纳米颗粒/矿物冷冻油的流变特性研究

对纳米颗粒/矿物冷冻油的流变特性进行了全面的实验研究,重点分析了颗粒浓度、颗粒种类和温度对冷冻油流变特性的影响.结果表明:对于纳米颗粒TiO2/矿物冷冻油,当w(TiO2)≤0.2%时,为牛顿流体,当w(TiO2)0.2%时,表现为剪切变稀特性.纳米颗粒TiO2/矿物冷冻油的黏度大于纯质冷冻油,且随着颗粒质量分数的提高而增大,当w(TiO2)=0.4%时,黏度可提高11.2%,拟合得到的混合物黏度模型预测值与实验值吻合良好.纳米颗粒种类对混合物的流变特性有一定的影响,这与颗粒的形状有关.纳米颗粒/矿物冷冻油的黏温曲线趋势与纯油相似.     

强化学习性能最优控制框架及其在高压给水加热器运行优化中的应用

针对现阶段火电机组运行工况频繁波动的情况，为了解决复杂动态过程难以辨识、控制器设定点无法确定的问题，提出了一种基于历史运行数据与强化学习算法的性能最优控制框架。在现有控制器的输出上叠加少量随机噪声，采用均匀化网格算法构建并维护包含典型工况的数据缓冲区，采用基于粒子群优化的连续批量Q学习算法离线求解性能最优控制策略函数。以高压给水加热器控制任务为研究对象，得到了一种无需系统辨识也无需确定设定点即可保持变工况控制品质与换热性能的控制器求解方法。为了验证所提框架的通用性，利用某600 MW机组高压加热器的仿真模型对水位控制过程进行了分析。结果表明，基于强化学习的性能最优控制框架不需要建立系统模型，可以直接利用历史运行数据求解以累积性能最优为目标的控制策略函数，不仅在动态过程中可以达到较好的控制品质，稳态下也能使系统维持在性能较优的状态，相当于同时实现了设定值优化与设定点跟踪控制。     

碳酸二甲酯饱和液体粘度的实验研究

为将碳酸二甲酯作为替代清洁燃料的研究提供基本物性数据，使用改型的乌别洛特毛细管粘度计对283.273～383.104K温度区间的碳酸二甲酯饱和液体粘度进行了实验研究，并利用实验得到的饱和液体粘度实验数据，拟合了碳酸二甲酯饱和液体的粘度方程。实验结果表明，粘度测量结果的不确定度小于3．0％，实验数据与粘度方程的最大偏差为2．10％，平均偏差为0．58%。     

甲基九氟丁醚的液相密度和表面张力的实验研究

对甲基九氟丁醚(HFE7100)在279.15~321.15K温度范围内的液相密度和表面张力进行了实验研究,得到了22组实验数据.利用得到的实验数据,拟合得到了HFE7100的液相密度与表面张力计算方程.密度实验值和拟合方程计算值相比,平均相对偏差仅为-0.00809%,最大相对偏差为-0.00986%;表面张力方程计算值和实验数据之间的绝对偏差在±0.015mN·m-1以内.采用5种理论推算方程对HFE7100的表面张力进行了理论计算,Zuo-Stenby(Z-S)模型计算得出的表面张力值与文中实验值相比误差最小,最大偏差为-1.899%.所获得的密度和表面张力实验数据和计算方程,可为HFE7100的工程应用提供基础热物性数据.     

碳强度和水资源约束下2030年中国西北五省能源供给规划研究

为了对碳达峰和水资源短缺形势下中国西北五省能源供给侧的合理配置进行全面把控，以便推进西北五省能源转型，实现低碳发展，以2017年为基期，以2018—2030年为预测期，利用长期能源替代规划系统(LEAP)模型对西北五省的终端能源需求量进行预测分析，从供给侧出发，研究了西北五省2018—2030年在碳强度约束和水资源约束下的能源结构变革、能源供给规划、能源调度规划和产能建设规划。结果表明，发展可再生能源是未来西北五省实现碳达峰和碳中和的主攻方向，一次能源结构中原煤、油气和非化石能源的比例将从2017年的6∶3∶1变为2030年的3∶3∶4,终端能源结构中煤炭、油气和电力的比例将从2017年的5∶3∶2变为2030年的1∶5∶4;能源生产方面表明煤炭产量仍呈上升态势，石油产量保持低速上升的趋势，天然气的增产潜力大；电气化是未来发展的趋势，电力供应能力将持续增强，西北五省水资源的短缺将进一步遏制火电的发展。该研究可望在合理配置水资源的基础上为西北五省的低碳发展提供参考。     

纳米制冷剂冰箱性能的实验研究

R134a/TiO2纳米制冷剂是一种新型的制冷工质。在依据国家标准(GB/T8059.1~3-1995)搭建了新的冰箱实验台的基础上,将不同配比的纳米制冷剂直接充灌到R134a冰箱中,对冰箱的运行可靠性及制冷性能进行了全面的实验研究和分析。实验结果表明:R134a/TiO2纳米制冷剂在冰箱制冷系统中能正常安全运行,其耗电量和冷冻速度均优于纯R134a,其中TiO2纳米颗粒浓度为10 mg/L时性能最佳,可节能7.43%;在不改变冰箱结构的条件下,使用纳米制冷剂作为制冷工质是可行的,并且是一种很有前途的节能手段。     

一种新的高精度流体热物性测试用低温恒温槽的研制

为满足高精度低温流体热物性测试的需要,研制了一种新的双级控温低温恒温槽.在恒温槽的研制中,利用了二元复叠式蒸气压缩制冷循环系统来获得冷源,同时提出了一种新的模糊比例积分微分控制算法用于温度控制.实际运行结果表明:低温恒温槽的最低实验温度可达到183K,实际温度控制的范围为193～333K;在温度为213～333K时15min的波动度小于±5mK,在温度为193～213K时15min的波动度小于±15mK,可以很好地满足高精度低温流体热物性测试的需求.     

天然气膨胀预冷混合制冷剂液化流程操作条件优化

为获得液化流程最优性能,确定液化流程能耗水平,探究将其应用于城市天然气调压站调峰型液化天然气装置的可行性,对天然气膨胀预冷混合制冷剂(NGE-MR)天然气液化流程的操作条件进行了优化。建立了NGE-MR液化流程模拟及优化模型,分析了混合制冷剂组成、混合制冷剂循环高压压力等主要操作条件对流程性能的影响,在此基础上以比功耗最低为优化目标,采用定压比优化方法,对NGE-MR液化流程的操作条件进行了优化。结果表明:3种压比(10、9、8)下NGEMR天然气液化流程的最优混合制冷剂组成基本相同,各组分摩尔分数分别为2%(N2)、32%(CH4)、60%(C2H6)、6%(C3H8),最优混合制冷剂组成与压比相关性不大;NGE-MR液化流程的最优比功耗随压比的降低而逐渐降低,但幅度很小,基本维持在0.225~0.230kW·h/kg,较C3-MR及级联式天然气液化流程分别降低23.9%和34.4%。NGE-MR液化流程节能优势明显,适用于城市天然气调压站的调峰型LNG装置,可高效节能地生产LNG并用于城市天然气调峰。