鍋爐作為能源的主要消耗者,具有重要的研究意義。計(jì)算流體力學(xué)（CFD）在鍋爐數(shù)值模擬中得到廣泛應(yīng)用,實(shí)際情況下,需要大量CFD數(shù)據(jù)才能得到鍋爐溫度場(chǎng)分布圖,耗時(shí)長(zhǎng)。而現(xiàn)如今風(fēng)電、光伏的并網(wǎng)給電力系統(tǒng)穩(wěn)定性造成了沖擊,因此快速預(yù)測(cè)鍋爐溫度場(chǎng)分布,有利于調(diào)整鍋爐運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)調(diào)頻調(diào)峰的作用,保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。本文的創(chuàng)新點(diǎn)在于提出了一種基于CFD數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)降維算法的快速重建四角切圓鍋爐火焰溫度場(chǎng)分布的方法,以實(shí)現(xiàn)鍋爐溫度場(chǎng)的預(yù)測(cè)。本文分為數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究?jī)刹糠?利用CFD軟件,模擬四角切圓鍋爐在不同工況下的溫度場(chǎng)分布,得到溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)數(shù)據(jù)降維算法,提取POD正交基,基于少量熱電偶測(cè)量值對(duì)火焰溫度場(chǎng)進(jìn)行重構(gòu),將模擬結(jié)果和重構(gòu)結(jié)果對(duì)比分析,證明了該重構(gòu)模型的準(zhǔn)確性。本文進(jìn)行了誤差分析,隨著POD基個(gè)數(shù)的增加,模型的重構(gòu)準(zhǔn)確性先增加后降低,隨后保持不變;隨著采樣率的增加,重構(gòu)準(zhǔn)確性增加,到達(dá)一定值后不再變化;測(cè)量位置、噪聲等級(jí)對(duì)重構(gòu)結(jié)果影響很小。仿真研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,本方法能夠應(yīng)用于重建四角切圓鍋爐溫度場(chǎng),相比于傳統(tǒng)的仿真重建,有效地提高了重建速度,實(shí)現(xiàn)溫度場(chǎng)的快速重構(gòu),為鍋爐溫度場(chǎng)重建提... 

【文章來(lái)源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：59 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 數(shù)值模擬和數(shù)據(jù)降維算法的發(fā)展概況
        1.2.1 鍋爐數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀與發(fā)展分析
        1.2.2 POD降維算法的研究現(xiàn)狀與發(fā)展分析
    1.3 本課題研究?jī)?nèi)容
    1.4 論文章節(jié)安排
第2章 本征正交分解(POD)降維算法原理
    2.1 POD降維算法簡(jiǎn)介
    2.2 POD經(jīng)典算法—SNAPSHOT
    2.3 POD重構(gòu)算法—GAPPY
    2.4 本章小結(jié)
第3章 四角切圓鍋爐溫度場(chǎng)數(shù)值模擬研究
    3.1 數(shù)值模擬工具介紹
    3.2 基本數(shù)學(xué)模型介紹
        3.2.1 基本的守恒定律
        3.2.2 湍流模型
        3.2.3 輻射模型
        3.2.4 燃燒模型
    3.3 數(shù)值仿真模型的建立
        3.3.1 幾何模型
        3.3.2 求解模型
        3.3.3 邊界條件的確定
    3.4 本章小結(jié)
第4章 CFD模擬和POD算法重構(gòu)結(jié)果分析
    4.1 重構(gòu)結(jié)果
    4.2 誤差分析
        4.2.1 POD基個(gè)數(shù)對(duì)重構(gòu)的影響
        4.2.2 采樣率對(duì)重構(gòu)的影響
        4.2.3 測(cè)量位置對(duì)重構(gòu)的影響
        4.2.4 噪聲水平對(duì)重構(gòu)的影響
    4.3 本章小結(jié)
第5章 實(shí)驗(yàn)分析
    5.1 四角切圓鍋爐火焰溫度場(chǎng)重建實(shí)驗(yàn)臺(tái)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹
        5.1.2 實(shí)驗(yàn)臺(tái)組成
        5.1.3 實(shí)驗(yàn)步驟與注意事項(xiàng)
    5.2 基于實(shí)驗(yàn)的重構(gòu)結(jié)果
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 研究成果總結(jié)
    6.2 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3312538