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基于生态学准则对稳定状态下运行的熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)与吸收式制冷机(AR)组成的混合系统进行优化,考虑系统存在的电化学和热力学不可逆性,导出混合系统等效输出功率、效率以及生态学性能系数(ECOP)的表达式。应用数值模拟分析混合系统性能,得到功率密度、效率以及ECOP分别与电流密度的基本关系,从而确定工作参数的优化区间。结果表明:混合系统运行时的输出功率和效率相比于燃料电池单独运行时有所提升,并且通过生态学优化能得到更为精确的优化工作区间。最后分析燃料电池的工作温度、工作压力以及制冷机内部不可逆性对混合系统生态学性能的影响。 相似文献
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以传热、流动阻力和质交换引起的最小总火积耗散数和翅片板面积为目标函数,以换热器芯体外形尺寸为优化变量,在给定热负荷的情况下,采用遗传算法对管内外工作流体分别为水和空气的套片式翅片管换热器进行多目标优化。得到总火积耗散数与翅片板面积的最优Pareto解集,分析总火积耗散数与翅片板面积的关系。分别将以上三种火积耗散数两两作为目标函数做多目标优化,对比分析三种情况下的最优解区间。结果表明:总火积耗散数与翅片板总面积以及总火积耗散数中三种耗散因素之间是相互对立的,其变化趋势是相反的。本文引入的湿工况下的质交换火积耗散在总火积耗散中占据约28.5%,比粘性耗散引起的火积耗散大。 相似文献
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为有效回收熔融碳酸盐燃料电池产生的余热,提出一种由熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、两级并联温差发电器(TTEG)和回热器组合而成的混合系统模型.考虑MCFC电化学反应中的过电势损失和混合系统中的不可逆损失,通过数值分析得出混合系统的输出功率和效率的数学表达式,获得混合系统的一般性能特征,讨论MCFC电流密度与温差发电器... 相似文献
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建立一种不可逆的四温度位吸收式热泵模型,导出其最小传热面积与四热源熵变化率的关系并得到了热力学第二定律的类比表达式,获得了最佳供热率、性能系数和传热面积之间的优化关系,所得结论可为四热源吸收式热泵的优化设计和最佳工况选择提供新的理论途径。 相似文献
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建立质子交换膜燃料电池-四温位吸收式制冷机混合系统模型,该模型考虑包括燃料电池热力学和电化学不可逆性、吸收式制冷循环不可逆性在内的主要损失,导出系统总的输出功率和效率表达式,以及吸收式制冷循环的制冷量及制冷系数关系式。通过数值计算探讨混合电池系统的整体性能,分析不同运行工况参数对混合系统性能的影响规律,得出电流密度、输出功率、效率等重要参数的优化工作区间。系统对质子膜燃料电池的余热进行合理利用,使质子膜燃料电池混合系统总的输出功率以及效率都有了较大的提高。 相似文献
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区域冷热电联供系统优化设计分析 总被引:3,自引:0,他引:3
研究了以燃气内燃机、燃气锅炉、换热器、吸收式制冷机和压缩式制冷机为主要设备的冷热电联供系统。以满足年度费用最低为优化目标,建立了联供系统的经济优化模型,并以建筑物全年冷、热、电负荷需求作为计算基础,得出了系统优化配置和运行策略。 相似文献
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运用热力学火用分析的方法,分别考虑了高低温侧换热器、热回收装置侧换热器和中冷器的热阻损失,以及压缩机和涡轮机中的内不可逆损失,以无因次总输出火用和火用效率为目标函数,借助数值分析的方法,研究了恒温热源条件下不可逆中冷焦耳—布雷顿功热并供系统的火用性能,分析了主要特征参数对无因次总输出火用及火用效率的影响。分析结果表明,当中间压比不变而总压比变化时,存在一组最佳运行参数,使无因次总输出火用达到最大,还存在最大的总输出火用和火用效率以及相对应的一组最佳运行参数。提高中冷器换热有效度可以增加无因次总输出火用和火用效率。 相似文献
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采用遗传算法构建一个与实验数据匹配的质子交换膜燃料电池(PEMFC)模型,提出一个利用PEMFC余热驱动双级半导体热电发电机(TTEG)的混合系统。推导出PEMFC电流密度与TTEG的无量纲电流密度之间的关系,确定混合系统中TTEG运行的工作电流区间。考虑混合系统中多种电化学损失和热损失,得出混合系统功率与效率的表达式,研究电池工作温度,热电元件的优值系数、导热率以及热电元件数目对混合系统性能的影响。 相似文献
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不可逆中冷回热太阳能布雷顿循环系统的优化分析 总被引:1,自引:0,他引:1
建立了由太阳能集热器模型和不可逆中冷回热布雷顿循环模型组成的恒温热源条件下太阳能布雷顿循环系统,以系统总效率为目标函数,考虑了高低温侧换热器、回热器和中冷器的热阻损失以及压缩机和涡轮机的不可逆损失,借助数值计算对太阳能集热器的工作温度进行了优化,并分析了主要特征参数对总效率的影响.结果表明:太阳能布雷顿循环系统中存在一个最佳的太阳能集热器工作温度和相应的最大总效率及最大总输出功率;在此基础上,通过优化中间压比可使循环系统的总效率和相应的总输出功率达到双重最大值;系统总效率随着回热器传热有效度和光学效率的增加而提高;系统运行时存在一个最佳的总压比. 相似文献