丁勇钢
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张兴
,
宋梦譞
,
陈凯
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吴兵恒
工程热物理学报
本文以某款带预弯的2 MW风电叶片为基础,引入叶片后掠形式造型曲线,研究后掠曲线对理论年发电量AEP及叶片根部变桨载荷Mz的影响.进而将后掠曲线的起始点位置、叶尖部最大后掠值及其一阶导数值作为造型曲线的优化变量,理论年发电量AEP最大、叶片根部变桨载荷Mz最小作为优化目标,采用非支配排序遗传算法Ⅱ(NSGA-Ⅱ)来进行多目标优化,寻找最优后掠曲线设计.后掠曲线采用三阶多项式造型,叶片功率系数CP、理论年发电量AEP采用动量叶素理论(BEM)计算,叶片根部的动态载荷采用GH Bladed软件进行评估.
关键词:
水平轴风力机
,
叶片
,
后掠
,
优化设计
,
BEM
,
Bladed
,
NSGA-Ⅱ
宋梦譞
,
陈凯
,
张兴
,
王峻
工程热物理学报
所谓风电场微观选址,是指在给定的风电场规划区域内对风力发电机进行布局,在考虑环境和经济因素的情况下,使得风电场整体电力输出最大化.以往的微观选址过程往往凭借人们的经验和简单的模型分析,具有较大的主观性和不确定性.本研究小组对基于流动和传热数值模拟的微观选址技术进行了研究,并开发出一套名为Aeolux的风电场微观选址软件,能够对风电场进行数值模拟,自动生成优化的风机布局,还包括相关的环境和经济评估.本文对该软件的功能和算法进行介绍.
关键词:
计算传热学
,
风力发电
,
微观选址
吴兵恒
,
宋梦譞
,
陈凯
,
张兴
工程热物理学报
本研究小组开发了一个应用于风电场微观选址的大涡数值模拟程序,本文介绍了利用该程序分别模拟气流通过方柱、半圆柱和半球等障碍物的流场,并通过比较一段时间内非稳态流场的模拟平均值与实验测量结果,检验了程序的准确性和精确度,同时对模拟结果和实验结果进行了误差分析。
关键词:
风电场微观选址
,
湍流
,
大涡模拟
吴兵恒
,
宋梦譞
,
陈凯
,
何仲阳
,
张兴
工程热物理学报
煤炭、石油和天然气等化石能源面临着枯竭,各国争相开发利用可再生能源,风能是目前最具开发利用潜力的可再生能源.风能受地理条件和周围环境的影响大,所以风电场的风资源评估在选址、运营和预测方面都至关重要.本文开发了一套风电场风资源评估系统,它充分考虑了地形、当地风速风向、风电场使用的风力机类型和风力机间的尾流影响,采用基于风力机特性的粒子尾流模型,通过CFD计算,得到风电场的功率输出和风资源分布,此系统既可应用于风电场建造前的选址和评估,也可应用于运营中的检验和预测,有很强的工程应用价值.本文通过澳大利亚Wattle Point WindFarm(WPWF)实测数据对评估系统的可靠性和精确度进行了验证.
关键词:
风能
,
风资源评估
,
CFD
,
粒子尾流模型
宋梦譞
,
何仲阳
,
陈凯
,
张兴
工程热物理学报
本文介绍了本研究小组开发的风电场微观选址软件及其在日本大槌地区风电场设计中的应用.文中介绍了本软件中采用的数值方法,包括复杂地形上大气流动的数值计算,以及本研究小组开发的用于快速计算风力机尾流效应的虚拟粒子模型和优化风力机布局的仿生方法.计算结果表明,该方法能够在复杂地形上生成优化的风力机布局,有效地降低风力机之间的相互影响,所得到的日本大槌的风电场布局方案能够有效地满足当地住宅区的能耗需求.
关键词:
风力发电
,
微观选址
,
尾流模型
吴兵恒
,
宋梦譞
,
陈凯
,
张兴
工程热物理学报
为了应对全球性能源危机和环境污染,各国争相开发利用可再生能源,目前风能是最具大规模商业化开发利用潜力的可再生能源之一.在利用风能进行发电时,开发一个针对风速和气温的实时预测系统对于风电场电力系统的调度和安全稳定运行具有重要意义.本文介绍了基于清华大学建筑设计院楼顶的单台聚风型风力机的一个实时预测系统,此预测系统使用时间序列法中的ARMA (Auto Regression Moving Average)模型对风速和气温进行预测,其可靠性和精确度通过比较预测结果与超声波风速仪的测量数据得到验证.
关键词:
风力机
,
风速
,
温度
,
ARMA模型
,
实时预测
宋梦譞
,
严环
,
张兴
工程热物理学报
本文计算了多壁碳纳米管的声子色散关系,分析了多壁碳纳米管的声子振动模式和热物理性质.结果表明:多壁碳纳米管的层间相互作用使得声子频率升高,因而使得比热容和热导率降低.在极低温区层间相互作用对热物性参数的影响明显.对于(5,5)@(10,10)管,不考虑层间相互作用时热导率的计算值在10 K处可相差60%.随着层数的增加,多壁管热导率值降低,并且趋向定值.
关键词:
碳纳米管
,
比热容
,
热导率
,
声子
陈凯
,
宋梦譞
,
张兴
工程热物理学报
本文提出一种适用于复杂地形风电场微观选址的风力机尾流模型.研究从湍流平均运动的动能方程出发,通过对非线性项中的速度进行线性化,同时引入能质的概念,得到尾流衰减对应的能质密度满足的对流扩散方程;采用粒子随机运动求解方程得到能质密度,并通过变换将动能衰减叠加到原平均动能场中,得到对应的尾流速度.研究表明,基于能质扩散的风力机尾流模型在平坦地形上与实验数据吻合得较好;对于复杂地形情况,模型通过边界条件将地形信息与浓度方程相耦合,所得尾流速度随着地形起伏而发生变化,且计算量适中,可用于预测复杂地形风电场的流场.
关键词:
风力机尾流
,
能质密度
,
粒子随机运动
,
计算流体力学
张义
,
宁建新
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王洪伟
,
孙晓岗
硅酸盐通报
宋钧官瓷作为中国钧瓷领域中的最高水平,它不仅仅是唐钧瓷釉和早期宋钧瓷釉的扩展和延续,更是一个时代的创造.在给世人留下宝贵财富的同时,也留下一些需待解决的问题.诸如,菟丝纹、蚯蚓走泥纹的产生原因,乳光、分相、窑变的形成机理等等,是本文探讨的主要问题.本文在研究唐钧花釉、宋代天青、天蓝釉的基础上,采用了当地及周边地域原料,并分别采用了现代及传统的制作工艺以及柴烧、煤烧和气烧的烧成方法最终成功烧制出完美的宋钧官瓷艺术效果.实验结果表明,利用当地及周边地域原料和不同的制作工艺,采用不同的烧成方式恢复钧官瓷釉的艺术效果是切实可行的,通过实验证实了钧官瓷釉不同特征的形成原因与工艺过程的相应关系,为钧官瓷的进一步研究提供了可借鉴的科学依据,并从不同角度论述了钧官瓷菟丝纹、蚯蚓走泥纹的形成原理及其乳光、分相、窑变的形成原因及相关问题.
关键词:
钧官瓷
,
菟丝纹
,
蚯蚓走泥纹
,
分相
,
乳光
