深度调峰运行下某CFBB水冷壁管热应力分析

随着大量新能源发电的并网,火电机组循环流化床锅炉(circulating fluidized bed boiler, CFBB)参与电网调峰时,机组的负荷在不断变化,机组的安全性受到了挑战,研究调峰时锅炉受热面管的温度与应力是必要的。通过数值模拟的方法对深度调峰运行下的二维膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力进行分析。研究结果表明：CFBB深度调峰时热负荷由锅炉最大连续蒸发量(boiler maximum continuous rating, BMCR)至20%BMCR,膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力都在逐渐减小;BMCR工况时,水冷壁管的温度、变形量和热应力最大分别为431.53℃、0.263 mm、131 MPa,均在水冷壁管材允许的范围内。热负荷由BMCR到20%BMCR和由20%BMCR到BMCR不断的调峰过程中,CFBB膜式水冷壁管的温度、变形量和热应力在不断交替变化,水冷壁管在交变的温度、变形量和热应力作用下疲劳损伤不断累积,最终因疲劳而失效。     

基于格子Boltzmann和POD方法的非定常流场重建

以二维圆柱雷诺数Re=100绕流为研究对象，在格子Boltzmann方法模拟非定常流动的基础上，利用本征正交分解(proper orthogonal decomposition, POD)算法获取二维圆柱绕流周期性稳定脱落阶段POD基函数及对应的系数，用以实现非定常流场的重建，并研究不同POD模态阶数对重建效果的影响。结果表明：前5阶POD模态占总能量的99%,可以准确地重构流场，流场重构误差最大绝对值为8×10^-4;随着模态阶数的增加，流场主要特征表达得越细致，且流场重建误差由大幅度降低，缓慢减低到趋于稳定几乎保持不变。