【摘 要】
：
热化学储热具有储能密度高、储存时间长、温度范围宽的优点,是目前极具前景的储能技术,流化床反应器具有出色的传热传质性能,非常适合应用于热化学储热系统。本工作基于双欧拉模型,耦合了传热方程与反应动力学方程,构建了二维轴对称非稳态的多相流化学反应模型,以氢氧化镁和氧化镁作为储热材料,对热化学储热系统流化床反应器内的储、放热过程进行了研究,并且分析了床层膨胀率、气体流量对储放热效率的影响。通过实验验证了模型的准确性,探究了反应器内的能量流动过程与能耗优化方向。结果表明,床层温度不受传热效率的影响,反应器内不同区域
【基金项目】
：
国家自然科学基金项目(52090063,51706130),国家自然科学基金创新研究群体科学基金(51521004)。
论文部分内容阅读
热化学储热具有储能密度高、储存时间长、温度范围宽的优点,是目前极具前景的储能技术,流化床反应器具有出色的传热传质性能,非常适合应用于热化学储热系统。本工作基于双欧拉模型,耦合了传热方程与反应动力学方程,构建了二维轴对称非稳态的多相流化学反应模型,以氢氧化镁和氧化镁作为储热材料,对热化学储热系统流化床反应器内的储、放热过程进行了研究,并且分析了床层膨胀率、气体流量对储放热效率的影响。通过实验验证了模型的准确性,探究了反应器内的能量流动过程与能耗优化方向。结果表明,床层温度不受传热效率的影响,反应器内不同区域
其他文献
风能的随机特性是造成风电场弃风现象严重的重要原因,配置压缩空气储能系统(CAES)可以有效平衡风力发电随机特性,减少风电场弃风量,但CAES存储规模配置不当会造成经济利益的损失。因此,为了提高风能利用率,基于风能不确定性条件下,对压缩空气储能系统容量配置进行研究。首先,利用历史数据获得风力发电典型小时功率分布;然后,考虑用户负荷需求、电网分时电价、系统投资成本、电力不足成本和电力销售收入等因素,构建以CAES系统充放电功率和储气容量为约束条件、以最大效益为目标的模型,并采用遗传算法进行求解;最后,利用所建
为改善车辆高速行驶时质心侧偏角对车辆横向控制的影响,基于车辆动力学分析与辨识提出了一种基于无迹卡尔曼滤波理论的精确计算质心侧偏角的方法,并将其应用于车辆的自动转向控制系统。为验证算法的有效性,进行了相关的仿真分析。仿真结果表明:在实时计算质心侧偏角的基础上进行车辆的性能控制,可提高车辆的瞬态控制精度,有效改善车辆的舒适性。
膨胀机和压缩机是压缩空气储能(CAES)系统的关键部件。为满足其变工况、低功耗等要求,中小型机组多采用双悬臂轴系结构,但双悬臂结构振动情况复杂,振动问题直接影响其运行稳定和运行安全,而当前对其研究还不够充分,基于此开展了针对双悬臂轴系结构振动特性的实验研究。重点分析了双悬臂轴系中高速轴的振动幅值曲线、振动频谱、伯德图和振动能量分布频谱图等,确定了该转子的临界转速,并探究了通过临界转速时升速连续性、升速时间等对其振幅的影响。结果表明,本研究双悬臂实验件高速轴临界转速约为14200 r/min,临界转速前共振
以某微型压缩空气储能涡旋压缩机为研究对象,采用计算流体力学(CFD)的方法对涡旋压缩机工作过程进行数值模拟,得到了涡旋压缩机内部压力场、温度场、速度矢量场的瞬态分布,研究了径向间隙引起的切向泄漏对涡旋压缩机工作腔流场分布特点,结果表明:高压腔中的气体通过径向间隙泄漏流入低压腔,会造成腔内速度矢量场、温度场分布不均匀,而泄漏对压力场分布不均匀程度影响较小,但对温度场、速度矢量场分布不均匀程度影响较大;单一腔内下游气体被压缩导致腔内压力分布不均匀,压差的存在影响速度矢量场分布的变化,排气孔偏置导致对称腔压力不
基于可再生能源大规模发展背景下火电灵活调峰能力不足问题,提出了常规火电集成储热的解决方案和耦合系统调峰运行新策略。以国内600 MW燃煤机组为例,设计了该机组与熔盐储热、混凝土储热和亚临界水储热的耦合系统方案;对比分析了各耦合系统热力性能和调峰性能,研究结果表明:火电-储热耦合系统提高了系统调峰性能和全过程循环效率;热力性能最优的耦合方案即为储热过程利用熔盐提取再热蒸汽,放热时来利用储热来加热高加给水,较火电变工况相比,其效率增加0.6%以上;调峰性能最佳的耦合方案即为储热过程利用熔盐提取高压缸排汽,释热
发展压缩空气储能技术是解决可再生能源大规模接入电网的有效途径,也是实现“碳达峰,碳中和”目标的重要技术手段之一。轴流压缩机是压缩空气储能(CAES)系统的重要部件之一,需要有宽工况、大流量、高压比等特点。采用数值模拟方法,以NASA Stage35为原型,通过正交试验法研究不同动静叶弯高、弯角之间的耦合关系,并对其进行优化。选取L49(74)正交表,以失速裕度、峰值效率、压比为优化目标,选取动静叶的弯高、弯角4个试验参数,进行4因素7水平的正交设计。优化设计后失速裕度提升了60.56%,效率和压比降低幅度
为解决电机再生制动回收系统中能量回收效率受电池电极“活性物质”化学反应速度影响的问题,利用飞轮储能的高瞬时功率、高效率、长循环寿命及快速响应等特点提出了一种电磁
应用于压缩空气储能系统(CAES)的轴流涡轮具有运行压力高、导叶展弦比低、端壁二次流影响大的特点。为进一步提高效率,本文引入导叶弯曲造型并进行优化设计,获得了最优导叶弯曲参数及其对流动损失的控制机理。研究结果表明:不同弯高下均存在一个最佳弯角值使等熵效率最大;随弯高增加,最佳弯角值逐渐减小。在不同弯高下,轴流涡轮质量流量均随着弯角先减小后增大,并在弯角为7°左右达到最小值。优化设计结果表明,当弯曲角和相对弯高分别为12.26°和0.31时,轴流涡轮等熵效率提高幅度最大为0.77%,此时质量流量仅增加0.1
高速旋转的储能飞轮转子是飞轮储能技术的关键设备。正常工况下,借助于两端磁悬浮轴承的支承,飞轮转子稳定运行于转子轴颈与保护轴承之间的半径间隙内。当转子受到某些因素的扰动而偏离稳定轨迹时,其轴颈可能与保护轴承内圈发生碰摩,进而引起系统失稳。因此,研究碰摩作用对飞轮系统稳定性的影响,从而为优化系统接触参数、提升系统稳定性提供依据是必要的。本文利用考虑摩擦力的两自由度弹簧-阻尼系统模型,经过简化建立了描述飞轮转子碰摩过程的动力学方程,并使用四阶龙格-库塔直接积分法数值求解了系统在不同接触参数下的碰摩行为。计算发现
利用台架试验在某六缸增压中冷、火花点火天然气发动机1400r/min和2000 r/min两种转速下、部分负荷和全负荷上开展了压缩比为11.6、13和14的性能、油耗、燃烧和排放等特性研究。研究结果表明:随着压缩比的提高,发动机的燃油消耗率降低,热效率升高。随着压缩比的提高,发动机燃烧稳定性在1400r/min和2000r/min的中高负荷相对低负荷时更加稳定。压缩比为13时发动机的燃烧滞燃期最短,着火性能较好。发动机燃烧速燃期随着压缩比的增加而增加,尤其在中低负荷时变化较明显。排放方面,氮氧化物(NOx