微型燃气轮机变工况性能实验研究

开展了30 kW回热式微型燃气轮机(简称"微燃机")的变工况实验性能研究。重点讨论了环境温度35.6℃,大气压力下燃料耗量、效率、余热量、烟温、功热比等参数随负荷的曲线变化关系,并与设计标况相应的曲线关系做对比分析。研究表明:两种工况变负荷情况下,随着输出功减少,效率明显降低,排烟温度和余热量均减小。环境温度35.6℃,输出功为额定负荷的50%时,效率值仅降低2.23%,但当输出功为额定负荷的1/10时效率值降低了52.85%。排烟温度保持在129.90℃~250.05℃,余热量34.05~94.03kW之间。当环境温度高出设计温度20℃时,相同出功量天然气耗量明显增大,效率降低,两种工况效率差值随着出功增加而增大,效率差值在3.07%~8.12%之间;余热量增加30%左右,功热比降低30%~40%。微型燃气轮机最大净输功受环境温度影响较大,环境温度高出设计温度20℃时最大净输功仅为额定功率63.07%。     

微型燃气轮机燃烧室实验系统与测量方法

针对分布式发电系统中微型燃气轮机燃烧室燃烧的技术特点,设计建造了微型燃气轮机燃烧室实验系统,着重介绍了该实验系统的流程、结构、测量方法及研究内容．该实验系统设计合理、功能完善、测量方法准确可靠,可用于常压和增压条件(0～0．3MP3)下微型燃气轮机燃烧室性能及相关燃烧技术的研究．     

微型燃气轮机能源岛系统分析仿真软件-EIS系统

设计和开发了微型燃气轮机能源岛系统分析、仿真软件(EIS),介绍了该软件的建立和应用特点,重点分析了EIS系统在能源岛系统设计、优化及分析等方面的应用,结果表明,EIS软件在能源岛联供系统开发、预测等方面能够代替中间实验过程,从而达到节省投资、缩短建设周期的目的。     

双轴燃气轮机动态仿真模型研究

为了提高燃气轮机仿真的精度,采用变比热容的计算方法,并考虑了油气比和排压的变化,基于Matlab/Simulink软件建立了一种非线性的考虑容积惯性的双轴燃气轮机动态仿真模型.该模型中各个模块分别对应于具体的机器部件,物理意义明确,且单个模块的独立性比较好,具有较强的扩展性.仿真结果和试验数据比较表明:此仿真模型能够将运算偏差控制在3 %以内,较精确地反映系统的动态特性,且与以往的仿真模型运算结果相比较,相对准确度可提高55%以上.     

微型燃气轮机稳态控制规律研究与特性仿真

为了研究微型燃气轮机的稳态控制规律及高度气候特性,建立了单轴微型燃气轮机(以下简称微燃机)的性能计算模型,并编制了相应的计算程序。对某型微燃机进行了仿真计算,得到其最大状态、节流状态及慢车状态控制规律,并对该微燃机的气候、高度特性进行了计算分析。通过与试验数据比较,该仿真结果合理,符合实际运行情况,对该微燃机的性能预测和实验有一定的理论指导意义。     

基于平衡的微型燃气轮机回热循环效率分析

对采用回热循环的微型燃气轮机进行了正、反平衡效率分析,推导了正、反平衡效率一致性的数学模型.结合微型燃气轮机实例,计算了正、反平衡的效率,并进行了分析的可靠性检验,检验结果表明,实例中的正、反平衡效率偏差和偏差率都很小,分析结果可靠.通过反平衡效率分析,得出了微型燃气轮机的主要损部位,提高微型燃气轮机效率可主要从改进燃烧室和回热器入手,对于排气中的损失可采用结合余热利用装置加以利用.     

农村中太阳能联合沼气微型燃气轮机用能系统的研究

中国是一个农业大国,只有农村经济得到了发展,中国的经济才能真正得到发展。在能源危机和环境污染日益严峻的今天,如何更合理更有效的解决农村能源问题、环境问题达到促进农村和谐的经济发展,是值得深入探讨的问题。本文结合农村的特点——太阳能和生物质能非常丰富,提出了在将农村太阳能沼气应用与微型燃气轮机思想,旨在综合用能、保护环境、促进农村经济的发展,建立了简单的结构模型,对此模型的工艺流程和经济性进行了分析。此模型设计为建立农村经济发展模式、优化农村能源消费结构和缓解化石能源供给的危机提出了有意义的参考。     

微型燃气轮机叶轮内流动的研究

对Honeywell Parralon 75型微型燃气轮机的压气机与向心透平叶轮内的流动进行了数值研究,该机为单轴单级,压比为4／1,流量为0．68kg／s．计算方法基于Jameson格式,湍流模型选择Baldwin-Lomax模型．计算结果为分析叶轮流道内二次流的形成与发展提供了详细的流动结构．压气机叶轮采用分流叶片,可以延缓横向二次流的发展,降低叶片吸力面扩压程度,减小叶轮出口尾迹的强度与范围,对提高叶轮效率起到决定性的作用．透平叶轮流道内部的损失区主要集中在吸力面一侧,叶顶间隙的泄漏流动使得吸力面与叶顶间的角隅区的损失有明显加大,控制叶轮的径向间隙对控制流动损失有明显作用．     

太阳能联合沼气微型燃气轮机的仿真研究

将清洁的可再生能源太阳能和沼气应用于微型燃气轮机,设计了综合用能发电系统的模型.运用数值仿真的方法,建立了该系统的基本数学模型,并用simulink软件对模型在不同太阳辐照度下进行仿真计算,仿真结果能够很好地反映太阳能沼气微型燃气轮机运行的特点.     

微型燃气轮机分布式发电系统的建模和仿真

研究了双PWM变换器结构的微型燃气轮机分布式发电系统的模型,基于下垂特性设计了永磁同步电机侧和网侧变换器的控制系统,可对永磁同步电机转速和变换器直流电压进行控制.利用Matlab建立了微型燃气轮机分布式发电系统的动态模型,对其在不同的负荷情况下进行了仿真.仿真结果表明,在负荷变化情况下,微型燃气轮机分布式发电系统具有较好的稳定性.引入的转子惯性响应能改善系统的动态品质,使整个系统承受较大的负荷冲击.     

混合法测量固体比热容实验的改进

在混合法测量固体比热容实验中,将固体加热方法由水浴法加热改进为蒸汽加热,不但能减少测量误差、提高实验准确性,还能使实验操作更加简便。     

空间堆闭式Brayton循环回热器传热-阻力耦合特性

空间堆Brayton循环动力系统具有能量密度高、寿命长、运行稳定等优点,能满足未来大功率航天器的电力需求。回热器通过回收涡轮排气废热减小堆芯吸热量,是提高闭式Brayton循环性能的关键设备。该文基于Reynolds比拟理论,建立回热器传热和压损关联的空间Brayton循环热力学模型,分析了回热度对循环性能和关键参数的影响,并优化得到了循环最佳方案。结果表明:回热器传热和压损存在内在联系,压损随回热度的增大而增大。当回热度较低时,循环电效率随回热度单调增加;当回热度增加至接近1,压损增加导致涡轮膨胀比下降。闭式Brayton循环电效率先增加后减小,存在最佳回热度0.954 8和最大循环电效率30.23%。分析了温比、压比、氦氙工质组分等参数对系统最佳回热度的影响机理。以循环电效率和比功为目标,优化得到循环的理论边界,最佳电效率方案电效率为 32.92%,最佳比功方案比功为 65.78 kJ·kg^-1。     

高超声速飞行器变比热驻点热流计算

 为快速准确预测高超声速飞行器驻点热流密度,基于P-R 状态方程,计算空气真实气体状态下比热比、定压比热容,得到温度拟合公式。应用变比热计算了高超声速飞行器激波后温度,应用空气真实气体状态下定压比热容计算了典型的高超声速钝头体驻点热流密度值。计算结果与实验值基本吻合,表明计算方法可行,有足够的精度,可为高超声速飞行器初步设计热环境计算和防热材料的合理选择提供可靠的参考数据。     

空气比热容比实验不确定度的近似处理

本文对空气比热容比实验不确定度的估计进行讨论,提出一种比较合理、规范又便于教学的近似处理方法。     

三热源内可逆热变换器比供热率优化

针对经典热力学分析方法的不足,根据热变换器的功能,投资等方面的特点,按照内可逆联合诺循环模型,利用有限时间热力学理论方法,导出了吸收式热变换器比供热率与操作参数,比供热率与热学性能系数的优化关系,从而使优化结果兼顾了系统有能的合理性和与总传热面积相关的反映设备投资回报的经济性指标,对实际热变换器的优化和设计有更全面的指导意义。     

吸收式热泵区域供热最大供热范围与节能判据研究

在国家建筑节能设计标准中的耗电输热比EHR的基础上,结合一次能耗率引申得到一次能源消耗输热比PEHR的能耗比较标准,并根据对吸收式热泵区域供热系统PEHR指标的控制要求,得到了系统的最大作用范围,推导计算了吸收式热泵区域供热系统比传统的锅炉房区域供热系统节能时,热泵机组制热性能系数的下限值表达式。结果表明,当吸收式热泵制热性能系数一定时,PEHR控制值越大,吸收式热泵的作用范围越大;a值越大,系统的供热范围越小。吸收式热泵的制热系数的下限值不仅随锅炉热效率的提高而升高,而且随区域供热作用范围的增加而增大,因而小规模的吸收式热泵区域供热系统有利于系统节能的体现。     

绝热量热法测量比热容的实验研究

建立了精密自动绝热比热容实验台，可用于２４０～４００Ｋ温度范围的比热容测量，用兰宝石（固体α－Ａｌ２Ｏ３）进行了检验，测量结果与标准值的偏差不大于０．１６％；用液体正庚烷进行检验，测量结果与标准值的偏差不大于０．２８％，在此基础上测量了丁苯橡胶合成过程中终止剂溶液的比热容数据，为大型丁苯橡胶合成装置的建造提供了基础物性数据。     

用DSC法测量晶体的比热容

本文报道了用差示扫描量热法测量KTP和NdPP两种晶体的比热容结果。     

准稳态理论测量融解热及比热容的实验研究

基于准稳态理论，建立了准稳态量热器，可用于常压下250～400K物质的融解热、固相和液相比热容的实验测量．利用量热学中测定比热容的标准物质正庚烷对量热器进行了标定，用标定后的量热器测量了水的比热容，用于检验量热器的准确性和可靠性，测量结果与文献值比较偏差不大于1％，利用文中建立的准稳态量热器，测量了石蜡的融解热、固相及液相比热容，这些数据可用于空调冷凝器蓄热系统的设计和计算。     

浅谈垂直单管顺流式采暖系统热计量的改造方案

随着集中供热系统供暖热计量技术的推广,传统集中供暖系统的计量改造势在必行。介绍了垂直单管顺流式采暖系统热计量的改造原则、改造措施以及相应的供热运行方案。