恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化

考虑高低温侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失，以及压气机和涡轮中的不可逆损失，以功率为优化目标，借助数值计算，研究了恒温热源条件下不可逆闭式中冷回热布雷顿循环输出功率最大时高低温侧换热器、回热器和中冷器的热导率分配以及中间压力与总压比的关系。     

恒温热源不可逆闭式中冷回热燃气轮机循环的生态学优化

考虑循环过程的内外不可逆性,以生态学函数为目标,优化了总压比和中间压比分配,分析了高低温侧换热器、中冷器和回热器的性能参数对最大生态学函数及其参数的影响,并与以功率为优化目标时的循环性能进行了比较.结果表明:以生态学函数为优化目标时比以功率为优化目标时具有更高的效率,但功率相差不太多,反映了输出功率和效率间的最佳匹配.     

开式燃气轮机中冷回热再热循环功率和效率优化

建立了开式燃气轮机中冷回热再热（ICRR）循环有限时间热力学模型,导出了循环功率和效率解析式,优化了气流沿通流部分的压降（或低压压气机进口空气质量流率）和中间压比,得到最大功率;并在给定燃油流率的情况下,优化了气流沿通流部分的压降和中间压比,得到最大热效率,进一步在给定低压压气机进口和动力涡轮出口总面积的情况下,优化两者面积分配比,得到双重最大热效率.     

闭式内可逆中冷回热布雷顿循环的功率优化

考虑高低温侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失,以功率为优化目标,对恒温热源条件下内可逆闭式布雷顿循环的高低温侧换热器、回热器和中冷器的热导率以及中间压比的分配进行了优化。借助数值计算,分析了一些主要循环特征参数对最大功率及相应热导率和中间压比分配、双重最大功率的影响。     

燃气轮机中冷循环功率和功率密度优化比较

计入高低温侧换热器和中冷器的热阻损失、压气机和涡轮机中的不可逆压缩和膨胀损失及管路中压力损失,用有限时间热力学方法导出了变温热源条件下不可逆闭式燃气轮机中冷循环功率和功率密度（功率与循环中最大比容之比）的解析式;分别以功率和功率密度为目标,优化了中间压比、高低温侧换热器及中冷器热导率分配,并对结果进行了比较.     

中冷回热燃气轮机循环换热器热导率最优分配——生态学性能优化

用有限时间热力学方法优化恒温热源条件下闭式中冷回热燃气轮机循环的生态学性能,计入工质与高低温侧换热器、回热器以及中冷器之间的热阻损失、压气机内不可逆压缩和涡轮内部不可逆膨胀损失,导出了循环生态学函数解析式,通过数值计算优化各换热器热导率分配以及中间压比和总压比,得到了循环最优生态学性能.     

变温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环的功率优化

计入工质与高低浊侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失以功率为优化目标，借助数值计算，研究了变温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环输出功率最大时，高低温侧换热器、回热器和中冷器的热导率分配以及中间压比与总压比的关系；分析了工质与热源间的热容率匹配对双重最大功率的影响。     

中冷回热布雷顿热电联产装置的(火用)经济性能——不可逆恒温热源循环性能分析

用有限时间热力学理论和方法研究了恒温热源不可逆中冷回热布雷顿热电联产装置的经济性能,导出了无量纲利润率和效率的解析式.讨论了总压比给定和总压比变化两种情形,优化了中间压比,通过数值计算详细分析了各设计参数对循环一般性能和最优性能的影响,发现回热和中冷能够较大地提高装置的利润率和效率,并且随压比的变化对利润率和效率具有不同的影响.讨论了利润率和效率之间的关系,其特性关系为扭叶型.最后发现分别存在最佳用户侧温度使得利润率和效率取得双重最大值.     

高炉余能余热驱动不可逆中冷回热燃气轮机热电联产装置的经济性能研究

建立了高炉余能余热驱动的变温热源不可逆中冷回热燃气轮机热电联产装置模型,以利润率为目标,用有限时间热力学理论和方法及有限时间经济分析法研究了装置的性能;导出了无量纲利润率和效率的解析式,分析了总压比给定和总压比变化两种情形,优化了中间压比和总压比;通过数值计算研究循环参数对装置性能的影响,讨论利润率和效率之间的关系,得出其特性关系为扭叶型;研究发现存在最佳的用户侧温度可以使利润率取得双重最大值。     

恒温热源条件下内不可逆布雷顿循环的功率密度特性

用有限时间热力学方法分析恒温热源条件下不可逆布雷顿循环的功率密度特性,计入工质与高、低温侧换热器的热阻损失及压气机、透平的不可逆压缩和膨胀损失,导出了功率密度与压比间的解析式,并通过数值计算将对应于最大功率密度时的一些参数与对应于最大功率时的同样参数进行了比较,说明了功率密度设计的优点与不足.     

闭式燃气轮机回热循环性能新析

导出存在热阻和不可逆压缩、膨胀损失的闭式燃气轮机回热循环功率和效率与压比间的解析式，发现回热对循环功率有较大影响。     

不可逆吸收式热泵循环的基本优化关系及性能分析

在恒温热源内可逆四热源吸收式热泵循环的基础上，建立了线性(牛顿)传热定律下考虑泵热空间到环境热源的热漏、工质的内部耗散以及工质与外部热源间的热阻损失的不可逆吸收式热泵循环模型。导出了总换热面积一定的条件下循环的泵热率和泵热系数的基本优化关系、最大泵热率和相应的泵热系数、最大泵热系数和相应的泵热率、以及循环中最佳工质工作温度和最佳换热面积分配关系；并通过数值算例分析了循环参数对循环最优性能的影响规律。     

太阳能驱动闭式不可逆布雷顿循环性能解析式

在计入换热器阻和压气机，涡轮中不可逆损失后，导出太阳能驱动变温热源闭式简单布雷顿循环功率，效率与循环压比关系的解析公式。     

线性唯象传热定律下不可逆四热源制冷循环最优性能

在恒温热源内可逆四热源吸收式制冷循环的基础上，考虑环境热源到制冷空间的热漏、工质的内部耗散以及工质与外部热源问的热阻损失，建立传热服从线性唯象定律的不可逆吸收式制冷循环的模型，导出循环的制冷率和制冷系数的基本优化关系、最大制冷系数及相应的制冷率和最大制冷率及相应的制冷系数，给出了最佳换热面积，并通过数值计算分析了设计参数对循环的制冷率、制冷系数的影响。所得结果对实际吸收式制冷机的设计和运行有一定的指导意义。     

用于太阳能超临界CO2布雷顿循环的流态化颗粒换热试验与模拟

搭建30 kW浅层多级流态化颗粒换热试验台,在约1.5倍临界流化速度、换热器采用直管管束逆流形式布置时颗粒侧换热系数可达590～860 W/(m2·K).采用双欧拉流体模型对流化床内水平埋管管束换热进行数值模拟,模拟结果与试验结果偏差在10％以内.利用析因设计与线性回归模型研究颗粒粒径、颗粒导热系数和流化气体速度对流态...     

ANALYSIS OF A CONCEPT FOR INCREASING THE EFFICIENCY OF A BRAYTON CYCLE VIA ISOTHERMAL HEAT ADDITION

A thermodynamic study indicates that the hypothetical modification of gas-turbine engines to include two heat additions rather than one may result in significant efficiency improvements of over 4% compared with conventional engines. Specifically, the usual constant pressure heat addition would be constrained to a given temperature and then further heat addition carried out in a manner approaching an isothermal process. Owing to the limited peak combustion temperature of the overall heat addition process, the emissions of NO_x may be reduced by as much as 50%, thus offering an environmental benefit as well as an efficiency advantage. This paper details the analysis of a proposed combustion chamber in which an isothermal heat addition is approximated. The combustion chamber would consist of a converging duct featuring discrete combustion sites positioned along the streamwise direction. A numerical analysis developed to assess the deviation from isothermal flow in the combustion chamber shows that a reasonable approximation of such a heat addition may be possible with two or more combustion sites. Moreover, a simplified treatment of the combustion process implies that flame stabilization at these sites is feasible. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

带膨胀机的二氧化碳跨临界循环水源热泵系统运行特性实验研究

虽然二氧化碳跨临界循环成为最具潜力的工质替代技术，但其循环的效率还是比常规工质循环低，因此开发膨胀机提高二氧化碳跨临界循环系统运行效率是推动实际应用的关键问题。本文给出了二氧化碳膨胀机的设计特点，同时利用实验手段对带膨胀机的二氧化碳跨临界循环水源热泵系统进行测试，了解膨胀机的运行特性以及对系统的影响，同时改变外部参数条件，了解系统运行规律。通过实验表明，膨胀机的运行效率与膨胀机的转速有关，而且存在极值。系统的运行也受其影响，但系统性能系数是一个综合作用的结果，应对系统运行参数进行优化。     

内可逆四热源吸收式热变换器的基本优化关系及其性能分析

应用内可逆四热源吸收式热变化器循环模型，分析热变换器受传热不可逆性影响时的基本性能。导出了牛顿传热定律下循环的比泵热率和泵热系数的基本优化关系以及工质的最佳工作温度和传热面积的最佳分配关系。由此讨论了循环的各种优化性能，并通过数值算例，得出循环参数对循环特性的影响规律。所得结果对实际四热源吸收式热变换器的优化设计具有一定指导意义。     

有限热源吸收式制冷机的热力学建模与分析

考虑了有限热容、有限速率传热以及工质内部耗散的影响,建立了吸收式制冷机的热力学模型.在该模型中,吸收式制冷机被等价为一个不可逆卡诺热机驱动不可逆卡诺制冷机的联合循环系统.为描述循环的内不可逆性,引入了两个内不可逆性参数Ihe和Ir.其中,Ihe用于描述热机循环的内不可逆性,Ir用于描述制冷循环的内不可逆性.通过对给定供热率下热机热效率和给定制冷率下两热源制冷机性能系数解析表达式的推导,并根据等价系统的定义,获得了吸收式制冷机给定制冷率下性能系数的解析表达式,利用该表达式详细地分析了各参数对性能系数的影响.所得公式和分析结论对实际系统的理解、设计以及分析具有一定的理论指导作用.     

不同装机容量下S-CO2塔式太阳能热发电系统的热力及经济性能分析

建立超临界CO₂布雷顿循环塔式太阳能热发电系统的热力性能和经济性能模型,比较不同装机容量下系统的年均效率,分析系统中各项成本占比及其随容量增长的变化规律,提出进一步降低发电成本的方法。结果表明,主要受镜场效率的影响,系统年均效率随装机容量增加先升后降,峰值为20 MW时的17.4%。发电成本随装机容量的增加而减小,由1 MW时的0.477 美元/kWh降至100 MW时的0.125 美元/kWh。减小镜场和储热的投资成本是降低大规模电站发电成本的关键。