跨临界CO_2汽车空调系统的有效能分析

文通过数值计算,对跨临界CO2汽车空调系统进行了有效能分析,计算讨论了在不同的内部换热器高压侧流体出口温度,以及不同的压缩机吸气过热度的情况下,系统的制冷系数(COP)、单位有效能损失与有效能效率随着高压侧压力变化的情况;同时还分析了在不同的蒸发压力下,系统有效能效率随着高压侧压力的变化情况。     

跨临界CO2汽车空调系统的有效能分析

本文通过数值计算,对跨临界CO2汽车空调系统进行了有效能分析,计算讨论了在不同的内部换热器高压侧流体出口温度,以及不同的压缩机吸气过热度的情况下,系统的制冷系数(COP)、单位有效能损失与有效能效率随着高压侧压力变化的情况;同时还分析了在不同的蒸发压力下,系统有效能效率随着高压侧压力的变化情况.……     

NH3/CO2复叠式制冷循环的分析与优化

建立了NH3/CO2复叠式制冷循环的理论分析,结果表明:存在最优蒸发-冷凝器的中间温度使循环的性能系数达到最大,带膨胀机同时过冷NH3/CO2复叠式制冷循环的理论COP优于传统R22/R13复叠循环和NH3双级循环,回热器的换热效果直接影响系统性能.     

CO_2近零排放固体氧化物燃料电池冷热电联供系统的性能分析

为了提高SOFC联供系统的综合利用效率和降低CO_2捕集能耗,提出一种基于SOFC循环的CO_2近零排放冷热电联供系统。建立了系统数学模型,给出了设计工况下各点的热力参数值,分析了燃料利用率、空燃比、燃料电池入口温度与工作压力变化对系统性能的影响。结果显示,在设计工况下,SOFC发电效率、联供系统净发电效率和一次能源利用率分别为51.59%、53.84%和72.01%,与没有CO_2捕集的联供系统相比,净发电量降低了3.66%,一次能源利用率降低了2.05%。变参数研究结果显示,随着工作压力的增加,SOFC的发电效率增大,而系统净发电效率和一次能源利用率减小;另外,增加空燃比会降低SOFC发电效率、系统净发电效率和一次能源利用率,所以在保证SOFC在正常工作情况下应选择较小的空燃比。在燃料利用率和阴极入口温度变化中,SOFC的输出功率和输出电压先增加后减少,而阳极入口温度变化对SOFC性能影响较小。     

计及P2P交易的多冷热电联供型微网联合调度模型

针对当前纯电微网运行效率较低,且单独参与市场交易时缺乏竞争力等问题,构建了考虑微网间电能交互的多微网联合调度模型。首先,构建含冷热电联供(combined cooling heating and power, CCHP)系统的微网基本调度模型,并通过“以热/冷定电”的方式提高微网调度策略的灵活性;其次,考虑到微网间可直接进行点对点(peer to peer, P2P)交易,建立了考虑P2P交易的多微网联合调度模型;最后,对一个市场运营商与三个CCHP型微网的案例进行仿真。结果表明,所提出的调度方式进一步降低了系统的运行成本。     

内燃机余热回收冷热电联供系统性能研究

针对内燃机排气的特点,构建了一种新型冷热电联产（CCHP）系统来进一步回收排气余热,达到节能减排的目的。该CCHP系统由1个简单回热超临界二氧化碳（S-CO2）布雷顿循环、1个喷射式制冷循环和1个热水器组成。为了评估系统性能,建立了系统的热力学模型,并比较了单一S-CO2循环与CCHP系统的性能参数。此外通过参数分析,研究了压缩机出口压力、透平1进口温度以及制冷蒸发温度3个重要参数对于系统性能的影响。最后,以系统同时产生最大净输出功和制冷量（CCP模式）或同时产生最大净输出功和供热量（CHP模式）为优化运行模式,对系统进行了多目标优化。结果表明:CCP模式下,系统净输出功、制冷量、供热量之和为546.87 kW,热效率和?效率分别为45.81%和50.55%;而在CHP模式下,同样的性能指标则分别为501.35 kW、41.95%和50.46%。     

基于TRNSYS的气候变化下“冷-热-电”联供系统运行优化

气候变化导致的极端天气给建筑负荷和冷、热、电联供(combined cooling heating and power, CCHP)系统供能策略带来很大的影响,以上海市某医院为主要研究对象,采用PRECIS软件预测该地区2025至2100年的温度变化,利用TRNSYS软件搭建医院能耗模型计算气候变化影响下的全年逐时负荷,构建了考虑负荷变化影响的“冷-热-电”联供系统运行优化模型,最终生成适应气候变化的供能系统运行方案。负荷预测结果表明,极端高温现象导致建筑的冷、热负荷呈现波动变化趋势,可能造成供需失衡,即夏季高温制冷不足和冬天暖冬供暖过剩的问题。与传统优化模型相比,该模型生成的系统协同运行方案可以增强用户体验,实现降本增效。     

基于能品位的生物质冷热电联供系统成本分摊研究

基于可再生能源的冷热电联供系统是一种扩展可再生能源应用并提高能效的有效方法。基于能量梯级利用原理,提出了一种基于生物质-空气气化的冷热电联供集成系统,分析了夏季、冬季及过渡季不同运行工况下的运行模式,依据热力学第一和第二定律对系统进行了热力性能分析。为了合理确定联供系统的产品成本分摊,提出了一种基于能品位的经济方法,建立了生物质冷热电联供系统的成本分摊模型,得到了不同运行工况下的电、冷冻水(供暖热水)和生活热水的成本。通过对比分析,发现基于能品位的成本分摊方法更能体现优质优价的定价原则。     

微燃机冷热电三联供系统建模及热力学分析

某200 k W微燃机冷热电三联供系统按季节负荷特点分为热电联供和冷电联供2种模式,基于Ebsilon软件对该系统构建模型并进行仿真模拟及性能分析,分别计算出不同工况下冷热电三联供系统的一次能源利用率和效率。结果表明:冷电联供时,环境温度从24℃变化到38℃,系统一次能源利用率为65.2%~68%;热电联供时,环境温度从-10℃变化到24℃,系统一次能源利用率为66.4%~74.2%。系统冷电联供(取环境温度为32℃)运行时,效率为31.1%,损失之和为451.92 kW,当微燃机负荷率在30%~100%变化,系统一次能源利用率为60.3%~66.9%;系统热电联供(取环境温度为0℃)运行时,效率为38.5%,损失之和为408.4 kW,当微燃机负荷率在30%~100%变化,系统一次能源利用率为54.4%~68.5%。通过搭建的微燃机三联供系统模型对实际运行数据进行分析,结果认为:实际运行工况主要存在冷负荷较小的问题,通过蓄冷罐蓄存多余冷量,系统的一次能源利用率可提高13.8%。     

供能设备模型对冷热电联供微网系统经济调度的影响

针对一种含光伏、蓄电池和冷热电联供的微网,在满足用户多种能源需求和联网运行的条件下,对系统中的微型燃气轮机、余热锅炉和制冷机等主要供能设备采用基于部分负荷(part load ratio,PLR)特性的模型,建立了以总运行成本最低为目标的微网日前动态经济调度的0-1混合整数非线性规划模型。通过求解某个楼宇CCHP型微网夏季典型日的算例,从优化调度方案、总运行费用等方面,比较了系统设备采用部分负荷特性模型和固定效率模型时的调度优化差异。结果表明,两种模型对于调度结果的误差不可忽略,部分负荷特性模型的结果更为准确;值得注意的是冷负荷所造成的模型误差比较显著。     

温度对C_4F_7N/CO_2混合气体工频放电场强的影响规律

C_4F_7N/CO_2混合气体有潜力替代SF_6气体应用于气体绝缘全封闭组合电器(GIS)或环保气体绝缘管道(GIL)等电气设备中作为绝缘电介质,掌握其绝缘性能是进行电气设备绝缘设计的基础。电气设备在实际运行中会遇到不同的环境温度,有必要研究温度变化时C_4F_7N/CO_2混合气体的绝缘性能。常温下C_4F_7N/CO_2混合气体的绝缘性能已有较多研究,但鲜见不同温度下的研究。该文研究了-35～20℃温度范围内,温度对C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电场强的影响规律,建立C_4F_7N/CO_2混合气体的放电场强随温度变化的计算模型。为验证计算模型,开展不同温度下的工频放电试验,采用球板电极下的放电试验得到初始充气压力0.7MPa和0.6MPa下,混合比例9%C_4F_7N/91%CO_2混合气体在不同温度下的工频放电电压,得到0.7MPa下混合比例为9%C_4F_7N/91%CO_2混合气体的液化温度约为-19℃,0.6MPa下的液化温度约为-23℃,试验结果验证了计算模型的有效性。同时发现C_4F_7N/CO_2混合气体在发生液化后,其工频放电场强随温度降低而显著降低。利用该文的计算模型研究0.6MPa和0.7MPa下不同混合比例的C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电场强随温度的变化,获得了不同混合比例不同温度下C_4F_7N/CO_2混合气体的工频放电场强。     

问与答

1.开封医药公司高玉清来函询问:修理冰箱时,如何正确判断毛细管的长短? 北京电冰箱厂副总工程师刘东应邀回答如下。毛细管是一根直径很细的紫铜管。流体在直径一定的管道内流动时,流速与管子的长短有关;管道短流量大,管道长流量小。这是因为流体在管内流动时需要克服管内阻力的缘故,同时流体的压力也就由高压降至低压。电冰箱的制冷系统就是选择适当管径与长度的毛细管来控制液体制冷剂的流量,使蒸发器内保持一定的低温和蒸发压力。这是一种简单、适用的方法,但是,毛细管不能随制冷负荷变化来调节制冷     

新型阻燃型乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的研制

将硅烷偶联剂KH-550锚固在氢氧化镁表面,通过聚合反应制备了聚酰亚胺插层接枝的氢氧化镁阻燃剂,将其添加到乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中并考察了接枝对复合材料阻燃性能、力学性能、热力学性能的影响。结果表明:添加了接枝阻燃剂的EVA与添加未接枝阻燃剂的EVA相比,阻燃性能和力学性能都较高;在阻燃剂添加量为60%时,垂直燃烧性能由V_1提升为V_0,拉伸强度也由10.70 MPa提高为11.29 MPa。     

用于水下航行器的铅铋堆S-CO_(2)循环发电系统热力学及动态特性分析EI北大核心CSCD

将铅铋堆与超临界二氧化碳(supercriticalcarbon dioxidecycle,S-CO_(2))循环相结合的发电系统可为水下航行器稳定、高效供能。然而,目前缺乏水下航行器与铅铋堆S-CO_(2)循环发电系统的匹配设计研究,其热力学分析仍不完善。因此,该文分别构建其热力学模型和动态模型,通过模拟仿真,开展发电系统与4种动力循环形式的匹配研究,发现简单回热循环与铅铋合金的温度匹配性较好,系统热效率在压缩机和透平入口压力分别为7.6和25MPa时达到26.81%,满足系统设计要求。进一步探讨循环关键运行参数对系统热力学性能的影响规律,结果表明,增大循环最高压力和最高温度有利于系统效率的提升。基于此,进行系统关键换热部件的设计,揭示发电系统在温度阶跃扰动条件下的动态响应特性。可知,当堆芯铅铋温度从410℃降至390℃时,循环效率在大约8s内下降1.69%。该文可为应用于水下航行器的铅铋堆超临界二氧化碳循环发电系统设计提供参考。     

单工质低温余热发电循环性能分析

为了提高能源利用的高效性和经济性,推进有机朗肯循环系统在低温余热发电领域的应用。通过建立热力学模型,并用Matlab软件进行编程,调用NIST Refprop数据库,选取六氟丙烷作为循环工质,模拟分析有机朗肯循环系统各方面性能。在采用循环输出功率、㶲效率和热效率等热力学指标研究系统热力性能的基础上,分别采用换热面积和CO₂年减排量作为评价系统经济性能和环保性能的指标。研究结果表明：单变量时,在冷凝压力为150 kPa时能保证系统性能达到最佳。多变量时,热源温度提高会使经济性能大幅度降低,而系统的热力性能和环保性能有所提高,综合考虑可取热源温度为155 ℃~185 ℃;当系统各性能分别保证最佳时,蒸发压力随热源温度呈现不同形式的变化,但始终不超过3350 kPa。     

汽轮机电气-液压油系统故障处理

茂名石化动力厂热电三车间1号汽轮机电气-液压(electro-hydraulic,EH)油系统在调试过程中出现了3次故障:第一次是在进行静态超速保护控制(overspeed protection control,OPC)试验时,EH油系统压力和自动停机遮断(auto shut-down or trip,AST)油压力降至3MPa以下(汽轮机跳闸整定值为9.5MPa);第二次是危急保安器复位后,AST油和OPC油母管压力小于3MPa;第三次是中压抽汽调节阀打不开。采用排除法查找出故障原因:第一次故障的原因是线性可变差动变压器(linear variable differential transformer,LVDT)的反馈量与数字式电液调节系统(digital electro-hydraulic control system,DEH)的指令出现偏差;第二次故障是高压调节阀的LVDT松动所致;第三次故障是节流孔堵塞所致。提出解决办法:优化控制系统,使OPC系统动作时调节阀指令复零;固定好LVDT;清理节流孔。     

跨临界CO2制冷系统气体冷却器实验研究

对跨临界CO2制冷系统气体冷却器进行了实验研究.研究表明:随着高压压力的变化,尽管气体冷却器进口的CO2温度与冷却水的换热温差变化范围较大,但气体冷却器出口CO2温度几乎不变;系统的高压压力为9MPa时,气体冷却器中CO2的压降只有高压压力的1%左右,相对较小;随着气体冷却器出口C02温度的升高,系统制冷量先呈线性减小...     

工质对低温蒸汽闪蒸–双工质联合循环性能的影响

为获得不同工质对新型双工质-闪蒸-双工质联合循环系统热力性能的影响规律及确定系统最佳工质,以流量27.8 kg/s,383.15 K的饱和蒸汽为热源,针对5种低沸点有机工质,以热力学第一、二定律为基础,编制计算程序,将不同工质对该联合循环系统热力性能的影响进行了对比分析。研究结果表明:在具有潜热的高压级双工质阶段,采用不同工质系统净输出功和热效率随蒸发压力增加均呈现出逐渐增加,增幅减小的趋势,热力性能表现为R600R236faR114R245faR123;对于不同温度热水热源,净输出功则表现出随蒸发压力的提高先增加后减小的特点,在汽轮机背压一定时,工质的沸点越低,其热力性能越好,热力性能表现为R236faR600R114R245faR123;在高压级、低压级双工质阶段分别采用R600,R236fa作为工质时,该联合循环系统取得最大净输出功6 466.1 kW、最大热效率9.46%和最小火用损失9 511.5 kW。     

叶型接受孔耦合叶轮结构优化对涡轮预旋供气系统性能改进研究EI北大核心CSCD

预旋供气系统为燃气涡轮转子叶片提供高品质冷气。为改进预旋供气系统温降性能,基于预旋供气系统数学模型的理论推导,揭示出原模型温降性能不显著的影响机制和解决方法,提出一种动叶前缘式进口的叶型接受孔的优化模型,并评估优化前后预旋供气系统的热力学和气动特性。结果表明,预旋腔内转静部件匹配问题是影响系统性能的一个重要限制因素,动叶前缘式接受孔能够解决转静难以匹配的问题。在满足供气流量和供气压力的条件下,采用动叶前缘式接受孔的优化模型预旋腔压力由原模型的640.2kPa降至533.0kPa,降低了16.7%。系统温变由温升转为温降,温降效率由-30%增加至55%,温降变化范围达13.56K。比功耗由6720 J/kg降至3979J/kg,下降了40.8%。     

低温热源有机工质向心透平变工况特性分析

有机物朗肯循环发电系统广泛应用于工业余热、太阳光热和地热等低温热源回收利用领域。作为关键做功部件,膨胀机的性能对有机物发电系统效率和输出功率有着重要的影响。该文针对温度为150~200℃的工业烟气余热,选择R600a为循环工质,进行了适用于有机物朗肯循环发电系统的150k W级有机工质向心透平初步设计和变工况性能研究。在一维气动热力计算和CFD数值模拟基础上,获得了向心透平设计工况气动性能,研究了入口压力、入口温度以及转速对向心透平变工况性能的影响。结果表明,入口压力对有机工质向心透平性能影响最大,转速次之,入口温度的影响最小。同设计工况相比,入口压力变化约±6.25%(±0.1MPa)时,向心透平功率变化约±7.4%(±12 k W),效率变化约±1.2%(±1%),流量变化约±6.58%(±0.27 kg/s)。