张楠
- 作品数：18 被引量：58H指数：5
- 供职机构：上海理工大学能源与动力工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金上海市科学技术委员会资助项目国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程机械工程水利工程更多>>
- Spar平台螺旋侧板水动力特性研究
- 2017年
- Spar平台在来流作用下极易发生涡激运动,造成疲劳损坏。采用CFD(计算流体力学)方法,探究螺旋侧板对Spar平台水动力特性的影响。首先通过原型平台绕流分析验证模拟方法的可靠性,然后分析不同厚度及不同迎流角度时水动力参数的变化。结果表明:螺旋侧板可有效抑制涡激运动,使平台总体受力减小;在研究范围内,螺旋侧板厚度为0.10D(D为平台直径)时,对涡激运动的抑制效果最为显著;迎流角度在一定程度上会影响抑涡效果,在研究范围内b截面的拖曳力系数和升力系数均为最小值,抑涡效果最为理想。
- 张楠李春丁勤卫郝文星
- 关键词：CFD
- 螺旋侧板厚度对浮式风力机Spar平台涡激载荷的影响
- 2017年
- Spar平台因其特殊的深吃水立柱式结构,在来流影响下极易发生涡激运动。为探究不同厚度螺旋侧板对浮式风力机Spar平台涡激载荷的影响,基于CFD方法,针对不同厚度螺旋侧板,对平台进行了数值模拟并详细分析平台的升阻力系数、压力场及涡量场等流场参数。结果表明:螺旋侧板可有效抑制涡激载荷,且随厚度增加,升力系数幅值先增加后减小,阻力系数逐步减小;在研究范围内,螺旋侧板厚度为0.10 D时,升力系数幅值最小,阻力系数与原型平台在同一范围内,对涡激载荷的抑制效果最好。
- 叶舟王东华丁勤卫郝文星张楠李春
- 关键词：SPAR平台厚度CFD
- 相变蓄能太阳能热泵系统的蓄热特性研究被引量：9
- 2019年
- 将太阳能光热技术、空气源热泵技术以及相变蓄能技术加以整合,研制一套复合型热水制取系统,为建筑热水供给的节能降耗提出一种思路。完成系统的设计及搭建,并在不同控制逻辑下对系统性能进行测试,着重分析相变蓄热材料对蓄热水箱的蓄热特性影响。研究发现布置有相变蓄能材料的蓄热水箱相较无相变蓄能材料的蓄热水箱其持续出热水的时间增加,出热水率提升,温度分层更好,性能得到提升。除此之外,数据显示对流量的控制亦是优化该系统蓄热特性的关键因素。
- 韩玮王芳花王王子龙陈夏辉李叔蔚张楠
- 关键词：相变蓄能空气源热泵太阳能热性能分析
- 海上漂浮式风力机Spar平台波频与慢漂响应性能分析被引量：9
- 2016年
- 建立OC3-Hywind Spar Buoy平台的NREL 5 MW漂浮式风力机整机模型,采用基于辐射绕射理论的面元法和完整的二阶传递函数(QTF)计算一阶与二阶波浪载荷,并利用叶素-动量理论对叶片气动载荷进行计算.对一阶与二阶波浪载荷以及由其引起的波频与慢漂响应进行对比分析,并分别讨论风、浪联合作用和不同海况下风、浪、流联合作用时的波频与慢漂响应.结果表明:一阶波浪载荷比二阶波浪载荷至少大1个量级,但两者引起的动态响应幅值在同一个量级;气动载荷不仅影响慢漂响应,而且对波频响应也有一定影响;波频响应主要受海浪影响,慢漂响应主要受气动载荷影响.
- 王东华叶舟郝文星张楠李春
- 尾缘襟翼对风力机翼型气动特性影响研究被引量：1
- 2018年
- 尾缘襟翼(TEF)因其对翼型气动特性的调控能力,被认为是降低叶片疲劳和局部载荷最具可行性的气动控制部件。对TEF进行建模,采用Xfoil和CFD软件分析了TEF对翼型气动特性的影响及其机理,并从叶素理论角度对变化来流下TEF的减载效果进行了验证,结果表明:TEF位于不同摆角时翼型升阻力系数均有不同程度的变化,TEF可有效实现对翼型气动特性的主动控制;TEF摆动改变了翼型表面的静压分布和流动状态,进而对翼型升阻力和失速攻角产生影响;TEF可快速有效降低风速突然增加后的叶素受力,进而控制并减小叶片载荷。
- 张楠李春王东华叶舟郝文星
- 关键词：风力机翼型气动特性
- 螺旋侧板截面形状对Spar平台涡激运动的影响研究被引量：2
- 2017年
- 处于深水中的Spar平台两侧不断产生周期性漩涡脱落,极易诱发涡激运动,缩短平台疲劳寿命。为探究不同截面形状螺旋侧板对漂浮式风力机Spar平台涡激运动的影响,采用大涡模拟(LES)方法,对亚临界雷诺数流动状态下附加不同截面形状螺旋侧板的平台进行研究,并与光滑平台进行对比,分析其水动力系数及尾涡发放特点。研究表明:螺旋侧板在有效抑制平台升力系数的同时,还会增加阻力系数,圆形截面侧板对平台升力系数的降幅最大,阻力系数增幅最小;螺旋侧板的存在使漩涡脱落频率整体减小,从单一主频发放变为主频和次频发放;圆形截面侧板的漩涡脱落点距离平台最远,发放最为迟缓;在研究范围内,发现圆形截面侧板抑涡效果最佳。
- 张楠李春丁勤卫郝文星王东华
- 关键词：SPAR平台大涡模拟
- R1234yf/R134a混合工质应用于汽车热泵系统的可行性研究被引量：8
- 2019年
- 针对汽车空调广泛使用的制冷剂R134a存在严重的环境问题,课题组提出将2种不同混合比例的R1234yf/R134a混合工质应用在汽车热泵空调系统中,并通过实验对比分析了不同工况下R1234yf替代R134a的可行性。通过REFPROP 9. 0分析了混合工质及R134a的环境性能和热力学性质,理论上表明混合工质可替代R134a;通过搭建汽车热泵空调试验台在不同的制冷、制热工况下进行实验,并得出结论:在各个工况下,混合工质的排气温度均低于R134a,排气压力差别不大;制冷量、制热量方面,混合工质与R134a相差很小;另外,由于混合工质对压缩机功耗的要求更高,因而混合工质系统的能效比值CCOP略低于R134a系统,但差值不超过7%,在可接受范围内。因此,R1234yf/R134a混合工质具有替代R134a应用于汽车热泵空调系统中的可行性。
- 王秋实王芳张楠韩玮陈夏辉王智基凌广唐剑宇
- 关键词：热泵空调系统环境性能能效比
- 均匀流与振荡流作用下圆柱横向振荡水动力特性研究
- 2017年
- 真实海洋环境中由于波浪场的存在,单纯均匀流较少,研究均匀流与振荡流共同作用对圆柱横向振荡的影响显得十分必要。为此,在验证数值方法可靠的基础上,通过改变振荡流强度和运动圆柱的振幅和频率,分析圆柱所受作用力的变化特性。研究表明:升力系数的变化规律既受振荡流强度的影响也受圆柱振幅比的影响;振荡流弱且圆柱振幅比较小时,圆柱体受力、锁定和拍频与均匀流单独作用时相似;增大振荡流强度后,圆柱体的升力系数幅值一直较大,且尾流中漩涡脱落没有明显的规律。
- 张楠李春丁勤卫郝文星郝文星
- 关键词：均匀流振荡流水动力特性
- R290/R600a混合制冷剂在房间空调器应用的可行性研究被引量：2
- 2019年
- 针对当前房间空调器应用的制冷剂R22具有全球变暖潜能值高的缺点,课题组提出将R290和R600a以95%/5%的比例组成碳氢混合工质来替代R22。以REFPROP9.1为基础分析R22,R290和95%R290/5%R600a的环境及热物理性能,并在理论工况下进行计算;在某防爆实验室内,对R22房间空调器使用3种制冷剂后在额定制冷、制热工况下的性能进行测试并分析数据。结果表明:额定制冷工况下,混合工质的输入功率比R22低17.31%,制冷量为R22的85.85%;额定制热工况下,混合工质的输入功率仅为R22的80.58%,制热量比R22低8.72%;在2种工况下,混合工质的性能系数分别比R22高3.82%和13.26%。另外,混合工质与R290的各项性能参数差别不大,而在制热工况下混合工质的性能系数高于R290。综上,R290/R600a混合制冷剂性能优良,在房间空调器上具有替代R22的可行性。
- 王秋实王芳花王陈夏辉韩玮张楠
- 关键词：房间空调器混合制冷剂制冷剂替代热力学性能
- 漂浮式风力机Spar平台受迫振荡数值研究
- 2018年
- 为分析螺旋侧板在漂浮式风力机Spar平台运动时的抑涡效果,采用动网格技术,对低雷诺数下原型平台及附有螺旋侧板平台在均匀来流中横向受迫振荡进行数值模拟,分析其在不同振幅比、不同振荡频率比下的锁定范围、受力情况及尾涡结构的变化特性。研究表明：振幅比L=0.2时,附有螺旋侧板平台的锁定范围相比原型平台有所减小,振幅比增大到L=0.4时,原型平台锁定范围随之增加,附有螺旋侧板平台主要受自身强迫振荡控制,不再出现卡门涡街现象;振幅比L=0.2、0.4时,2种平台尾涡均为“2S”结构,相同频率比下,附有螺旋侧板平台尾涡发放更为缓慢,说明螺旋侧板有一定抑涡效果;随频率比增大,2种平台升力系数的相位差减小,其与平台位移曲线之间的相位也发生改变,同时,振幅比也对平台升力系数曲线与位移曲线之间的相位产生影响。
- 张楠丁勤卫李春郝文星
- 关键词：SPAR平台
