吉林风电消纳关键技术的研究现状与发展趋势

 吉林电网风电渗透率高,受风电随机波动性、电网负荷水平以及冬季社会供热需求等因素的制约,吉林风电面临着严峻的消纳瓶颈,已严重制约风能资源的进一步开发利用。开发适应强波动性电源的智能风电调度系统,利用储热及风电供热技术等新兴技术,提高电网调节能力,增加用电负荷规模,是破解风电消纳的有效途径。本文结合吉林风电大规模联网面临难题,介绍了风电功率预测技术、储热技术和风电供热技术研究现状及存在问题,阐述了风电消纳相关技术的应用进展和发展趋势。     

干、湿大气环流模式中地表增温的经向分布及其机制

使用耦合了平板海洋的三维大气环流模式, 探究理想条件下极地增温放大现象的产生机制。实验中关闭海冰和云的辐射效应, 固定地表反照率, 并将海洋经向热量输送设置为零。通过控制地表蒸发的有无, 模拟湿大气和干大气两种情形。模拟结果显示, CO₂浓度加倍后, 湿大气环流模式中存在极地增温放大的现象, 而干大气环流模式中不存在这种现象。在干大气环流模式中, 地表增温幅度基本上不随纬度变化, 即均匀增温。湿大气环流模式中, CO₂浓度加倍导致的直接辐射强迫和水汽反馈导致的辐射效应都是热带比极地更强, 唯一能够解释湿大气中极地增温放大原因的是从赤道向极地的大气能量传输增强。在干大气环流模式中, 从赤道向极地的热量输送及其变化比湿大气弱很多, 因此无法支持极地增温放大现象。干大气中的均匀增温是CO₂的直接辐射强迫和普朗克效应相互竞争的结果。研究结果表明, 与水汽相关的经向热量输送是地球极地增温放大的关键因素, 而在基本上没有水汽的火星上, 可能不会出现极地增温放大现象。     

热传导界面问题的一种神经网络算法

本文讨论了一种单隐层神经网络算法在数值求解热传导界面问题中的应用。该算法设定含有神经网络函数的近似解满足初边值条件和Dirichlet 界面条件,通过求解由原方程导出的关于神经网络权重的离散优化问题来训练近似解中的神经网络,以使近似解逼近真解。文中也给出了一种基于随机梯度法思想的类随机梯度法来求解相应的离散优化问题。数值算例验证了算法的有效性。     

蓄热容器内固液相变蓄热过程的仿真计算

在考虑容器侧壁导热和添加更加真实的空穴模型的基础上,建立了微重力下热管吸热器内的相变蓄热容器的仿真模型,并采用FLUENT软件对相变蓄热过程进行了仿真计算,得到了热管壁温和蓄热容器外壁温度的变化曲线,以及不同时刻下蓄热容器内的温度场和熔化率分布;仿真结果对于微重力下固液相变过程的研究和蓄热容器的设计改进具有积极的意义。     

厌氧系统中热处理对污泥减量化的影响

为了研究热处理污泥和原污泥的混合比对污泥减量化和污泥厌氧消化的影响,将原污泥和热处理污泥按一定比例进行混合后,投入厌氧反应器中进行消化.研究结果表明,该处理既可以提高污泥减量率,又能改善污泥厌氧消化性能,提高污泥产气量.各实验组在混合初期由于溶液的水解酸化作用,pH值均有所下降,而后逐渐恢复到中性;氨氮浓度稳定上升,不仅抵偿了有机酸浓度增大造成的pH下降,而且提高了污泥体系的缓冲性能,有利于后续的厌氧消化;各实验组的SS浓度变化幅度相当,SCOD浓度降解度最大的是混合比为3：1实验组,达到80%,较原污泥提高了26%.     

耐盐稳定泡沫选择性堵水剂

耐盐稳定泡沫具有抗高温、堵水不堵油等优良特性,是很有发展前途的一种选择性堵剂．笔者研究了泡沫稳定的机理,优选了泡沫堵水的配方,选用具有支型结构的发泡剂和具有耐温耐盐结构的稳定剂．由耐盐活性剂（DM5512）、甜菜碱、烷基糖苷（APG）、十六烷基三甲基氯化铵（1631）？昆合制备成了离子型复合起泡剂（QP-1）,由羟丙基甲基纤维素（HPMC）、SMP—III、高分子聚合物（SP-8）混合制备成了稳定剂（WD-1）,使用时把QP-1和WD-1混合均匀,配成一定水溶液,然后发泡制备耐盐稳定泡沫．实验证明以上配方具有良好的泡沫稳定性和耐温耐盐性,并利用GE-5显微镜观察了泡沫的结构,讨论了可用作选择性堵7k剂的原因．     

基于微热管的太阳电池HCPV模组新型散热研究

高倍聚光光伏(HCPV)模组凭着其特有的优势,近些年得到了广泛的应用。HCPV模组采用的是III-V族多结太阳电池,尽管如今III-V族多结太阳电池的实验室最高光电转换效率已高达46.0%,而采用三结电池的HCPV模组,其最高转化效率只有35%左右。造成HCPV模组效率下降的主要原因之一就是模组的散热和工作温度均匀性问题。因此,如何对HCPV模组进行有效地均匀散热对提高模组转化效率具有重要的意义。热管作为一种高效相变传热技术,具有当量导热系数很高,且恒温传热的特点。本文针对典型HCPV模组的热流分布特点和结构特点,采用扁平微热管阵列作为新型散热器,实验研究了基于微热管阵列散热的HCPV系统的光电特性和散热特性。研究结果表明,优化工况下,采用微热管阵列作为散热装置的HCPV模组必常规HCPV模组其输出功率大约提高22%,表明该散热结构具有很好的应用前景。     

测点数量与位置对室内热源逆模型的影响分析

针对建筑室内热源逆模型中温度测点的选取是根据直觉或经验,而不是通过系统推导来确定的问题。采用矩阵奇异值分解和矩阵特征值分解原理,探讨温度测点数量与位置对室内热源逆模型的影响。将矩阵条件数和矩阵特征值之间建立函数关系,以逆模型中矩阵的最小条件数作为评判准则,优选温度测点数量与位置。应用该方法对一个三维通风空腔中的温度测点数量与位置进行分析。研究结果表明,通过该方法选取的温度测点可以提高热源逆模型的计算精度。     

CE图:一种余热利用循环及工质选择的定量评价方法

鉴于当前余热利用循环的系统优劣性评价和工质筛选缺乏定量的方法和评价准则,以帕累托最优解为基本思想,以多目标函数遗传算法为实现手段,在综合考虑年度经济收益及能量利用效率的基础上,提出了余热利用评价火用效率-年度现金流量双效图(以下简称CE图),给出了CE图的制作方法,分析说明了CE图中各特殊点的意义。以两种常见的余热利用循环系统———基本有机朗肯循环和内回热有机朗肯循环为例,采用30种常见有机工质,在100~300℃之间的不同余热温度下解释说明了所提出的CE图如何用来评价余热利用循环系统的优劣性,以及如何用来进行工质的筛选。对不同系统、不同工质CE图的对比方法进行了阐述,并且对CE图在余热利用领域的进一步开发利用进行了展望。     

折流杆换热器的应用分析

分析了折流板换热器换热管泄漏的原因,并提出了改造方案.采用杆式折流替代板式折流,不仅解决了换热管束由于剧烈振动而导致的泄漏问题,而且换热器的总传热系数提高了34%,壳程阻力损失减小了23%,达到了良好的改造效果.