肖庆华
,
陈林根
,
谢志辉
,
冯辉君
,
孙丰瑞
工程热物理学报
结合[火积]耗散极值原理和构形理论，以基于[火积]耗散率的当量热阻最小化为目标，采用解析解法对Y形肋片进行了构形优化，分析了复合参数α（关于对流换热系数、肋片的包络面积及其热导率的简单函数）和肋片占比Ф1对Y形肋片优化的影响，并比较Y形和T形肋片的整体传热性能的优劣。结果表明，增大α和增大Ф1可降低肋片的无量纲当量热阻，改善其整体传热性能。总体积和肋片材料的体积都相同时，Y形肋片无量纲当量热阻要比T形肋片的无量纲当量热阻小很多。也就是说，Y形肋片优于T形肋片，更能提高系统的整体传热性能。
关键词:
构形理论
,
肋片
,
[火积]耗散率
,
当量热阻
,
广义热力学优化
刘长鑫
,
谢志辉
,
孙丰瑞
,
陈林根
钢铁研究学报
运用系统动力学原理,采用因果关系和存量流量分析方法,在相对宏观的层面构建了钢铁生产过程烧结工序的铁素流动态模型.仿真结果准确,验证了系统动力学原理应用于钢铁生产流程研究的适用性及建模仿真的有效性.计算表明:烧结矿铁素流随时间的增加而不断增大,然后逐渐趋于稳定,且烧结矿铁素流在烧结初始时段增加速度最快;返回铁素流波动越大,烧结矿铁素流、损失铁素流和烧结机铁素重新达到输出稳定状态所需时间越长.
关键词:
钢铁生产流程
,
系统动力学
,
烧结
,
铁素流
,
仿真
谢志辉
,
梁智明
,
张小俊
,
胡波
,
周进
绝缘材料
主要对国产含促进剂少胶粉云母带DECJX的电气绝缘性及包扎工艺性等方面进行研究，采用该云母带制作试验定子线圈，并对定子线圈的各项性能进行测试分析。结果表明：该国产含促进剂少胶粉云母带DECJX的各项性能均达到国外同类产品的技术指标要求，生产的定子线圈各项性能优异，可逐步在高压交流电机上推广应用。
关键词:
促进剂
,
少胶粉云母带
,
高压电机
冯辉君
,
陈林根
,
谢志辉
,
孙丰瑞
工程热物理学报
基于构形理论,以质量积耗散率最小为优化目标,在构造体总体积和高渗透性材料一定的条件下,对基于环形高渗透性通道的圆柱形构造体进行传质构形优化,得到无量纲平均压差最小的圆柱体构造体最优构形.结果表明:存在最佳高渗透性通道尺寸比(D1/D0)opt和最佳圆柱形构造体径高比(H0/H1)oo使得圆柱形构造体的无量纲平均压差取得二次最小值.增加单元体数目n有助于提高圆柱形构造体的传质性能;当n＞5时,其传质性能提高幅度很小,此时增加单元体数目对其传质性能改善不明显.基于质量积耗散率最小所得到的圆柱形构造体最优构形能够降低构造体的平均传质压差,改善其整体传质性能.
关键词:
构形理论
,
质量积耗散率最小化
,
圆柱形构造体
,
传质构形优化
,
广义热力学优化
陈林根
,
杨博
,
谢志辉
,
王文华
,
孙丰瑞
中国冶金
炼钢转炉余能余热主要包括转炉烟气的显热和转炉煤气的潜热以及转炉渣的显热，合理回收利用转炉余能余热是实现转炉负能炼钢的关键。建立了转炉煤气驱动的开式燃气轮机热电冷联产（CCHP）装置有限时间热力学（FTT）模型。以装置总可用能率和第一定律效率为目标，在无煤气质量流率和装置尺寸约束下，优化了压气机进口相对压降和压比，得到了最大总可用能率和相应的煤气质量流率；在煤气质量流率和装置尺寸约束下，优化了压气机进口相对压降，得到了最优效率，同时联产装置各部件的面积分配也得到了优化。分析了煤气显热利用、放散率、循环总温比、发生器工质温度和供热温度等参数对装置最优性能的影响。
关键词:
转炉煤气
,
有限时间热力学
,
开式燃气轮机热电冷联产装置
,
总可用能率
,
第一定律效率
任东滨
,
梁智明
,
刘雁
,
周进
,
谢志辉
,
黄绍波
绝缘材料
大型发电机槽楔和线棒之间加入弹性波纹板，利用波纹板在发电机槽内被压缩变形后产生的回弹力提供持续的压紧力。为了保证线棒固定效果，发电机楔下波纹板的回弹力必须大于线棒承受的径向电磁力。通过分别测试新、旧波纹板的回弹力，分析波纹板的应力应变特性及变化规律，探讨波纹板的尺寸及应力应变特性测试方法。结果表明：使用6年后的波纹板的力学特性仍满足要求。在测试波纹板的应力应变特性时，应注意减小测量误差。
关键词:
波纹板
,
槽楔
,
应力应变
,
回弹力
,
测试方法
刘长鑫
,
谢志辉
,
孙丰瑞
,
陈林根
钢铁
运用系统动力学原理,采用因果关系和存量流量分析方法,在相对宏观的层面构建了钢铁生产流程炼铁工序的铁素流动态模型.仿真结果准确,验证了所建炼铁工序系统动力学模型的正确性并分析了不同返回情况下高炉铁素、铁水铁素流和损失铁素流的动态特性.计算结果表明:从物料投入高炉到铁水稳定输出时段,铁水铁素流随时间的增加而不断增大,然后逐渐趋于稳定,且铁水铁素流在炼铁初始时段增加速度最快;高炉铁素和损失铁素流均与本单元铁素流返回率呈正相关,且不随上游铁素流返回率的变化而改变;铁水铁素流与上游铁素流返回率、本单元铁素流返回率均呈负相关;上游铁素流返回率的增大会使铁水铁素流减小至新的稳定输出状态;本单元铁素流返回率的增大会使铁水铁素流先减小,然后逐渐增大至新的稳定输出状态.
关键词:
炼铁
,
铁素流
,
系统动力学
,
仿真
陈林根
,
杨博
,
谢志辉
,
孟凡凯
,
戈延林
,
孙丰瑞
钢铁研究
为探索高炉余能余热利用的新模式,并从热力学的角度寻求提高余能余热利用效率的方法,建立了高炉余能余热驱动的闭式回热布雷顿循环热电冷联产装置模型,应用有限时间热力学理论和方法对装置的(火用)输出率和(火用)效率进行了研究.通过数值计算讨论了回热器热导率和热电比的选择,优化了循环压比,分析了煤气放散率、压气机和涡轮机效率、制冷和供热温度、热风炉烟气侧热导率等设计参数对装置最优(火用)性能的影响,发现存在最佳的供热温度使(火用)输出率和(火用)效率分别获得最大值.
关键词:
高炉余能余热
,
闭式回热布雷顿循环
,
热电冷联产
,
(火用)输出率
,
(火用)效率
冯辉君
,
陈林根
,
谢志辉
,
孙丰瑞
工程热物理学报
基于构形理论,以(火积)耗散率最小为优化目标,在微、纳米尺度下对树状圆盘导热问题进行构形优化,得到整体导热性能最优的树状圆盘最优构形.结果表明:在微、纳米尺度下,尺寸效应影响下的树状圆盘构造体最优构形与无尺寸效应影响时的树状圆盘构造体最优构形有明显区别.存在高导热材料最佳单元体占比使得树状圆盘无量纲平均传热温差取得最小值.对于3种结构形式(nn、nb和bb)的树状圆盘,其无量纲临界半径分别为1.16、1.45和1.75.当树状圆盘半径大于临界半径时,圆盘高导热材料需采用树状布置,反之则采用辐射状布置.基于(火积)耗散率最小的树状圆盘导热构形优化能够降低圆盘构造体的平均传热温差,提高其整体传热性能.
关键词:
构形理论
,
(火积)耗散率最小化
,
树状圆盘
,
微、纳米尺度
,
广义热力学优化
