热物性数据精度对熔融盐传热性能计算的影响

熔融盐是太阳能高温热发电技术中颇具前景的传热蓄热介质.其黏度、密度、比热容和导热系数与熔融盐的传热过程密切相关.利用函数误差理论,从各种传热条件下的经典换热公式出发,分别计算了对传热性能影响+10%和-10%时各热物性的误差值,并结合热物性数据的误差分析,确定了热物性数据对传热性能计算的影响程度.     

超高压空气的热物性计算

为研究高超声速风洞部件的气动特性,运用空气的亥姆霍兹能状态方程和输运物性方程组,计算超高压工况下空气的热物性参数。将计算结果与美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology,NIST）数据库的实验数据进行比较,得到相对误差值。结果表明,空气亥姆霍兹能状态方程和输运物性方程组计算得到的空气热物性参数与NIST标准实验数据相比误差较小,可以应用于超高压状态下的空气热物性计算。     

脉冲加热方法铌热物性参数的动态测量

提出积分球反射法脉冲加热技术测量材料热物性的方法,研制的脉冲加热瞬态热物性测量装置能同时测量铌带状试样温度范围在1100-2700K的比热容、电阻率、全波长半球发射率.装置中高速高温计测量试样的辐射温度,积分球反射计测量试样的法向光谱发射率,即可得出带状试样的真实温度.再通过测得的试样上的电压、电流等数据经计算获得其他热物性参数.对国外的标准铌试样进行了测试,所得测量数据与国外同行数据进行了比对,具有较好的一致性.实验结果表明:比热容测量不确定度为5%,全波长半球发射率测量不确定度为3.5%,电阻率的测量不确定度为3.6%,测量数据可作为航天、军事和民用领域材料应用的设计依据.     

石灰石砂型的热物理性能研究

本文指出了研究石灰石砂热物性值对研究石灰石砂型铸钢件的性能,铸造缺陷以及对型砂热物性值测定方法研究本身的重要性,并根据浇注法原理建立了铸型温度场测定系统,建立了计算石灰石砂导热系数k(T)和导温系数α(T)的数学模型,并在实验基础上进行了计算和分析,获得了初步结果。计算结果与实验数据基本一致。本文工作尚未见诸其他文献资料。     

P-R方程在天然气热物性计算中的应用

在天然气管道的水力、热力计算中需要进行热物性参数的计算,详细地介绍了用P-R方程求解天然气各物性参数的方法及其求解过程。分别采用范德瓦尔斯方程、RKS方程、P-R方程和BWRS方程求氮气的压缩因子,通过与已知实验数据比较表明P-R方程作为两参数立方型方程,计算气体物性参数精度高于范德瓦尔斯方程和RKS方程,略低于BWRS方程。P-R方程参数数目少,参数确定简洁,计算简单,可以在天然气物性计算领域广泛应用。     

水和水蒸汽物性参数计算程序开发

水和水蒸汽物性参数的准确计算对核动力系统热工水力特性模拟是必不可少的.基于IAPWS-IF97标准,开发了求解热物性参数(压力、热力学温度、比热容、比焓、比熵、比内能、比定压热容、比定容热容)、输运物性参数(导热系数、动力粘度)和表面张力的程序.其功能:给定饱和压力或者饱和温度求解饱和水、饱和蒸汽的其他物性参数;给定压力、温度求解水在各个区域的物性参数;给定压力、焓求解水在各个区域的物性参数以及给定任意2个参数求解其他物性参数.并将实例计算结果与上海发电设备成套设备研究所杨宇开发的物性参数计算程序的计算结果进行了比较,基本相同.     

型砂热物性的实验研究

采用浇铸法对型砂的热物性值进行实验研究，并用自制的实验装置对工厂实际生产所用的水玻璃砂的热物性值进行了测定，为300MW汽轮机中压静叶持环铸件的充型和凝固过程计算机数值模拟及工艺设计提供了实用和可靠的热物性数据。     

复合材料热物性参数的数值求解

本文借助于有限元直接反演算法,针对复合材料热物性参数的识别问题,给出了一种求解热物性参数的数值算法。为了验证方法的可行性与可靠性,在没有实测数据的条件下,本文做了数值模拟实验,结果表明,本文的方法可以用于确定复合材料的热物性参数.     

石油炼制工艺设计物性数据查询系统的开发

石油及其馏分的物性数据是石油炼制工艺设计的基础数据,以往常常采用手工计算或查阅有关图表获得.在对石油及其馏分的物性数据及图表处理的基础上,应用Visual Basic 5.0开发了石油炼制工艺设计物性数据查询软件.实例分析表明,使用该软件获取所需的物性数据是方便可靠的.     

马铃薯淀粉加工废水物性对其蒸发回收设备设计的影响分析

针对马铃薯淀粉加工废水回收利用技术的真空蒸发工艺装备设计原理和流程,讨论分析了废水物性与装备结构设计的关系.分析认为废水导热系数、黏度、比热容和密度通过影响对流给热系数来影响设备结构和设计过程判据.通过误差分析方法,结合水与废水物性的偏差估算实例,确定了生产过程废水物性变动对结构设计影响程度的计算关系,针对不同蒸发器类型进行了影响程度讨论.结果表明,物性影响程度与给热系数关联式的系数关系密切,废水回收中常用的降膜蒸发器、板式蒸发器需应根据废水物性进行设计.     

水和水蒸汽热力性质计算程序的研究及应用

根据火力发电厂热力计算中经常查用水和水蒸汽的各项热力性质的需要,以IFC公式为基础,利用VisualBasic6 0编制了一套水和水蒸汽热力性质计算程序,该程序可用任意2个已知参数算出其他参数.着重讨论了编程过程中的一些方法、技巧以及计算精度,并在此基础上编制了汽轮机热力特性计算程序,程序经试用效果良好.     

Matlab在《化工热力学》教学中的应用

在化工热力学理论教学过程中,流体热力学性质、相平衡等计算较困难,经常需要迭代试差计算,手算费时费力.本文探讨了工程计算软件Matlab用于化工热力学的计算,结果表明:Matlab易学易用,可有效解决化工热力学计算问题,提高学生的工程计算能力.     

IAPWS-IF97及其基本数学模型

水和水蒸汽性质国际联合会于 1 997年通过的新型水和水蒸汽热力性质工业公式 (I APWS -IF97)具有精度高、计算耗时少 ,以及适用范围宽等特点 ,已经取代使用多年的IFC - 6 7公式。IAPWS -IF97将水和水蒸汽共分为五个区域 ,本文详细介绍了各区的基本计算数学模型。根据本文介绍的数学模型 ,我国动力工作者可方便地掌握和使用IAPWS -IF97公式。     

Review:Application of the CALPHAD Approach and First-Principles Calculations to Electrode Materials in Li Ion Batteries

综述：运用CALPHAD方法和第一原理计算研究锂离子电池电极材料

王建川¹, 常可可², 杜勇¹, 张帆¹, 刘树红¹, 李一为¹

(1.中南大学 粉末冶金国家重点实验室,长沙 410083;

2.亚琛工业大学 材料化学系,亚琛,德国)

创新点说明：

随着材料科学基础理论和计算技术的飞速发展,集成计算材料工程成为开发新材料所需的重要手段。本文结合作者已有的工作及同行研究,综述了计算模拟方法在锂离子电池电极材料中的应用。以正极材料Li–O, Li–Co–O和 Li–Ni–O,以及负极材料Li–Sb和Li–Sn为示范,回顾了宏观的相图计算方法和微观的基于密度泛函理论的第一原理计算方法在锂离子电池体系相关材料中的运用。

研究目的：

回顾计算相图法与第一原理计算方法相结合在锂离子电池电极材料中的运用。

研究方法：

计算相图法CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams);第一原理计算。

结果：

计算相图法与第一原理计算相结合可以准确地预测Li-Co-Ni-O和Li-Sn-Sb体系的热力学性质、相平衡关系和电池的开路电压等;这些精确的二元系和三元系的热力学数据可为构造多元锂离子电池电极材料的热力学数据提供必要的数据支持。

结论：

计算相图法与第一原理计算结合,是设计锂离子电池电极材料的一个重要方法;相图计算不仅能计算相平衡关系,还能预测锂电池的开路电压。

关键词：锂离子电池;计算相图法;电池电压;电极材料

     

有线电视HFC网宽带接入Internet

基于HFC(hybrid fiber-coaxial)网络结构，利用线缆调制解调器(cable modem，CM)实现宽带接入，可以充分利用现有的有线电视网络资源提供的对Internet的高速数据接入服务；在HFC的数据通信系统CM中用IP协议，可以很容易扩展开通基于IP的业务；介绍了HFC宽带接入的关键技术；提出了一种HFC宽带接入系统方案，并分析了制约HFC接入技术发展的因素。     

计算合金热力学性质的Miedema理论

分析了Miedema理论,在二元合金热力学性质计算时,用Miedema理论结合几何模型的方法,能为生产实验提供理论依据。对于多元合金体系热力学性质的计算,由二元系溶体的热力学性质推算多元合金体系热力学性质的溶体模型,并介绍了由Toop模型和周模型外推得到的Miedema模型。但对于多元合金体系,其理论值与实验值并不如二元合金体系符合得那样好,为了能精确地计算三元以及多元合金体系的热力学性质,还需要对几何模型作进一步完善.     

船舶余热动力回收系统的静态特性模拟和分析

本文提出了一套船舶余热动力回收系统静态特性模拟的计算方法.该方法由系统的热平衡计算、部件设计、工质热物性计算及系统初投资的估计等四个部分组成.通过对一实际船舶余热动力回收系统的检验计算,证明了该方法的正确性;讨论了余热回收系统中,主要热力学参数的选取和变化对系统的影响;指出了余热回收系统设计中,主要热力学参数的选取原则.     

混合致冷剂水合物晶体生成和分解过程研究

为了深入了解水合物的生长动力学机制,通过对混合致冷剂HCFCl41b／HFC152a水合物晶体生成及分解过程的形态进行观测,从动力学和形态学方面验证了混合致冷剂水合物的性能互补特点．结果表明,混合致冷剂水合物与低压致冷剂HCFC141b水合物相比,其引导时间更短,生成速度更快．混合致冷剂。HCFC141b／HFC152a水合物可在10℃融化,克服了高压致冷剂HFC152a水合物相变温度高的缺点,证明了混合致冷剂水合物较单一致冷剂水合物更适合作为蓄冷空调的储冷介质。     

低沸点工质热力学性质的计算及其在船舶余热回收动力系统研究中的应用

本文利用Lee—Kesler方程和Martin—Hou(侯)方程计算低沸点工质的热力学性质,对五种低沸点工质的热力学性质进行了计算。并对船舶柴油机低沸点工质余热回收动力系统参数进行了优化计算,验证了计算方法及所编制的计算机程序的有效性。所编制的程序不仅可以用于能量回收系统的热力计算和系统参数的优选,还具备编制热力学性质表的功能。     

一种HFC系统业务安排算法

HFC双向传输系统是未来信息基础设施中不可缺少的部分,如何解决上行信道的可靠传输问题是实现HFC系统的关键之一,在此介绍一种常用的HFC网络媒体接入控制(MAC)协议,提出了一种适合于传输综合业务的业务安排算法,并在综合业务条件下对该算法进行性能仿真,实验结果表明,这种业务安排算法对综合业务环境比较适用。