涡旋压缩机切向泄漏瞬态流场特性

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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
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压缩空气储能被认为是最具有发展前景的大规模储能技术,而压缩空气储能系统运行过程面对的是储气室压力变化以及输入/输出功率变化的复杂工况。针对压缩空气储能系统变工况运行需求和节流阀减压调节膨胀机入口压力存在控制精度低、压力损失大等问题,本研究提出采用阀门组合与减压容器相结合的压力控制单元来调控膨胀机入口压力、满足输出功率需求,并建立了集成压力控制单元的10 MW蓄热式压缩空气储能系统热力学模型。在此基础上,研究了储释能过程压力、温度、质量流量、功率等关键参数随时间的变化规律,揭示了阀门组合与减压容器相结合的压
喷射器可应用于绝热压缩空气储能系统去强化充能过程和提高系统性能,其喷射器利用压缩机出口的高压空气作主动流,以环境空气或前一级压缩机出口的低压空气作引射流。喷射器的使用可提高储气速率和减少节流阀的热力学损失。本文分别对多喷射器和单喷射器强化充能过程的储能系统展开研究,并建立了两种储能系统的热动力学模型。模拟结果表明:两种储能系统均提高了系统循环效率,与绝热压缩空气储能系统定压运行模式相比,多喷射器储能定压运行模式和单喷射器储能滑压运行模拟的系统循环效率分别最大提高了2.34%和2.73%。对于多喷射器储能系
调控绝热压缩空气储能系统(adiabatic compressed air energy storage system,A-CAES)的冷热电产出以匹配供应对象随季节不断变化的负荷,对绝热压缩空气储能系统的实际应用具有重要促进作用。本文构建了绝热压缩空气储能系统的仿真模型,模拟系统充释能过程以探究系统的冷热电输出特性;分析了一个典型生活小区在不同季节的冷热电负荷变化;并将系统冷热电产出与小区住户冷热电需求负荷进行匹配,得到二者之间的匹配性能;最后通过经济性分析对比了常规供能小区与由A-CAES系统提供冷热
压缩空气储能系统膨胀吸热过程使压缩空气中水蒸气结冰,不仅会对膨胀机叶片造成机械损坏,而且影响膨胀机性能。开展储能子系统中多级活塞压缩机级间析水特性研究,为压缩系统设计以及膨胀机入口前压缩空气预处理提供参考。首先综合考虑压缩因子和增强因子,采用析湿系数法对析水过程进行理论推导,得出各级析水量的表达式,然后建立压缩机管网特性试验平台,对压缩机各级吸、排气压力,吸、排气温度、排气量、分离器液位等参数进行采样,开展在变工况条件下压缩机各级析水特性研究。结果表明压缩机排气压力从1.5 MPa增大到9.0 MPa时,
根据台车碰撞试验系统建立有限元仿真模型,通过试验验证仿真模型的可靠性。对干扰加速度进行正态检验,验证其服从正态分布。通过统计干扰加速度引起触发算法误触发、漏触发的次数,分析触发算法的可靠性和参数敏感性。通过ACNS终端试验对分析结果进行验证,结果表明:干扰加速度会降低触发算法的可靠性;干扰加速度期望为负时,算法易出现误触发;期望为正时,易引起漏触发;标准差对算法漏触发影响较小,只在较大时易引起误触发。
为解决传统反渗透海水淡化系统高能耗、高成本等问题,利用压缩空气储能系统对电力资源削峰填谷的作用并依据其能量输出特点,进行能量配比分析,提出了绝热压缩空气储能与反渗透海水淡化集成系统新构型。建立了系统各部件的数学模型,以20 s为时间步长,对系统的不同设计工况进行了动态模拟,并采用经典龙格库塔算法进行求解,分析了储罐充能释能结束压力和季节变化对系统性能的影响,最后对系统部件的投资成本进行估算,获得了系统在不同设计工况点的淡水生产成本。结果表明,在所有的模拟工况点中,储罐释能结束压力在3~7 MPa内变化时,
为了提高液化空气储能(liquefied air energy storage,LAES)系统循环效率及㶲效率,对LAES系统的液化单元进行改进,提出了一种液化天然气耦合液化空气储能系统,建立了传统LAES系统和耦合系统的热力学模型,从导热油利用、系统㶲效率及循环效率等方面研究了耦合系统对与传统系统的改进。结果表明:耦合液化天然气的压缩空气储能系统,高温导热油利用率可达92.47%,导热油热量利用率最高提升11.18%,耦合系统㶲效率最高达66.68%,相比传统LAES,最高可提升15.67%,系统循环效
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