张倩倩 作品数:9 被引量:27 H指数:2 供职机构: 上海交通大学机械与动力工程学院动力机械及工程国家教育部重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 石油与天然气工程 更多>>
燃用超低热值燃气的旋转回热型催化燃烧器数值分析 被引量:2 2017年 针对超低热值燃气难以点火燃烧而直接排入大气,导致环境污染和能源浪费的问题,提出了一种以超低热值燃气为燃料的反应器,即旋转回热型催化燃烧器.根据其周期性旋转、蓄热、放热和催化燃烧等特点,采用计算流体力学(CFD)软件进行模拟分析.结果表明:该反应器能有效氧化超低热值燃气(甲烷体积分数2%、入口速度20m/s),持续生成1 035~1 200K的高温燃气,从理论上证明了该反应器的可行性;在旋转周期的状态I(或II)内,燃气和烟气出口温度均近似线性升高,该规律可用于评估反应器的热力性能;反应器周期性旋转,使壁面温度峰值在1 200~1 600K变化,有利于催化燃烧发生,同时也避免了反应器中热量聚集和催化剂高温失活. 桑振坤 薄泽民 张倩倩 翁一武关键词:催化燃烧 数值模拟 单点系泊载荷联合作用极端海况下FLNG整船弯扭强度研究 浮式液化天然气生产储存装置(FLNG)是重要的海上天然气开采装备,本文针对单点系泊的FLNG进行了整船弯扭强度研究。研究中,利用有限元分析技术和SESAM软件,结合系泊系统单点载荷和极端海况联合作用,研究FLNG整船弯扭... 张倩倩关键词:有限元分析法 催化燃烧与旋转回热耦合的燃气轮机性能分析 被引量:2 2016年 低热值燃气总量巨大,种类繁多,很大一部分由于热值过低无法点火燃烧,常直接排入大气,造成能源浪费,加剧环境污染。为了利用这部分低热值燃气,提出一种催化燃烧与旋转回热耦合的新型燃气轮机系统,把催化燃烧室和高温换热器两个部件融合于一个部件中。相比传统燃气轮机,该燃机具有独特的优势:以低热值燃气为主燃料,采用催化燃烧;旋转回热保证了催化燃烧反应持续发生;结构布局更加紧凑。分析这种新型燃气轮机系统的热力循环特点,计算100 k W级新型燃机的热力性能,研究旋转周期等参数对性能的影响。结果表明:在使用甲烷浓度为2%的低浓度燃气时,透平入口温度保证在1 030~1 200 K,燃机能正常工作,从理论上证明了该新型系统是可行的;不同旋转周期之间系统运行的热力参数变化在3%以内,呈现准周期性;旋转周期之内系统运行的热力参数呈现波动变化;旋转周期减小,燃机输出功率和热效率降低,其波动性也降低。 桑振坤 张倩倩 薄泽民 翁一武关键词:催化燃烧 以生物质气为燃料的微型燃气轮机运行特性分析 被引量:13 2016年 本研究以某公司30kW微型燃机为对象,利用仿真模拟的方法,研究其以稻草气、棉柴气、木片气和沼气4种生物质气为燃料的可行性,计算燃用不同生物质气时微型燃机的安全运行工况。研究表明:该燃机无法燃用热值较低的稻草气与棉柴气,因其无法同时满足压气机喘振裕度及透平入口温度的要求;燃用热值较高的木片气和沼气时,微型燃机可以安全运行,木片气可以在压比为3.247-3.251、功率为18.13-32kW范围内安全运行,沼气可以在压比为3.203-3.207、功率为15.9-32kW范围内安全运行。针对微型燃机无法燃用低热值燃料这一问题,提出改进压气机方案,该方案增大了燃用低热值燃料时压气机的喘振裕度及透平入口温度,使其能够安全运行。 张倩倩 薄泽民 桑振坤 翁一武关键词:生物质气 微型燃气轮机 喘振裕度 利用化工过程余热的有机工质向心透平气动性能分析 2017年 针对化工蒸馏过程产生的余热(121~146℃),采用R600a工质,进行了150kW级的有机工质向心透平初步设计.在通过一维气动计算获得有机工质向心透平初步结构参数和性能参数的基础上,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟研究了有机工质向心透平设计工况的气动特性,获得了总体性能及流场分布情况.研究结果表明,在透平入口温度110℃、透平入口压力1.6 MPa条件下,有机工质向心透平质量流量4.17kg/s、压比3.2、效率82.7%、输出功率150.5kW,在设计工况下流动顺畅,效率高,满足有机工质发电系统对膨胀机的要求.研究成果可以为化工过程余热利用的有机工质向心透平设计提供基础数据. 薄泽民 张倩倩 桑振坤 翁一武关键词:化工过程 气动性能 流场分析 有机工质向心透平设计与性能分析 在化工余热中,利用芳烃精馏装置中蕴含的低温余热正被越来越多的学者关注,整个工艺过程中有多处低温余热可以利用。本文以146-121℃的C8芳烃冷凝放热为有机工质朗肯循环发电系统的热源,进行适用于该系统的有机工质向心透平的设... 张倩倩关键词:C8芳烃 气动性能 文献传递 低温热源有机工质向心透平变工况特性分析 被引量:10 2016年 有机物朗肯循环发电系统广泛应用于工业余热、太阳光热和地热等低温热源回收利用领域。作为关键做功部件,膨胀机的性能对有机物发电系统效率和输出功率有着重要的影响。该文针对温度为150-200℃的工业烟气余热,选择R600a为循环工质,进行了适用于有机物朗肯循环发电系统的150k W级有机工质向心透平初步设计和变工况性能研究。在一维气动热力计算和CFD数值模拟基础上,获得了向心透平设计工况气动性能,研究了入口压力、入口温度以及转速对向心透平变工况性能的影响。结果表明,入口压力对有机工质向心透平性能影响最大,转速次之,入口温度的影响最小。同设计工况相比,入口压力变化约±6.25%(±0.1MPa)时,向心透平功率变化约±7.4%(±12 k W),效率变化约±1.2%(±1%),流量变化约±6.58%(±0.27 kg/s)。 薄泽民 桑振坤 张倩倩 翁一武关键词:分布式能源 低温热源 R600A 变工况 一种非能动式有机物工质喷射制冷方法 本发明涉及一种非能动式有机物工质喷射制冷方法,利用重力把储液罐中的液体有机物工质加入蒸发器;蒸发器中工质受热蒸发,当工质温度和压力到一定值时自力式压控阀自动打开,喷射器工作;工质冷凝后,分为两路,一路流入储液罐,另一路进... 翁一武 吕小静 杨平 张倩倩文献传递 一种非能动式有机物工质喷射制冷方法 本发明涉及一种非能动式有机物工质喷射制冷方法,利用重力把储液罐中的液体有机物工质加入蒸发器;蒸发器中工质受热蒸发,当工质温度和压力到一定值时自力式压控阀自动打开,喷射器工作;工质冷凝后,分为两路,一路流入储液罐,另一路进... 翁一武 吕小静 杨平 张倩倩文献传递