国家自然科学基金(50876117)
- 作品数：15 被引量：24H指数：3
- 相关作者：杨晨彭伟谭玲君马定聪何航行更多>>
- 相关机构：重庆大学广东石油化工学院教育部更多>>
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- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术理学动力工程及工程热物理更多>>
- isat在sofc氢氧反应中的应用
- 2012年
- 现代先进能源系统普遍具有复杂性和多尺度特性,其模拟研究存在的最大问题是计算代价过高。为了提高计算效率,将非结构化自适应建表法(in situ adaptive tabulation,ISAT)与动力学蒙特卡洛法(kinetics Monte Carlo,KMC)相结合,在误差允许的范围内,通过采用近似插值计算代替部分耗时的微观模拟过程,达到减少计算时间的目的。以固体氧化物燃料电池(solid oxide fuel cell,SOFC)为例,对其在不同参数条件下氢氧反应过程进行仿真研究。仿真结果表明,在满足精度要求的前提下,所建立起的混合方法相比于单独使用kMC能够有效的缩短计算时间,提高计算效率。
- 杨晨黄永和马定聪
- 关键词：多尺度固体氧化物燃料电池
- 热物理模型对空化泡崩溃末期第一次闭合特性的影响被引量：2
- 2011年
- 通过理论证明和数值计算,研究了不同的热物理模型对空化泡崩溃末期的各种特性参数的影响。结果指出,随着多方指数γ的增加,合外力功和动能的最大值逐渐降低,泡内最大温度值逐渐增加,最大压力值却是逐渐降低的;在空化泡崩溃闭合点,合外力功、动能以及半径到达最小值,同时温度和压力达到最大值,五者均具有同时刻性;空化泡被压缩至初始半径值点R=R0,该点是合外力功和动力的最大值所对应的驻点半径,同时,该点也是等温过程与绝热过程的分界点,空化泡从膨胀至最大半径然后被压缩至初始半径R=R0时刻为止的这段时间内是属于热力学等温过程,然后,空化泡从被压缩至初始半径开始到空化泡第一次崩溃闭合点即最小半径R=Rmin时刻为止,该过程是属于动力学绝热过程;对于泡内气体为空气的空化泡在同一空化过程中,在不同阶段分别采用不同的热物理模型,在热力学等温过程期间多方指数取γ=1.0,在动力学绝热过程期间多方指数取γ=1.3～1.4之间较为合理。
- 田红杨晨
- 关键词：空化泡绝热过程
- 600MW超临界W火焰锅炉燃烧特性及水冷壁分布参数混合模拟被引量：10
- 2014年
- 以东方锅炉600MW超临界W火焰锅炉为研究对象,从非预混燃烧、气相湍流、颗粒相轨道模型、辐射传热、煤粉挥发分燃烧等模型入手,运用计算流体力学软件FLUENT进行了计算流体力学(CFD)模拟,同时建立了炉膛水冷壁一维分布参数模型,将其得到的水冷壁温度分布作为CFD模拟的边界条件,通过两种模型的混合模拟,得到了更为准确的基础工况和变负荷工况下炉膛内温度场、流场、组分浓度场的分布特性,并分析了炉内煤粉燃烧规律的变化。
- 杨晨赵丽何航行
- 关键词：W火焰锅炉CFD模拟混合模拟
- 600MW超临界直流锅炉启动系统仿真研究被引量：2
- 2014年
- 在电站运行锅炉启动优化设计问题的研究中,直流锅炉启动系统的特殊性以及启动过程水蒸汽参数所具有的复杂性,影响系统运行的稳定性。为掌握锅炉启动系统的运行机理及特性,对600MW超临界直流锅炉的启动系统进行了仿真研究。以锅炉启动过程中最为复杂的湿干态转换阶段为研究的重点,遵循模块建模的原则,依据启动过程工质侧、烟气侧及金属蓄热的数学模型,对炉膛、水冷壁、省煤器、储液罐(汽水分离器)、储液罐水位调节阀(361阀)等对象建立动态数学模型,对启动过程(0-30%BMCR)进行了仿真,结果表明,为锅炉启动系统的优化设计和运行人员掌握启动特性提供了依据。
- 杨晨张磊
- 关键词：超临界直流锅炉
- 气液两相分离的免方程多尺度模拟方法被引量：1
- 2015年
- 提出了一种用于模拟气液两相分离过程的免方程多尺度方法,该方法以格子Boltzmann(LB)模型作为介观仿真器,LB模型进行少量演化步后运用二阶伸缩式投影方法对介观仿真器演化得到的结果进行有效的外推处理,能够快速准确地获取后续演化步的结果,从而实现对气液两相分离过程的多尺度模拟研究。对气液分离过程中饱和密度曲线和模型产生的伪速度大小的对比分析表明所提出的多尺度模拟方法能够快速准确地反映气液两相分离过程的宏观特性,证明了所提方法的准确性和高效性。
- 杨晨何航行
- 关键词：两相流气液分离格子BOLTZMANN方法多尺度数值模拟
- 反应扩散的伸缩式投影多尺度模拟方法被引量：1
- 2011年
- 目前在复杂能源系统模拟研究中所面临的各类反应扩散问题越来越复杂,其在宏观上已不能有效模拟,在细小尺度上由于内存开销巨大与CPU耗时过长实施模拟极为困难。基于此,本文提出一种反应扩散的伸缩式投影多尺度模拟方法(RDTPM)。该方法只需通过反应扩散的细小仿真器计算少量演化步,用伸缩式投影积分方式对仿真器演化得到的反应物浓度进行合理的外推处理,即能准确快速地获取后续演化步的反应物浓度,从而满足反应扩散的研究所需。分别利用动态学蒙特卡洛模拟(KMC)和格子玻尔兹曼方法(LBM)建立反应扩散的细小仿真器,通过对Schlogl、Selkov反应扩散过程的多尺度模拟结果证明所提方法的准确性和高效性。
- 杨晨彭伟
- 关键词：格子玻尔兹曼方法
- SOFC电化学性能的伸缩式投影Adams多尺度模拟
- 2012年
- 目前对SOFC的研究主要通过数值分析方法,由于传统宏观模型不能准确描述其内在机理,而细微尺度模拟则面临计算机内存开销巨大,CPU耗时过长的问题。因此本文提出一种用于模拟SOFC电化学性能的伸缩式投影Adams多尺度模拟方法,建立SOFC的系统模型,首次以多尺度的观点从介观尺度出发对SOFC电化学性能进行模拟。研究其各电化学性能参数之间的关系以及入口燃料/空气成分含量、SOFC工作温度、压力对电化学性能的影响,论证了该方法的有效性。
- 杨晨周娜娜彭伟
- 关键词：固体氧化物燃料电池电化学性能
- 基于PDE降阶模型的最优控制被引量：1
- 2009年
- 针对带有约束条件的偏微分方程(PDE)模型最优控制的实时性要求和巨大的内存开销问题,提出了基于降阶模型的输入/状态约束的最优实时控制方法。采用特征正交分解和奇异值分解以及Galerkin投影方法导出了动态PDE具有高精度离散形式的状态空间低阶模型,提出了一定输入/状态约束条件下的基于二次规划单步滚动最优控制并与基于线性二次调节器的极值验证最优控制策略相互验证。通过对流-扩散-反应过程的控制仿真结果证明了所提方法的高效性和准确性。
- 李攀峰杨晨谭玲君
- 关键词：奇异值分解降阶模型最优控制
- SOFC-PEM联合发电系统的不确定性分析
- 2012年
- 以固体氧化物燃料电池与质子交换燃料电池(SOFC-PEM)联合发电系统为研究对象,以系统操作参数作为不确定参数,采用基于拉丁超立方体抽样法的不确定分析方法,即包括以适宜的概率分布函数来表述和量化不确定因素并将不确定性传播到确定性模型来建立输出结果的概率分布规律,进而分析系统操作变量的不确定性对系统净电功率的影响。不同于传统的灵敏度分析方法,考虑参数的概率结构,评价多个参数的相对重要性。结果表明:高SOFC电堆操作温度、低燃料流量和低SOFC燃料利用率有利于减少系统净电功率因不确定因素引起的偏差和波动,但同时以减少系统净电功率为代价。不确定性分析可为在不确定条件下设计参数的优化提供依据。
- 杨晨谭玲君
- 关键词：灵敏性分析
- 燃料电池电化学反应的投影Adams多尺度模拟
- 2012年
- 提出一种用于模拟燃料电池电化学反应过程的投影Adams多尺度方法,该方法只需在某种细微尺度上建立电化学反应过程的仿真器并计算其中少量演化步,然后运用二阶精度的Adams预测校正法对仿真器演化后得到的反应物浓度进行有效外推即能快速准确获取后续演化步的反应物浓度,从而满足燃料电池电化学反应机理特性研究的需要。通过对固体氧化物燃料电池(SOFC)中的电化学反应过程进行仿真分析,结果表明所提方法具有较高的准确性和计算效率,能够从细微底层出发较为真实地反映出燃料电池电化学反应过程的宏观特性。
- 杨晨彭伟马定聪
- 关键词：燃料电池电化学反应
