺为:N负载量10%,煅烧温度600℃,煅烧时间5h。采用响应曲面法中的Box-Behnken模式对影响生物柴油转化率的4个主要因素(反应温度、催化剂用量、反应时间、醇油质量比)进行优化,建立生物柴油转化率的二次多项回归模型,并对回归方程系数进行显著性检验和方差分析,结果表明模型有效可靠,且得出新型固体碱催化制备生物柴油的最佳工艺为:反应温度60℃、催化剂用量为油质量的3%、反应时间5h、醇油质量比2∶5。模型预测最高生物柴油转换率92.43%,与实测值吻合。

    2009年03期 v.36;No.139 50-54页 [查看摘要][在线阅读][下载 283K]
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  • 一种新模型的热力学描述:采用新鲜空气预冷和除湿的地板辐射供冷(英文)

    韩光泽;MORAN M J;

    一个舒适的居住空间不仅需要合适的温度,还需要有一定湿度的新鲜空气。空间的热负荷包括通过墙壁的换热和以通风方式进行的能量转变。构建了一种新的空气调节模型可以平衡空间的热负荷,即采用新鲜空气预冷和除湿的地板辐射供冷。循环水在一个循环周期内先后与辐射地板和进入空间的新鲜空气进行换热,与辐射地板的换热可以控制温度。循环水的出口温度、质量流率和火用效率可通过能量方程和火用方程进行分析确定,进而可以得出空间的热负荷。通过与传统辐射地板的计算分析比较表明:这种新模型具有较低的循环水出口温度、较低的循环水质量流率和较高的火用效率。而降低出口温度和质量流率可以节省初期投资和运行成本。

    2009年03期 v.36;No.139 55-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 133K]
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  • 熔液自由表面波状流动的影响因素

    林松;李凯;敬成君;土冢田隆夫;

    在Czochralski(Cz)单晶氧化物制备系统中,常观察到高温融液自由表面呈现波状流动花样(wavepattern)。以LiNbO3制备系统为例,采用分块边界坐标适合法,结合高精度QUICK格式,通过大规模数值模拟,分析了晶体旋转速度、自由表面热辐射、表面张力及坩埚壁加热条件对波状流动的影响。

    2009年03期 v.36;No.139 60-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 276K]
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  • 槽型抛物面太阳能电站的前景和不同冷却系统的比较分析

    曲航;杨宾;赵军;

    土地现状等要素使槽型抛物面太阳能电站在我国具有发展前景,西北地区为最具潜力的地区;水资源的缺乏使得该类电站的选址受到局限,有必要通过系统仿真的方法对采用直接冷却系统的电站的运行性能进行比较分析,以便为该项技术在中国的可行性研究提供参照。运用了STEC模块在TRNSYS环境下,建立了35 MW槽式电站(直接冷却)的仿真模型,对位于拉萨的电站运行进行了模拟,并与采用水冷系统的电站进行了对比。模拟结果表明,在6月份两种冷却方式的净功率相差最大,为2.23 MW;而在1月份仅相差0.25 MW,这对于夏季供电需求较大的电站来说尤为不利。

    2009年03期 v.36;No.139 64-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]
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  • 余热锅炉单相受热面动态数学模型及仿真

    高建强;郝娜;范晓颖;陈鸿伟;赵军友;陈振洪;

    采用集总参数法建立了三压再热余热锅炉中单相工质受热管的动态数学模型,并开发了通用化的仿真算法。基于一体化模型开发平台建立了余热锅炉单相介质受热面系统的工程模块化的仿真模型。对低压省煤器的运行特性进行了仿真实验研究,结果表明该模型具有较高的静态计算精度和较好的动态响应特性,且模型运行稳定。

    2009年03期 v.36;No.139 68-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 231K]
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  • 小机排汽对凝汽器喉部流场影响的三维数值分析

    周兰欣;邢朱苗;陈素敏;

    采用SIMIPLE算法和模型,基于大型通用程序FLUENT操作平台,对一凝汽器喉部进行数值模拟。在考虑内置低压加热器和给水泵汽轮机排汽等因素的情况下,通过对凝汽器喉部流场进行数值模拟,分析了小汽轮机排汽对喉部流场均匀性及流动阻力的变化,提出了减小汽阻的方法,对凝汽器喉部设计具有一定的参考意义。

    2009年03期 v.36;No.139 72-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 237K]
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  • 高浓度二氧化碳烟气辐射换热特性分析与计算

    刘彦丰;薛宪阔;

    介绍了常规辐射特性计算方法、逐线计算方法和基于光谱法窄谱带模型的Leckner方法,采用Leckner方法对二氧化碳烟气辐射特性进行计算并与常规计算和逐线计算进行比较,结果表明由于范围限制常规方法不适用于高浓度二氧化碳烟气辐射特性计算,Leckner方法能保证足够精度,较之传统方法有着更广泛的适用范围,可用于高浓度二氧化碳烟气辐射特性计算;采用Leckner方法计算表明,在高浓度二氧化碳烟气中,发射率随烟气温度的增加而降低,随辐射层厚度的增加而升高。

    2009年03期 v.36;No.139 76-80页 [查看摘要][在线阅读][下载 247K]
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  • 火电机组吹灰过程中对流受热面熵产数变化规律和吹灰效果判定原则的研究

    朱予东;徐雷;张树坡;严帆帆;刘志强;

    从不可逆热力学出发,分析电站锅炉运行中对流受热面的不可逆能量损失,建立传热熵产、流阻熵产以及吹灰过程中产生的传质熵产、吹灰蒸汽散热熵产和吹灰器电机熵产的计算模型,并在此基础上建立相应的总熵产和熵产数模型。以某电厂600MW锅炉的对流受热面为实例计算对象,采用现场实时数据进行了吹灰前后各对流受热面的污染率、各项熵产以及熵产数的计算。在分析吹灰对锅炉对流受热面的污染率和熵产数变化规律的基础上,提出了基于熵产理论的吹灰效果判定原则,对改进现有的单一根据污染率在线监测的吹灰优化模型有重要的参考价值和工程实际意义。

    2009年03期 v.36;No.139 81-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 491K]
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  • 锅炉汽包水位系统的AFSMC-PID串级控制研究

    刘欣然;高峰;

    锅炉汽包水位系统是一个典型的变参数、强扰动的对象,常规的PID-PID串级控制难以满足控制要求。针对此问题,设计自适应模糊滑模控制器(AFSMC),该控制器基于带积分补偿的变结构控制器,并利用自适应模糊控制方法,把滑模控制器中的不确定项进行模糊逼近。利用李亚普诺夫函数证明了控制器的稳定性。将AFSMC-PID串级控制策略应用到锅炉汽包水位控制系统,内回路采用PID控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用AFSMC控制克服蒸汽流量的扰动。仿真结果显示此控制方法具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。

    2009年03期 v.36;No.139 87-91页 [查看摘要][在线阅读][下载 165K]
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  • 用于槽式太阳能电站的热管式集热器开发及传热分析

    刘斌贝;张红;陈兴元;庄骏;

    综合利用槽式聚焦型聚光镜和热管式真空管接收器的优越性,开发了一种槽式热管式太阳能集热器,给出了此新型集热器的结构设计。从光学和传热两方面考虑,建立了槽式热管式集热器集热模型,并建立了热管半壁受热的传热模型。对该集热器进行了传热分析和计算,推导出了槽式热管式集热器的集热效率计算公式,与实验室开发的CPC集热器进行了比较。结果表明,槽式热管式集热器效率远高于CPC集热器,最高可达75%,在工作流体温度上升至350℃以上时,因部分流体汽化使集热效率略微降低,仍可保持在70%左右。

    2009年03期 v.36;No.139 92-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 296K]
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  • 基于云模型的电力变压器状态综合评判

    何雷;李丽平;

    针对现有电力变压器模糊综合评判中只考虑指标模糊性而忽视随机性的问题,提出了新的基于云模型的电力变压器状态综合评判方法。采用层次分析法获取指标的权重信息,利用变权模式对定量指标权重进行修正,采用云模型对定量数据进行表述,同时考虑到了不确定性中的模糊性和随机性。实验环节证明该方法使评判结果更加接近实际,为变压器状态综合评判提供了一种有效可行的方法。

    2009年03期 v.36;No.139 98-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 197K]
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  • 汽轮机高压主汽门螺栓断裂失效分析

    马国林;孙永莹;乔立捷;王吉升;安江英;

    采用宏观检验、紧固工艺分析、化学成分分析、力学性能试验、金相检验和断口分析等对抚顺发电有限责任公司1号机组高压主汽门断裂螺栓进行了失效分析,结果表明:螺栓硬度偏低,断口附近金相组织存在偏析且有混晶现象,断口边缘有蠕变空洞及裂纹,断裂从螺栓根部向另一侧扩展,无明显塑性变形属于蠕变脆性断裂。

    2009年03期 v.36;No.139 104-107+111页 [查看摘要][在线阅读][下载 486K]
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  • 燃煤发电机组之间节能置换及效益分配优化模型

    张明文;谭忠富;于超;

    我国电力市场基本上还属于改革初期,发电机组一部分上网电量及其上网电价由政府通过合同来保证,剩余发电量采取竞争方式决定上网电量额度及其上网电价,其目的就是为了保证新、老机组均能获得一定的生存能力。我国当前提倡的发电节能调度,就是考虑从合同发电向节能发电进行过渡,其目的是为了减少化石燃料的消耗。首先给出机组之间发电成本差距分析模型,在考虑合同电量基础上给出节能调度优化模型,最后确定需要置换的发电机组,并给出置换机组之间效益分配方式。

    2009年03期 v.36;No.139 108-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 42K]
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  • 《华北电力大学学报》征稿简则

    2009年03期 v.36;No.139 112页 [查看摘要][在线阅读][下载 5K]
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