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2022年, 第42卷, 第2期 刊出日期:2022-04-30
  

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  • 许焕焕, 葛一, 李强, 任霄汉, 朱子霖, 马春元
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 1-13. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0001-13
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    在全球碳中和形式的驱动下,发展替代传统化石燃料的绿色可再生能源迫在眉睫。氢气被视为最有前景的可再生燃料之一,但其储存和运输等技术问题难以突破。氨(NH3)作为一种富含氢的无碳清洁燃料,其能量密度高、辛烷值高、易于储运等诸多优点逐渐引起了人们的广泛关注,在动力输运及热力发电等领域具有极大的研发价值;与此同时,氨燃烧也伴随着燃烧不稳定、NOx排放高等问题。文章介绍了氨燃料的物理特性、基本燃烧特性以及化学燃烧机理的研究现状,讨论了氨与其他传统燃料相比的优势与劣势,随后概述了目前国内外氨燃料应用技术,并对氨燃料的发展趋势进行了前景展望。

  • 唐明武, 张津育, 刘依然, 吴小舟
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 14-25. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0014-12
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    暖通空调系统运行能耗是建筑能耗的主要方面,为了降低能耗节约资源,暖通空调系统优化控制就显得尤为重要。随着深度强化学习(DRL)的发展,其在工程优化控制中的表现良好,更多的暖通空调系统开始采用基于DRL的优化控制方法,但针对类似地暖的热惰性大的系统应用研究相对较少。因此,文中将DRL算法应用到地面辐射供暖系统优化控制中,并综合考虑人体热舒适、工作效率及系统能耗,分别与传统的地暖通断控制和PID控制效果进行对比分析。结果表明,DRL控制在室内热舒适度略优于传统通断控制和PD控制,但工作效率及能耗方面相对略差一些。该研究对象是针对于单房间区域模型,但包括了三个不同的地区,验证了DRL控制策略在地板辐射供暖系统的可行性,为进一步多房间模型研究提供基础。

  • 吴俊, 庞波, 方鑫, 赵畅, 张一帆, 安巍
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 26-32. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0026-07
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    文中设计了一种建筑整合型线性菲涅尔聚光器,该聚光器具有设计紧凑、焦距短、户外使用风阻小等优点,适合安装于高层建筑外墙。通过光学模拟及实验研究,文中分析了聚光器在不同安装条件下的光学效率和集热效率,并与平板集热器进行了对比。光学模拟结果显示,由于跟踪太阳角度的差异,横向安装的聚光器的光学效率除了在正午时分高于垂直安装,其余时刻均低于垂直安装;垂直安装的日均集热光学效率为50.9%,比横向安装高3%.户外集热性能的测试结果显示,垂直安装聚光器集热效率变化趋势与横向安装相似,垂直安装聚光器的日均集热效率可达41.1%,比横向安装时的集热效率高出4%.结合光学模拟的结果可知,垂直安装的聚光器的光学性能和集热性能均优于横向安装的聚光器。此外,通过与商用平板集热器的集热性能的对比实验可知,平板集热器和聚光器在实验开始时具有相似的集热效率,其余时刻平板集热器的集热效率均低于聚光器,聚光器的日均集热效率比平板集热器高11%.

  • 张子茜, 熊再立, 张彪, 杨琰鑫, 付恩康
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 33-40. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0033-08
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    针对传统舰船遥感图像存在背景复杂和信息模糊等问题,提出一种基于超分辨率重建的舰船遥感图像小目标检测算法。该方法首先通过超分辨率重建技术对信息模糊的原始遥感图像进行清晰重建,防止重建图像过程中出现过大的固有特征损失和过于平滑的梯度变化。在此基础上建立FasterR-CNN网络,自动提取图像数据集目标特征,准确地实现舰船遥感图像中的小目标识别。实验结果表明,基于超分辨率重建的检测算法的综合效率达到65.5%,相比传统算法提高12.9%.由此证明,改进后的算法能够有效克服目标尺寸小和识别背景复杂所带来的检出率低和准确率差等问题。

  • 崔宇, 刘文江
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 41-48. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0041-10
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    新能源汽车是汽车发展的重要方向之一,动力电池作为新能源汽车的核心部件,其技术发展水平对于新能源汽车的发展和规模化应用具有重要意义。文中综述了新能源汽车中的锂离子动力电池技术的发展现状,开展了锂离子动力电池的正极材料、负极材料、电解质材料及隔膜材料的发展现状探讨与前景分析。分析表明,为了实现更高的能量密度以及提高安全性,正负极材料的发展重点是基于现有材料的纳米化、结构化;以及寻找能量密度更高的正极材料作为替代。液态电解质的安全性是锂离子电池的研究重点以及未来发展需要重点解决的问题之一,通过对电解质界面研究的深入,可以有效提高电池的安全性和性能。此外固态电解质的发展可以提高电池的安全性,但是目前固态电解质的研究还处于实验阶段。隔膜材料从单一的聚合物发展到到纳米涂层复合结构,重点在于进一步提升离子通过能力,化学稳定性和机械性能。

  • 石均, 陶善聪, 周毅
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 49-61. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0049-13
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    当分形湍流发展至均匀状态后,为了研究流场的传质输运特性,通过标记流场不同区域的流体颗粒,采用T13插值方式获取流体微元的拉格朗日位置和速度,探索示踪粒子的运动规律。与此同时,模拟了具有相同阻塞率的规则流场进行对比分析数值结果表明:由于分形流场边界处的大尺度运动明显,其示踪粒子沿流场运动的平均位移波动范围比规则流场更大。同时,两类流场边界处的流体粒子在演化过程中都会朝着流场中心区域运动。此外,分形流场的大尺度运动使得示踪粒子沿法/展向的扩散能力更强,最终导致分形流场的示踪粒子沿法/展向运动的平均路程约为规则流场的3倍。

  • 王智浩, 赵斌, 张子晗, 王琪霖, 马杰, 杜磊
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 62-69. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0062-08
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    提高锅炉热效率和降低污染物排放强度,对于“双碳”背景下煤电行业的健康发展具有重要意义。文中以某300MW亚临界循环流化床机组为例。在稳定运行工况下对锅炉机组大修前后的热效率和污染物排放强度进行了对比试验,探究了大修前后锅炉热效率和污染物脱除效率的变化规律及其影响因素。结果表明:锅炉大修后热效率提高了3.28%;空预器漏风率得到明显改善,A、B空预器漏风率分别降低了12.87个百分点和10.04个百分点;除尘器性能得到一定程度的提升,A、B除尘器的除尘效率分别提高了0.03%和0.05%:大修后受脱硫塔入口段烟道漏风影响,脱硫效率下降了0.29%.

  • 李赟
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 70-84. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-02-0070-15
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    城市污泥的高效低成本无害化处理处置是环境领域面临的重要难题之一,在无害化处理的同时,实现其资源化利用是重要的发展趋势。热化学转化在实现城市污泥资源化利用方面具有光明的发展前景。文中全面总结了城市污泥干化-焚烧、热解/碳化、气化、水热处理、与其它物质的协同处置这些新型热化学转化技术的基本原理、特点、影响因素、研究现状等,进一步指明了未来的发展方向。总体上,这些技术表现出明显的优势,研究已经取得了显著进步,国内外出现了少量的示范或商业装置,但离规模化应用尚有较大差距,需要进一步加强基础理论和关键技术研究,加大工业示范和商业推广力度。

  • 于坤生, 庞丹, 齐明泽, 鲁志伟
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 85-91. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-01-0085-07
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    IE标准求解直埋电缆暂态温升时,土壤部分温升采用指数积分公式计算,电缆部分则采用热路模型,求解导体温升需要对电缆和土壤分别分析,增加了计算的复杂性。电缆间的互热效应及土壤对电缆温度场的影响可通过土壤热路模型模拟,与电缆部分的热路模型结合形成完整的R热路模型。首先根据标准中给出的求解公式计算模型中各层的热阻、热容、热源,然后以有限元法求得的电缆温度场为基准,验证了新模型在稳态及暂态计算时的准确性,最后将模型应用于实际工程计算中。结果表明:当电缆集群敷设时,新模型可正确模拟电缆群的稳态温度分布;计算电缆暂态温升时,与有限元仿真结果相比,解析法的最大误差为3.2℃,平均绝对值误差在0.57℃之内。新模型的误差在工程允许范围内,可用来快速计算电缆周围存在热源时的温度分布。

  • 于凤娇, 王典, 李润宇
    东北电力大学学报. 2022, 42(2): 92-103. https://doi.org/10.19718/j.issn.1005-2992.2022-01-0092-12
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    高渗透率风、光等分布式电源出力的间歇性和波动性是影响电网消纳可再生能源的主要原因。针对以上问题引入需求侧响应参与度,采用了规划-运行双层模型对含分布式电源并网优化策略进行研究。在规划层综合考虑风光承载率、经济性以及网络损耗建立多目标规划模型,对DG(Distributed Generation)的安装位置和容量以及DR(Demand Response)容量进行优化。在运行层引入电网调控DR参与度和电价激励DR参与度两种模式,并利用改进引力搜索算法进行求解。通过对东北某地区实际47节点配电系统进行算例仿真,得到不同参与度下的多目标运行方案,结果验证了研究的合理性和可行性。