内可逆PM循环功率密度最优特性

应用有限时间热力学理论,在内可逆多孔介质(PM)循环模型基础上,将功率密度引入循环最优性能研究中。分析循环温比、传热损失和预胀比对功率密度与压缩比和功率密度与热效率特性曲线的影响,比较最大功率密度和最大功率条件下循环的性能差异。结果表明,无因次功率密度与压缩比特性曲线呈类抛物线型,无因次功率密度与热效率特性曲线呈扭叶型。与以最大功率条件下相比,PM循环拥有更高的效率和更小的尺寸。     

HAT循环热力参数的优化选择

本文在文献〔１〕理论分析的基础上，通过一系列数值计算，详细研究了湿空气透平的初温Ｔ３、压缩比ε、回收度Ｕ、湿空气中蒸汽与空气的质量掺混倍率ｘ对ＨＡＴ循环的供电效率ηｃｃ＾Ｎ和比功Ｗ，以及燃气轮机的当量效率ηｇｔ＾０、蒸汽轮机的当量效率ηｓｔ与能量分配比值Ａ的影响关系，它有助于我们优化选择了ＨＡＴ循环的热力参数，并深入了解ＨＡＴ循环的本质。     

工质线性变比热内可逆矩形循环功率密度和有效功率特性

应用有限时间热力学理论基于已有文献建立的模型,以功率密度和有效功率为优化目标,分析工质比热随温度线性变化条件下,存在传热损失的内可逆矩形循环性能特性,得到循环无因次功率密度Pˉd、无因次有效功率Wˉep与循环膨胀比γ和效率η之间的关系.结果表明,循环Pˉd-γ和Wˉep-γ关系曲线均为类抛物线型,Pˉd-η和Wˉep-...     

换热器特性参数与热力性能熵产分析

引入无量纲熵产数NS表示换热器热力完善程度,对换热器进行性能熵产分析与评价,研究了表征换热器换热性能的特性参数:进口温度比α、预热温度比β、水当量比W、效能ε、传热单元数NTU及流型对换热性能的影响及相关关系。研究表明,NS值随α增大而增大;提高β值(大于临界值),可降低NS值;NTU值应大于1,考虑经济性,其值不宜过大;W<1的非平衡流是造成有效能损失的原因;应使W趋于1;ε值大于0.5而趋于1,可减少不可逆性及提高换热率。通过熵产分析,可揭示换热器能耗产生的原因,确定热力参数的优化匹配,达到节能目的。     

具有等熵压缩,膨胀过程的闭式燃气轮机回热循环有限时间热力学性能

本文研究恒温和变温热源条件下具有等熵压缩、膨胀过程的闭式燃气轮机回热循环有限时间热力 学性能，导出两种情况下的功率输出和热效率与循环压比间的关系，由此可得最佳功率、效率特性。对于给定的热源条件，回热对循环功率有很大影响，这一结论与经典的分析明显不同。分析中计入了工质与高，低温热源间换热器和回热器的热阻损失，当不计高、低温侧换热器的热阻损失时，本文结果与经典结论一致。     

ORC发电系统变热源温度实验研究

为研究有机朗肯循环(ORC)热源温度变化引起的循环热效率、(火用)效率、发电效率等性能的变化情况,搭建以R245fa为循环工质的ORC发电系统实验平台。实验结果表明:热源温度的提高使循环蒸发压力、冷凝压力升高,膨胀机入口温度、压力升高,膨胀比增大,等熵效率提升,膨胀做功能力增强,系统循环热效率、(火用)效率、发电效率均增大;在冷源温度为12℃,工质流量保持恒定的情况下,热源温度从87.5℃上升至108.1℃时,循环热效率由4.1%提升到7.1%,系统(火用)效率由17.2%提升到30.0%,系统发电效率由4.1%提升到7.3%。     

稀燃对甲醇直喷点燃式发动机性能的影响北大核心CSCD

将一台增压直喷米勒循环汽油机改制成高压缩比(13.8)甲醇直喷点燃式发动机,在2 750 r/min、平均有效压力(brake mean effective pressure,BMEP)为1.1 MPa及1.5 MPa工况下研究了稀燃对甲醇直喷发动机燃烧、排放及热效率的影响。结果表明:随过量空气系数λ增大,甲醇直喷发动机滞燃期和燃烧持续期逐渐延长,高稀释率下燃烧滞燃期和持续期明显短于汽油原机。在1.1 MPa BMEP工况下,发动机的稳定燃烧极限从汽油原机的λ=1.5拓宽到甲醇直喷的1.7以上。气体排放方面,随λ增大,甲醇直喷发动机HC排放逐渐增加,而CO排放先降低后升高,在λ=1.1附近CO排放最低。与汽油原机相比,甲醇直喷发动机在各过量空气系数下均表现出更低的NOx、HC及CO排放。热效率方面,发动机在BMEP为1.1 MPa下,汽油原机和甲醇直喷的最大有效热效率分别为39.8%和44.1%,热效率绝对值分别较当量比燃烧提升2.5%和3.2%。BMEP提高到1.5 MPa后,甲醇直喷发动机在λ=1.4实现了44.5%的最大有效热效率。     

具有等熵压缩、膨胀过程的闭式燃气轮机回热循环有限时间热力学性能

本文研究恒温和变温热源条件下具有等熵压缩、膨胀过程的闭式燃气轮机回热循环有限时间热力学性能，导出两种情况下的功率输出和热效率与循环压比间的关系，由此可得最佳功率、效率特性．对于给定的热源条件，回热对循环功率有很大影响，这一结论与经典的分析明显不同．分析中计入了工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失．当不计高、低温侧换热器的热阻损失时，本文结果与经典结论一致．     

Z型不锈钢支架治疗恶性阻塞性黄疸一例

通过阐述Ｙｏｎｇ效率法在工业炉余热回收换热器的热力学性能分析中的局限性，提出了一个新的评价换热器热力学性能的概念－Ｙｏｎｇ传递有效度，得到了一般计算式。讨论了传热单元数、冷热流体热容量比和流型对换热器Ｙｏｎｇ传递有效度的影响，并把换热器Ｙｏｎｇ传递有效度和Ｙｏｎｇ效率以及换热器无因次熵产数进行了比较。     

4-kW有机朗肯循环系统运行特性实验研究

针对分布式发电系统的多工况运行需求,测试了采用R123工质的4.0 kW级有机朗肯循环实验机组在150℃热源条件下,基于工质流量和膨胀机转速控制的多工况运行特性和输出性能。结果表明：机组在膨胀机转速1 000～1 200 r/min性能最佳,提高工质流量可明显改善机组性能;膨胀机输出功和净功效率随工质流量变化趋势相反,在大流量下获得最大输出功3.7 kW,在小流量下取得最大热效率6.41%。涡旋膨胀机内容积比相对较小,机组在测试工况下均运行于欠膨胀状态,其等熵效率在50.0%～60.0%,随工质流量和膨胀机转速的增大而增大。     

基于热效率和(火用)效率分析的循环流化床生物质气化规律研究

基于热效率和(火用)效率分析方法,研究循环流化床生物质气化过程中的主要参数(生物质种类、气化温度、水蒸气与碳的比值S/C和当量比ER)对气化系统(火用)效率的影响。研究表明:在循环流化床生物质气化的诸多影响因素中,原材料的固定碳含量的变化对气化系统(火用)效率影响最大:固定碳含量为8.99%的肉骨粉气化过程系统(火用)效率最低为12.52%;固定碳含量为68.68%的晋城无烟煤气化过程系统(火用)效率最高为59.95%,同时发现气化系统热效率与(火用)效率的差值与所产气体的热值的关系。而其他增大气化参数(气化温度、S/C和ER)会提高(火用)效率和热效率,但达到一定程度后将出现峰值,再升高温度将呈降低趋势。     

稀释燃烧对高压缩比直喷汽油机性能的影响

为探究稀释燃烧改善发动机性能的潜力，通过一台1.5 L高压缩比增压直喷汽油机开展台架试验，对比研究了空气稀释、废气再循环(EGR)稀释及复合稀释燃烧在不同稀释程度下对中速、中负荷工况下发动机性能的影响规律．结果表明：稀释燃烧延长了燃烧持续期，降低了有效燃油消耗率(BSFC)，减少了发动机传热损失，并降低了CO排放，稀释方式不同会导致HC和NO_x排放随稀释率的变化规律不同，但在高稀释率下，相比无稀释燃烧，HC排放升高，NO_x排放降低；相较于EGR，空气稀释对燃烧的抑制更弱，稀释边界更宽，BSFC降低效果更好，CO与HC排放显著更低，未燃损失更低，NO_x排放更高，且这些规律在相同稀释率、不同EGR占比的复合稀释燃烧的性能参数变化中同样存在，但有效热效率在过量空气系数φa=1.34、EGR率约为5%(稀释率为1.4)时达到最高，这与排气损失更低有关，此时相较原机，BSFC降低了5.7%,NO_x降低了33%，均比φa为1.40时的降幅更大，证明了复合稀释燃烧具备更强的节能减排潜力．