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公开(公告)号：CN114065582A
公开(公告)日：2022-02-18
申请号：CN202111352433.X
申请日：2021-11-15
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/17 , G06F30/28 , G06T17/00 , G06F111/10 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种基于熵产理论与Omega法的有机朗肯循环向心透平流动损失诊断方法。该方法首先根据循环的运行参数与工质，对向心透平的基本参数进行一维设计；其次，建立透平的三维模型并完成网格划分，再通过网格无关性验证确定合理的网格数量；然后，根据设计条件对向心透平的内部流场进行数值模拟；在此基础上，通过熵产理论得到局部熵产与积分熵产的分布，确定透平的高损失区域。最后，利用Omega法识别透平内部的涡结构并与熵产分布进行对比，确定产生流动损失的主要涡结构。本发明通过熵产理论与Omega法分析透平内部的流动损失及其与涡结构的关联，实现向心透平流动损失的准确诊断，为透平结构改进与效率提升提供理论指导。
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公开(公告)号：CN114398832A
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202210046295.0
申请日：2022-01-14
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/23 , G06N3/08 , G06T17/20 , G06F111/06 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种有机朗肯循环(ORC)向心透平的分层协同优化设计方法。该方法从气动参数与叶型参数两个层次对向心透平进行优化设计，主要包括以下步骤：首先输入循环的工作条件，然后建立透平一维设计数学模型；其次，以循环热效率、透平轴效率及其尺寸为目标，建立多目标优化模型，通过优化确定最优气动参数；在此基础上，采用拉丁超立方法设计叶型参数方案，建立透平三维模型并划分网格；然后，对透平流动特性进行模拟，确定各方案的透平功率与积分熵产并将其作为优化目标，利用BP神经网络预测不同叶型参数的目标值，通过优化确定最优叶型参数。本发明不仅实现了系统性能与透平性能的融合提升，而且最大限度提升了向心透平的性能。
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公开(公告)号：CN114398832B
公开(公告)日：2024-07-30
申请号：CN202210046295.0
申请日：2022-01-14
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/27 , G06F30/23 , G06N3/084 , G06T17/20 , G06F111/06 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种有机朗肯循环(ORC)向心透平的分层协同优化设计方法。该方法从气动参数与叶型参数两个层次对向心透平进行优化设计，主要包括以下步骤：首先输入循环的工作条件，然后建立透平一维设计数学模型；其次，以循环热效率、透平轴效率及其尺寸为目标，建立多目标优化模型，通过优化确定最优气动参数；在此基础上，采用拉丁超立方法设计叶型参数方案，建立透平三维模型并划分网格；然后，对透平流动特性进行模拟，确定各方案的透平功率与积分熵产并将其作为优化目标，利用BP神经网络预测不同叶型参数的目标值，通过优化确定最优叶型参数。本发明不仅实现了系统性能与透平性能的融合提升，而且最大限度提升了向心透平的性能。
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公开(公告)号：CN113048030A
公开(公告)日：2021-06-29
申请号：CN202110380366.6
申请日：2021-04-08
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种太阳能梯级相变储热与分凝分馏型变浓度调节朗肯‑热泵系统及运行方法，属于低温热能利用与动力技术领域。所述系统主要包括：太阳能集热器、高温相变蓄热器、低温相变蓄热器、循环泵、工质泵、高温蒸发器、膨胀机、发电机、组分调节装置、高压压缩机、一级分凝器、低温蒸发器、四通阀及相应管道与阀门。通过增设储热装置、填料柱及组分分凝器，可实现二级蓄热、多级分离与组分浓度调控等功能。该系统综合应用梯级相变储热、非共沸工质浓度调节技术，可提高传热介质与冷热源之间的匹配性，提高朗肯‑热泵系统不同季节下的综合效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113255211B
公开(公告)日：2022-04-26
申请号：CN202110527387.6
申请日：2021-05-14
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开一种基于多目标优化与决策的有机朗肯循环工质筛选方法，只需要给定有机朗肯循环的工作条件（热源温度、热源流量）和工质的比热容、密度，以蒸发压力、冷凝压力、膨胀机入口温度、蒸发器与冷凝器夹点温度为设计变量，建立ORC系统热‑经济‑环保性能的数学模型，给定约束边界、循环工质及优化变量的范围，获得目标函数值。本发明提出的一种基于多目标优化与决策的有机朗肯循环工质筛选方法，避免在单目标的优化过程中遇到不同目标函数相互冲突、优化结果与工程实际不符等问题并通过调用现有工质物性计算软件中的工质的热物性，进行理论循环计算，为有机朗肯循环的性能分析计算节省大量时间，同时提高计算结果的准确性。
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公开(公告)号：CN113255211A
公开(公告)日：2021-08-13
申请号：CN202110527387.6
申请日：2021-05-14
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开一种基于多目标优化与决策的有机朗肯循环工质筛选方法，只需要给定有机朗肯循环的工作条件（热源温度、热源流量）和工质的比热容、密度，以蒸发压力、冷凝压力、膨胀机入口温度、蒸发器与冷凝器夹点温度为设计变量，建立ORC系统热‑经济‑环保性能的数学模型，给定约束边界、循环工质及优化变量的范围，获得目标函数值。本发明提出的一种基于多目标优化与决策的有机朗肯循环工质筛选方法，避免在单目标的优化过程中遇到不同目标函数相互冲突、优化结果与工程实际不符等问题并通过调用现有工质物性计算软件中的工质的热物性，进行理论循环计算，为有机朗肯循环的性能分析计算节省大量时间，同时提高计算结果的准确性。
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公开(公告)号：CN115758744A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211461611.7
申请日：2022-11-17
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/20 , G06T17/00 , G06F17/18 , G06F119/02
Abstract: 本发明公开了一种有机朗肯循环向心透平能量损失的分层熵产诊断方法。该方法先建立向心透平的三维仿真模型并对其流场进行CFD模拟；在此基础上，确定透平内部的当地熵产分布，依此诊断高损失的位置；其次，将透平总熵产按熵产组成及部件熵产两种方式进行分解，确定损失的主要来源及关键部件；然后，将关键部件划成不同区域并分解各区域的总熵产，确定关键部件的损失来源；最后，利用正交实验与极差分析法，确定影响透平损失的关键参数。本发明从多个层次对透平能量损失进行分层熵产诊断，在准确定位损失位置的同时，确定能量损失的根源及其关键影响参数，为深入理解透平能量损失机理及开展透平性能优化提供指导。
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公开(公告)号：CN115563809A
公开(公告)日：2023-01-03
申请号：CN202211384999.5
申请日：2022-11-07
Applicant: 湘潭大学
IPC: G06F30/20 , G06F111/04 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种波动热源条件下有机朗肯循环的优化设计方法。该方法首先根据给定的设计热源参数，对有机朗肯循环的设计参数进行优化，确定该热源条件下主要设备的参数；然后，建立系统变工况优化模型，结合热源的全年变化曲线，获得系统的变工况性能与全年运行性能；在此基础上，不断更新设计热源条件，获得不同设计条件下的系统年均性能并进行综合评价，确定系统最优设计基准及其与热源累积曲线的关系。本发明只需给定热源变化曲线，就可以确定系统设计的最优设计基准及设备容量，有效避免传统方法存在系统容量大幅偏离最优值导致全年运行性能偏低这一问题，能最大限度提升波动热源条件下有机朗肯循环的整体性能。
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公开(公告)号：CN113048030B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202110380366.6
申请日：2021-04-08
Applicant: 湘潭大学
Abstract: 本发明公开了一种太阳能梯级相变储热与分凝分馏型变浓度调节朗肯‑热泵系统及运行方法，属于低温热能利用与动力技术领域。所述系统主要包括：太阳能集热器、高温相变蓄热器、低温相变蓄热器、循环泵、工质泵、高温蒸发器、膨胀机、发电机、组分调节装置、高压压缩机、一级分凝器、低温蒸发器、四通阀及相应管道与阀门。通过增设储热装置、填料柱及组分分凝器，可实现二级蓄热、多级分离与组分浓度调控等功能。该系统综合应用梯级相变储热、非共沸工质浓度调节技术，可提高传热介质与冷热源之间的匹配性，提高朗肯‑热泵系统不同季节下的综合效率。
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