热电发电机驱动热电热泵联合循环热力学分析

建立了新型的热电发电机驱动热电热泵联合循环模型,基于非平衡热力学理论,对装置性能进行分析,导出了供热率、无量纲供热率和供热系数与热电单元比等参数的解析式,研究了该型装置最大供热率和最大供热系数对应的最优工作电流和最优热电单元分配,分析了发电机高温热源温度、热泵供热空间温度等对装置供热率、供热系数、最优工作电流和最优热电单元分配的影响,并给出了不同发电机热源温度下,供热系数与无量纲供热率的关系曲线.     

卡诺热机的最佳利润与效率间的关系

本文导出牛顿定律系统卡诺热机的最佳利润与效率间的关系,并得到最大利润时的效率界限。其结果包含了最大功率和最小熵产率(也即最小损失)两种特例。籍此,作者首次提出了有限时间经济分析和有限时间经济性能界限的概念,为统一现代热力学的各分支研究开拓了方向。     

太阳能热机的有限时间热力学优化准则

本文导出两种太阳能收集器损失关系情况下太阳能驱动热机参数选择的有限时间热力学优化准则,所得结果包含了前人工作的一些结论。     

关于CA效率_不可逆热机和有限时间热力学发展

著名的Curzon-Ahlborn效率η_(CA)是由El-Wakil于1962年最先导出的,不可逆热机的概念也是El-Wakil最早建立的,有限时间热力学正在由物理学向工程学发展,并将使工程热力学产生巨大变革。     

转炉炼钢工序的铁素流系统动力学分析

基于系统动力学理论,在因果分析和存量流量分析的基础上,构建了转炉炼钢工序的铁素流动态模型,并通过仿真测试验证了模型的正确性。分析了在不同返回情况下,本单元铁素流返回率和返回上游的铁素流返回率随时间改变时,钢坯铁素流、损失铁素流和转炉铁素存量的动态特性。结果表明：转炉铁素存量和损失铁素流不受上游返回的影响,只随本单元返回的增大而逐渐增大至新的稳定输出状态。上游返回的增大不影响炼钢工序运行的紧凑性,但会导致稳定输出量的减小;本单元返回的增大不影响稳定输出量,但会导致运行紧凑性变差;上游和本单元均有返回时,对稳定输出量和运行紧凑性都有影响。     

钢铁工业余热回收技术的评价指标体系

高效、合理地回收余热资源是降低钢铁企业能耗的重要途径。考虑到技术实施难度、工厂经济效益等因素,用能的合理性并不能作为某项回收技术优劣的唯一评价标准。综合多种因素,提出了用能合理性、技术可行性、投资经济性等3个方面的综合评价指标,给出了余热利用技术研究的基本路线,可以作为余热回收技术的参考。     

Dulong-Petit传热规律下甲烷蒸汽重整反应器熵产率最小化

基于有限时间热力学理论,考虑管式活塞流转化管外热源与管内混合反应物间传热服从Dulong–Petit传热规律[q∝?(T)~(1.25)],对管式活塞流反应器中的甲烷蒸汽重整反应进行优化。在管外热源温度分布完全可控及氢气(H_2)产率、进口压力、进口反应混合物总摩尔流率和惰性气体氮气(N2)的摩尔流率均给定的条件下,以化学反应、粘性流动、传热过程的总熵产率最小为目标,应用非线性规划数值方法对反应器的最小熵产率以及管外温度的最优分布进行了数值求解,并与管外热源温度恒定、热源温度线性变化的两种参考反应器以及分别服从牛顿传热规律[q∝?(T)]和线性唯象传热规律[q∝?(T~(–1))]的最优反应器进行了比较。结果表明,最优反应器与2种参考反应器相比熵产率降低了58%以上;对反应器进行预加热有利于减小反应器的熵产率;对于最优反应器,中间段区域存在恒定的化学驱动力或恒定的热驱动力;传热规律对SMR反应器的热源与反应物温度最优构型及最小熵产率均有显著影响。     

内可逆有机朗肯循环有限时间热力学优化

运用有限时间热力学理论建立了循环总换热面积一定时,考虑热源与循环工质的传热损失的亚临界简单内可逆有机朗肯循环模型。采用R245fa作为循环工质,分析了总换热面积、蒸发器面积比和循环工质的质量流率对循环净输出功率、热效率和热源出口温度的影响,发现合理选择上述参数可使循环的性能参数较优。所得结果对亚临界有机朗肯循环装置的设计和使用具有一定的指导意义。     

回热式布雷顿-两平行逆布雷顿联合循环第一定律分析与优化

提出了回热式布雷顿-两平行逆布雷顿联合循环模型。对该模型进行了第一定律性能分析与优化,得出了该循环最优效率和最优比功的表达式,分析了回热度及其他参数对联合循环最优热效率和最优比功的影响。分析表明,增加回热器后能提高联合循环的热效率,但此时联合循环的输出比功较小。     

焦炉煤气驱动回热式燃气轮机装置热力学分析

建立利用富余焦炉煤气驱动的回热式燃气轮机装置模型,应用经典热力学和燃气轮机循环理论,对该装置热效率和输出功进行分析。通过数值计算,分析了煤气放散率、煤气富余率和回热器有效度等参数对装置性能的影响。结果表明:降低煤气放散率和提高煤气富余率时,装置的输出功都能得到提高;增加回热器后,装置热效率和输出功都得到了提高,焦炉煤气得到了有效的利用;分别存在1个最佳的压气机压比使装置热效率和功率达到最大值,即可通过合理选取压气机压比,使装置性能最优。