无线传感器网络中一种能量均衡的分布式成簇算法

分簇算法是无线传感器网络路由算法研究的主要方向之一.为了解决分簇算法中网络节点能量负载不平衡的问题,提出了一种能量均衡的分布式成簇算法.算法采用簇头轮转方法,并在每轮成簇过程中,每个节点基于所在簇的局部信息评估自身的能量水平,用以确定自己在下一轮的阈值,从而相应地调整其出任簇头的概率,实现整个网络的能量消耗更加均衡,最大限度地延长网络生命周期的目的.仿真实验结果表明,新的分簇算法能量均衡性更好,能提供更长的网络生命周期和更高的数据精度.     

磷酸二氢钙对玉米秆灰熔融烧结特性的影响研究

农业秸秆通常含有较高的碱金属,在燃烧过程中易造成锅炉高温熔融烧结问题,影响锅炉正常运行。使用灰熔点测试仪并结合灰样烧结度测试研究磷酸二氢钙添加剂对玉米秆灰熔融烧结特性的影响规律。此外,使用固定床管式炉研究了磷酸二氢钙与两种不同钾盐之间的反应特性。结果表明燃烧温度和磷酸二氢钙与钾盐混合比例对反应产物影响显著。在碱金属盐过量时,磷酸二氢钙与碱金属盐在温度高于300℃时开始反应,300～600℃产物以Ca₂P₂O₇、Ca(PO₃)₂、KCa(PO₃)₃为主,700～900℃反应产物主要为K₂CaP₂O₇。当磷酸二氢钙过量时,除磷酸二氢钙与钾盐的反应外同时存在磷酸二氢钙的高温分解反应以及反应产物间的二次反应。此外,研究发现磷酸二氢钙与K₂CO₃的反应活性显著高于KCl。在玉米秆中添加磷酸二氢钙后可在灰分中形成高熔点的Ca_9<...     

内翅板蒸发式冷凝器降膜流动与传热特性

为了增强蒸发式冷凝器板外气液两相流动与传热,基于数值模拟方法对比分析了几种新型的板片结构,研究了板片构型、喷淋水喷淋密度、空气入口速度等因素对气液两相流流体流动及传热性能的影响。结果表明:半圆波纹板有较长的水膜稳定时间和较大的换热面积,换热性能较好;不同板片结构的蒸发式冷凝器具有不同的最佳喷淋水喷淋密度,最佳喷淋密度区间范围为0.48~0.93 kg/(m·s);空气入口速度一定时,半圆波纹板的壁面温度随喷淋密度增大而增大,气液界面温度随喷淋密度增大而减小;当空气入口速度小于2.5 m/s时,空气入口速度的适当增大能够有效减薄半圆波纹板板外水膜厚度,强化换热。     

太阳能技术在工厂燃煤锅炉节能减排中的应用

提出并设计了在工厂燃煤锅炉供水系统中增加太阳能热水系统和保温储热水箱,并改进其自动控制装置的节能减排方案,通过理论分析和模型实验研究该方案的节能减排效果.研究结果表明:年节约燃煤费用占总投资的比例为9.3%左右,静态回收期为11 a;减少各类污染物排放的比例大约为4%,达到了预期的节能减排效果.     

板式换热器相变流动的传热及压降特性

建立了三维单流道模型,模拟了波纹倾角和波纹节距对相变流动传热和压降特性的影响。结果表明,沸腾传热和压降特性同时受到流动形式和触点影响,"曲折型"流动有利于液膜蒸发增强传热,触点对气相的扰动作用小于液相,因此在气相体积分数较高的区域的触点处气液相变转化现象不明显。传热系数随波纹倾角的增加而增大,随波纹节距的增加而减小,但在相同入口Reynolds数下波纹节距λ=16 mm比14 mm的传热系数大,主要是因为流动形式的改变在某种程度上减弱了触点数目减少对传热的影响。β=75°和λ=10 mm时传热性能最好。沸腾流动的压降随波纹倾角的增大先升高后降低,在β=65°左右达到峰值,随着波纹节距的增大而降低。     

HT-L粉煤气化合成甲醇中CO变换的数值研究

以国内某煤化工企业为实例,应用Aspen Plus工业系统流程软件对HT-L粉煤气化合成甲醇工艺中CO变换反应进行模拟,应用RK-SOAVE和ELECNTL的物性方法计算在特定条件下经过变换反应后CO含量.计算结果显示:在设定温度为210℃,压力为3.6MPa的条件下,CO变换反应前后CO气体的摩尔分数由69.578%降为19.700%,此时符合后续合成甲醇工艺条件的要求;同时与实验结果相比,提出模型能很好地模拟CO变换反应.     

粉煤气流床气化炉的数值模拟

应用Aspen Plus工业系统流程软件和Gibbs自由能最小化方法对粉煤气流床气化炉进行模拟.在设定粉煤气流床气化炉条件下,研究空气(O2占0.21,N2占0.79)与煤比和气化压力对有效气体(CO+H2)含量的影响.结果表明,在设定粉煤气流床气化炉温度为1 500 ℃和碳转化率为99%的条件下,当煤进料量为3 265.87 kg/h,空气与煤比为4∶1时,有效气体含量最大.同时,气化压力越大,有效气体含量越大.     

太阳能电池板自然通风冷却系统流动与传热的数值模拟EI北大核心CSCD

为解决光伏板工作温度制约其转换效率和寿命的问题,提出一种新型自然通风冷却电池板技术,采用Fluent2020R2软件模拟研究4种结构尺寸的自然通风冷却系统内的流动与换热过程,4种结构尺寸1、2、3和4的区别在于其对应冷却系统的支撑板和导流板尺寸不同。通过模拟研究发现:1)采用自然通风冷却技术可以降低太阳能电池板的工作温度,结构尺寸3的太阳能电池板平均工作温度最高为355.4 K,其次是结构尺寸2为354.1 K和结构尺寸1为352.4K,结构尺寸4的太阳能电池板平均工作温度最低为351.2K;2)优选的结构尺寸4的冷却系统在典型炎热干旱地区(新疆哈密)应用时,其在1、4、7、10月份下的冷却平均温降分别为:4.6 K,12.1 K,13.3 K,7.3K;出口最大风速分别为:0.30 m/s,0.34 m/s,0.4 m/s和0.31 m/s。可见,结构尺寸4对太阳能电池板的冷却效果最好,可将电池板的平均温度最大降低13.3 K。     

交流电场作用下电场流动聚焦装置内微液滴的生成实验

采用非接触式电极放入方式,避免了电化学效应的产生,通过改变外加交流电场强度和电场频率,研究了液滴交流电场流动聚集断裂过程的流型转变、液滴当量直径和生成频率.结果 表明,流量不变时,仅通过改变外加电场,依次可观测到液滴从弹状流、滴状流到喷射流的流型转变.当毛细数＜0.1时,生成的液滴当量直径随毛细数增加呈指数减小,且低频...     

变截面通道内流动聚焦微液滴生成数值研究

化学分析研究的不断深入,对液滴微流控精度提出了更高的要求。设计了不同孔径尺寸的流动聚焦通道模型,模拟油-水两相流动剪切微液滴生成过程。采用Level Set方法处理两相流动界面,研究了流动聚焦模型下通道尺寸和油-水两相流量比对生成液滴尺寸的影响。研究结果对实现微液滴生成过程的精准操控具有一定的参考意义。