用于冷中子源系统的氦制冷循环方案分析

为向冷中子源装置氢系统提供17．5K的低温冷源，设计了逆布雷顿循环的液氮预冷模式和4种膨胀机预冷模式，并对这5种循环模式进行热力分析和[火用]分析，获得了各循环模式下的主要热力参数并分析比较了各自的热力性质．结果表明：带液氮预冷和前置式并联膨胀机预冷2种模式的热力性能最好，[火用]效率最高；对于膨胀机预冷循环，并联模式优于串联模式，前置式优于后置式．循环系统[火用]损失部位主要在压缩机、膨胀机和换热器，减小这3部分[火用]损失的途径有以下方面：改善循环，减小系统氦的质量流量；提高压缩机的等温效率、膨胀机的等熵效率；改善换热器的内部温度、温差、压力分布及物流分配．本研究为中国先进研究堆冷中子源氦制冷系统的设计提供了数值基础。     

环境因素对液氧泄漏扩散过程影响的数值研究

针对低温液氧推进剂在运输、储存、加注过程中可能发生泄漏的问题,开展了数值模拟研究。采用Mixture多相流模型,考虑气液两相间的滑移速度和水蒸气的相变,对液氧泄漏后地面液池、氧气浓度场和温度场的变化过程,以及环境温度、大气压力、风速等因素对液氧泄漏扩散过程的影响规律进行了研究。结果表明:液氧泄漏约35 s后,流场达到准稳定状态,液池、温度场、浓度场的分布基本不变;环境温度从278 K升高到308 K时,促进了液氧吸热蒸发的过程,地面附近最大氧气体积分数从44.71%升高到47.1%;风速从0 m/s增加到10 m/s时,加快了氧气团稀释扩散的速度,低温伤害范围从175.4 m²缩小到32.81 m²,危险浓度区域从257.0 m²缩小到50.70 m²;大气压力从0.09 MPa升高到0.1 MPa时,低温伤害范围最远距离从26.5 m缩短到20.05 m,危险浓度区域最远距离从38.81 m缩短到30.82 m;大气相对湿度从20%提高到100%时,抑制了氧气团的稀释扩散,危险浓度区域最远距离从3...     

液氢泄漏事故中氢气可燃云团的扩散规律研究

针对液氢生产、储存、运输过程中发生瞬时大流量泄漏的问题,对美国国家航空航天局进行的液氢泄放实验进行了数值模拟。采用非均相的混合模型,考虑气液相间速度滑移,对氢气、空气云团内部浓度、温度、密度等物理量的动态变化规律,以及可燃云团在竖直方向的扩散范围进行研究,揭示了可燃云团在开放空间的动态扩散行为,其扩散行为分为重气扩散、浮升扩散和被动扩散3个阶段。浮升扩散阶段为可燃云团扩散的最主要阶段,发生在停止泄放后大约8s的很短时间内,氢气浓度急剧下降,云团快速脱离地表并升高至约30m,在被动扩散阶段可燃云团扩散最慢,却占据大部分时间,即大约60s的时间,此阶段可燃云团维持在约40m的高空并且随风飘移。在风速较低的工况下,温差导致的低温氢气与空气的局部湍流相混合,是可燃云团扩散的主要动力。     

小波分析在统一潮流控制器控制中的应用

为了抑制灵活交流输电（FACTS）装置注入电力系统的谐波,以统一潮流控制器（UPFC）为研究对象,提出了基于Haar小波分解与重构原理的小波换流器（WVSI）并以此为UPFC建模。进而提出了基于小波换流器的UPFC抑制电力系统系统谐波的时频统一控制策略。     

氢的高压与液化储运研究及应用进展

氢能是优势显著的可再生能源,大力发展氢能是我国实现碳达峰、碳中和发展目标的有效途径.我国支持、鼓励制氢、储氢、加氢基础设施的建设,氢能产业已经进入快车道.在氢能全产业链中,氢储运环节成本占比高达30%,是最为关键的一环.技术、经济性、可靠性和安全性都是氢储运技术发展需要考虑的影响因素.物理储氢是目前唯一可大规模商用的存储技术,其中高压气氢储存具有氢充放速度快、成本低等优点,低温液态储氢具有体积能量密度大、加注时间短等优点.氢的输运主要依靠管道运输和交通工具搭载氢储罐运输,其中管道运输是满足未来巨大氢能需求的有效途径.高压气氢储运和低温液氢储运是较为成熟且具有规模应用潜质的技术.本文从储存技术原理、储存设备、运输方式、应用情况以及安全标准等方面对高压和液化氢储运的研究进展进行了介绍.最后,总结了氢储运现状和面临的主要问题,提出了未来氢储运技术发展的建议,展望了氢能应用的广阔前景.     

人工环境室内湿度场的数值模拟和优化

采用FLUENT离散相模型对环境室内水滴的蒸发过程仿真模拟.研究了喷入液滴直径、送风速度和送风温度对环境室内流场、湿度场的影响.计算结果表明:喷入液滴直径越小、送风温度越低时,湿度场的均匀性越好;增大送风速度,湿度场能更快达到稳定.综合考虑经济性和湿度场均匀性,对于该计算模型,在送风温度为320 K、送风速度为18 m/s时得到最优的液滴直径为10μm;在送风温度为320 K、液滴直径为2μm时得到最优送风速度为18 m/s.     

小波分析在统一潮流控制器控制中的应用

为了抑制灵活交流输电(FACTS)装置注入电力系统的谐波,以统一潮流控制器(UPC)为研究对象,提出了基于Haar小波分解与重构原理的小波换流器(WVSI)并以此为UPFC建模.进而提出了基于小波换流器的UPFC抑制电力系统系统谐波的时频统一控制策略.     

带膨胀机的煤层气液化流程计算及热力学分析

为了比较不同煤层气液化流程中的损失、能耗的差别,首先对制冷剂中甲烷（CH4）的摩尔分数对能耗的影响进行了优化计算,在此基础上应用流程优化软件和编程手段对2种典型的液化流程方案进行了理论计算,进而对其损失、能耗进行了比较和分析.结果表明：CH4摩尔分数为50%左右时耗功最小,有利于流程的优化;理论上＂丙烷预冷的N2-CH4单级膨胀液化循环＂的损失和能耗均小于＂N2-CH4串联双级膨胀液化循环＂.