液氮发动机的热力循环设计

针对基于单级朗肯循环的液氮发动机效率低和主换热器外表面结霜的问题，设计了基于等熵膨胀的液氮-甲烷-乙烯-R134a四级朗肯循环液氮发动机动力系统新方案.计算结果表明，液氮在所设计的热力循环下的比输出功比采用单级朗肯循环提高了129%；即便充分考虑不可逆因素的影响，液氮的比输出功也远大于蓄电池的比输出功.由于新系统中最上一级热力循环的温度超过水的冰点，避免了主换热器的结霜问题，同时将太阳热能引入新系统，进一步提高了动力系统的效率.比较了基于新循环与基于二级布莱顿循环的液氮动力系统，指出在理想情况下两者的比输出功接近，但当考虑压降和温差等实际因素时，二级布莱顿循环的比输出功远小于所设计的多级多组分朗肯循环.     

不可逆卡诺热机的性能界限

用有限时间热力学方法分析不可逆卡诺热机循环性能，考虑工质与高、低温热源问换热器的热阻损失和循环工质内部的不可逆损失，以循环周期为优化函数，导出不可逆卡诺热机最短循环周期与冷热源熵变化量的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式，获得了最佳效率，热源熵变化量和循环周期的优化关系，由此对不可逆卡诺热机的效率、输出功率、冷热源熵变化率和工质在两个等温过程中的温度等参数作了较详细的讨论，所得结论可为不可逆卡诺热机的优化设计和最佳工况选择提供新的理论途径。     

干湿循环作用下膨胀土表观胀缩变形特性

为揭示不同上覆压力及含水率幅值条件下膨胀土胀缩特性及表观不可逆变形,开展了干湿循环作用下膨胀土表现胀缩变形特性试验研究.从微观的角度分析了膨胀土吸水膨胀、失水收缩的特性及产生裂隙的原因;探讨了不同压力及含水率循环幅值条件下,膨胀土试样高度、相对膨胀率、相对线缩率、随含水率及循环次数的变化关系以及试样表观相对不可逆变形量与累计不可逆变形量随循环次数的变化关系.研究结果表明:膨胀土吸水膨胀失水收缩是土颗粒间水体变化叠加的直观反应,也是土体内部产生裂隙的主要诱因;膨胀土失水收缩过程中,基质吸力以最大程度限制含水率减小的方式逐渐增大;不同压力作用下,试件高度随含水率呈线性变化关系,而无压力作用下的变化关系波动较大;随着循环次数的增加,膨胀土相对膨胀率逐渐减小,而相对线缩率先增大后减小,且上覆压力越大,相对膨胀率越低;不同含水率幅值范围内的相对膨胀率与相对线缩率随着循环次数的增加具有逐渐减小的趋势;不同压力作用下,含水率为15%时,膨胀土的累计不可逆变形随着循环次数的增加逐渐增大,而在含水率为25%时其反而逐渐减小.     

不可逆卡诺热机的性能界限

用有限时间热力学方法分析不可逆卡诺热机循环性能,考虑工质与高、低温热源间换热器的热阻损失和循环工质内部的不可逆损失,以循环周期为优化函数,导出不可逆卡诺热机最短循环周期与冷热源熵变化量的关系并得到了热力学第二定律的类比表达武,获得了最佳效率,热源熵变化量和循环周期的优化关系,由此对不可逆卡诺热机的效率、输出功率、冷热源熵变化率和工质在两个等温过程中的温度等参数作了较详细的讨论,所得结论可为不可逆卡诺热机的优化设计和最佳工况选择提供新的理论途径.     

熵增大的放热反应的不可逆程度与温度的关系

运用不可逆过程热力学中关于熵流和熵产生的概念，分析讨论了一类熵增大的放热反应的不可逆程度与温度的关系，说明了为什么应该用diS/dζ作为化学反应不可逆程度的判据。     

物理化学系统过程不可逆性的量化

从平衡态热力学的基本概念出发,分析了以热温商作为熵变算式对于包括不可逆过程在内的一切物化过程的普适性,但对于包含不可逆膨胀或压缩以及不可逆化学反应的过程,在计算熵变时,不仅考虑系统与环境的直接热交换,还考虑不可逆过程转化的能量．根据Clausius不等式代表的判据,分类讨论了二体间的不等温传热和不可逆膨胀或压缩,以及恒容绝热、恒压绝热、恒温恒容和恒温恒压条件下不可逆化学反应过程中熵增加在判据中的体现．发现以反应Gibbs自由能作为自发性判据,适用对象远不止于恒温恒压且不作非体积功的系统,这与化学势判据相吻合．     

不可逆谐振子系统布雷顿热机循环性能优化

建立了一种不可逆谐振子系统布雷顿热机循环模型.基于量子主方程和半群方法,分析了不可逆谐振子系统布雷顿热机循环的时间演化公式.推导出循环在两等频率过程的时间、输出功、效率和功率的一般表达式,并获得了效率和功率与低等频率过程时间之间的关系曲线.通过数值解,对谐振子系统布雷顿热机循环的性能参数进行了优化分析.     

恒温湿变环境下水泥基材料的体积变形的研究

研究了在20℃，循环湿度变化环境下水泥基材料的体积变形。结果表明：随着湿度的下降，试件水分损失及收缩变形增大，当环境湿度上升时，毛细孔吸湿膨胀，但同一相对湿度下，吸湿过程试件的含水量小于干燥过程含水量，且试件吸湿膨胀值小于干燥收缩值；水分损失及收缩速率，随着相对湿度下降而减小，而在65%—35%区间内其值变化较小；而从湿涨曲线看，其发展趋势相反，开始经历一个平缓期，随后出现加速期；水分损失及收缩变形随着水灰比的降低逐渐减小，不可逆水分及不可逆收缩比重增加，但总的水分损失和残余收缩值仍减少。     

液氮发动机试验及效率分析

为了解液氮储能气动发动机的工作特点，实现液氮可用能的高效利用，搭建了液氮动力系统试验台架，测试了发动机在进气压力为0.1～1 MPa和转速为300～1 500 r/min区间内的动力性能和经济性能.分析了试验结果所展现的液氮发动机的动力性能和经济性能随进气压力和转速的变化规律.试验发现,发动机的输出功率与进气压力成正比关系；气阻现象使得发动机效率不随系统压力的增加而增加.系统的不可逆损失归结为内部不可逆损失和外部不可逆损失两部分并建立了相应的数学模型，结合试验数据，计算了液氮的单位质量可用能在系统中的分配.结果说明漏气损失与系统输出具有相同的量级，应该杜绝系统的漏气；换热损失消耗了大部分的液氮可用能，构建高效的液氮动力系统，必须采用多级循环.     

回热式热机的最佳效率与功率间的关系

首次给出不可逆回热式热机循环模型，导出其最佳效率与输出功率间的关系，指出在最大功率输出时的效率极限，并与不可逆卡诺热机循环模型作了比较。     

逐点循环递归法求哈密顿回路

给出了求解任意图的所有哈密顿回路逐点循环递归算法,用于处理复杂的旅行商问题,证明了一个图是否是哈密顿图,在算法中,用结点标号数组存储一个回路,无向图的正向表存储初始图。     

不可逆汽机热泵有限时间热力学优化

本文建立了汽机热泵系统的模型并基于有限时间热力学考虑汽机热泵系统内部不可逆和外部不可逆性对系统性能进行了分析研究。汽机热泵系统由不可逆汽机循环和不可逆压缩式热泵循环组成。分别对汽机侧和热泵的蒸发器与冷凝器进行了优化面积分配和优化时间分配研究,得到了系统热负荷与系统性能系数的数学关系。研究中引入两个不可逆参数RΔS、RΔS＇。算例研究显示内不可逆参数对汽机热泵系统的性能比外部不可逆因素有更大的影响。研究还发现热泵侧不可逆因素对系统的影响大于汽机侧不可逆因素对系统的影响。     

利用Hopfield网络求Hamilton圈的算法

本文通过给一个图和补图构成的完全图的各边赋权的方法，使一个图的Ｈａｍｉｌｔｏｎ圈问题归结为旅行商问题（ＴＳＰ），并给出判定Ｈａｍｉｌｔｏｎ图的准则．为了用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络解ＴＳＰ时容易获得最优解，简化了方程组，提出了新的初始值设置等方法．实例计算的结果表明，本文的算法是有效的，能够迅速地求得Ｈａｍｉｌｔｏｎ圈．     

几类相继图的相继标号

Thom Grace在文[2]中引进了相继图的概念,并且证明了有n个顶点的圈C_n当n为奇数时,C_n是相继图。我们在此推广了上面的结果,并且讨论了另外三类图的相继性。     

布雷顿与斯特林联合循环的热力学性能优化

构建了一个由不可逆布雷顿循环与斯特林循环组成的新型联合循环,用有限时间热力学的方法分析了不可逆布雷顿与斯特林联合循环性能。导出了在牛顿传热律下联合循环无因次功率、效率的解析式,得到了对应于循环最优功率和最优效率的底循环的最佳质量流率;通过数值算例研究了各种参数对联合循环的性能影响。     

SRK状态方程计算CH3Cl—72-C6H14二元体系气液相平衡

利用液相单循环气液相平衡釜对一氯甲烷-正己烷二元体系气液相平衡进行测定,利用SRK状态方程对实验数据进行回归并拟合出二元交互作用参数kij,其值为0．05。CH3Cl的液相组成随着温度的升高而减小,随着压力的升高而增大。CH3Cl气相组成的平均标准偏差为1．0764％,总压的平均标准偏差为0．9854％,说明SRK状态方程在拟合一氯甲烷-正己烷气液相平衡方面是精确的。在此基础上,时一氯甲烷-正己烷二元体系的全浓度范围内的气液相平衡数据进行了计算,得到了25,30,40,50℃时二元体系的p-x,y相图。     

用直观直树图建立CACA方程

简单介绍了电路机辅分析（CACA）中常用于分析线性电路稳态响应的节点分析法;提出公共支路难以由计算机指令逻辑判定是回路法和割集法用于电路机辅分析的症结问题;进一步提出直树和直观直树图的观点并介绍了以直观直树图为基础,进行电路机辅分析的一种新方法,直接顺路法。     

不可逆四热源吸收式制冷机的最优性能

为从热力学角度获得吸收式制冷机更为有用的性能上界,建立其四热源循环模型.该模型将吸收式制冷机视为一个由不可逆卡诺热机驱动的不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,考虑热阻及工质内部耗散的不可逆性.运用优化理论,推导出:制冷量与性能系数间的基本优化关系;总热导率在各换热器间的最优分配关系;最大制冷量及相应性能系数的一般表达式.与三热源制冷循环模型相比,四热源制冷循环模型更接近于实际的吸收式制冷机.     

有限热容不可逆四热源吸收式制冷机的优化

将吸收式制冷机视为由不可逆卡诺热机驱动不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,应用有限时间热力学理论建立了既考虑内、外不可逆性影响,又考虑有限热容影响的、更接近于实际系统的热力学模型。引入两个内不可逆性参数,分别用于描述热机循环的内不可逆性和制冷循环的内不可逆性。利用所建模型,由拉格朗日乘数法推导出吸收式制冷机的基本优化关系、相应的优化设计条件以及工质的最优工作温度。还利用这些关系式进行了一些分析和讨论,得到了一些有益于实际吸收式制冷机优化设计与改进的简化关系式和重要结论。     

有限热容不可逆四热源吸收式制冷机的优化

将吸收式制冷机视为由不可逆卡诺热机驱动不可逆卡诺制冷机的联合循环系统,应用有限时间热力学理论建立了既考虑内、外不可逆性影响,又考虑有限热容影响的、更接近于实际系统的热力学模型。引入两个内不可逆性参数,分别用于描述热机循环的内不可逆性和制冷循环的内不可逆性。利用所建模型,由拉格朗日乘数法推导出吸收式制冷机的基本优化关系、相应的优化设计条件以及工质的最优工作温度。还利用这些关系式进行了一些分析和讨论,得到了一些有益于实际吸收式制冷机优化设计与改进的简化关系式和重要结论。