地球能量之源──太阳能

 地球上的所有生物都离不开能量．没有能量,地球将是一片死寂;没有植物,没有生命,没有四季,也没有风雨雷电……．人类的生存是一刻也离不开能量的．从古至今,人类生存所必需的能量几乎全部都间接或直接地取自于太阳．太阳能为人类生存提供了各种植物的化学能．太阳能使地表水蒸发而形成雨和雪,它们的一部分汇合在一起形成河流,利用河流,农业可灌溉良田,工业可水利发电．太阳能加热空气,热气流上升形成风,风能过去用于行船,当今用于发电．就连当今最重要的能源──煤炭、石油、天然气等化石燃料,都是各种古代生物把太阳能转化为化学能固定下来后,又经过漫长的年代沉积在地下演变而成的．     

新的動力源泉——原子能

动力来源是近代工业中的根本问题。機器的使用大大地提高了社會的生產力,同時也要求着巨大的动力來源。更直接的說,為了維持机器不斷運轉為我們做大量的功,我們首先必须能够由自然界中获得大量必須的能量來供应它们。截至苏联原子能發電站在去年六月二十七日開始供電那一天為止,以前任何近代工業的动力不外两個來源:水力和燃料(主要就是煤和石油)。蘇聯原子能發電站的建成標幟着人類發現和掌握了一個完全新的能量來源。為了能够充分認識蘇聯社會主義科学和技術的这一偉大成就的深刻意義,我們就有必要來具體地了解原子能和以前所用的动力來源底根本的區別在那里。     

关于建设农村小型水力发电站的一般知识

水力发电站是利用天然河流的水能转变为电能,以供人们应用。发电所利用的电能来源是多种多样的,如煤炭、石油、木柴等的化学能,太阳的热能,江河的水能,海洋的潮汐,风力以及原子能等等。目前最为广泛的是以煤炭为燃料的火电站和利用江河水能的水力发电站。由于水力发电站成本低,建设水电站又可和其他水利事业结合进行,同时我国水力资源异常丰富,开发条件也很优越,所以解放以后,我国大力发展水电事业。尤其工农业大跃进以来,为满足各方对电力的要求,更要大大发展水电工业。建设农村中小型水电站,具有投资小、收效快、技术上的要求较低、各地群众和政府都能自办等优点,非常适合我国全民办工业办电的情况,所以近年来农村中小型水电站有很大的发展,随着党提出在三年内基     

煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术

<正>1技术简介我国以煤为主的能源结构短期内不会改变,现有燃煤发电技术主要利用煤炭在空气中的燃烧放热,将煤炭化学能转化为热能加热水-蒸汽用于做功发电;常规煤气化技术主要利用煤炭在空气中的部分氧化-气化反应制取合成气。上述两类转化利用过程中煤的能量品质损耗大,且不可避免地生成大量SO_x、NO_x、固体颗粒物、重金属污染物及低浓度温室气体等,减排成本高,急需研发一种全新的煤     

挤压环境促进引擎功效

<正>热力学理论告诉我们,如何利用存在于我们周围丰富的、无序的能量,进而将热量转换为有用功。这些理解推动了工业革命。近年来,另一场革命在纳米尺度上发生,研究人员正忙于设计各种应用的纳米机器,如靶向药物及绿色能源存储等。但是我们如何有效地从热环境中提取能量呢?我们使用的典型工具是一种热机,它允许热量     

生物质气化耦合CO2控制多功能系统

本文针对生物质能独特的碳氢结构特点以及现有生物质能应用技术存在的问题，提出了基于化学能、物理能梯级利用为基础的控制CO2排放的多功能系统集成原则，即：化学能、物理能梯级利用原则，化学势能梯级利用以及分步转化原则，能量释放、迁移与CO2控制一体化原则。并且基于这些原则给出了控制CO2排放的多功能系统集成典型思维流程。在本...     

近零排放双燃料多功能系统特性规律分析及优化

本文对煤/天然气双燃料氢电联产多功能系统进行了特性规律分析.从燃料互补和能量综合梯级利用角度,分析了重整条件、氢气分离率对系统节能率的影响,以及多功能系统特征参数的变化规律,得到了新系统可以提高燃料化学能利用效率,同时可以降低CO2分离能耗的结论.在能量利用上的优势和对CO2的有效控制,使得新系统相对参考系统可以实现低能耗分CO2.     

基于化学链燃烧的氢氧联合循环

提出一种新颖的基于化学链的氢氧联合动力循环系统,该系统利用透平余热提供化学链中天然气和Fe3O4反应热,将余热转换为高品位化学能。系统综合了化学链零能耗分离CO2和氢氧联合循环高效率的优点。与化学链燃烧联合循环相比,该循环取消了余热锅炉和底循环,系统内能量品位匹配更加合理。根据图像分析方法,阐明了化学链氢氧联合循环中损...     

我国的声化学应尽快大力开展实用化工作

声化学在实验室的研究在我国正在迅速发展。面对国内外大量的、已证实有效的声化学实例,让声化学尽早尽快在化学工业、绿色化学、制药工业、食品工业、纳米材料等新技术等等方面在我国实用起来,应该是不可多得的机遇。当前急务,一方面是大力进行深入的技术准备,让声化学能在多个环节从实验室高能效地走向社会;另一方面是,利用现有的技术,现在就慎重选择部分有条件实现的实验室成果,因陋就简地推广起来,工作中再逐步提高能效。     

浅谈热污染

 工业推动了文明,也影响了环境。热机的使用,使人类可以将化学能转化为机械能、电能,代价却是大量热能的散失和一些有害气体的排放。日常生活中电能和其他形式能源的利用,也在制造着“多余”的热能。这些“多余”的热能,再加上CO2做“帮凶”,就产生和加剧了热污染。     

化学能梯级利用机理探讨

本文提出化学能梯级利用新概念,从理论上证明了物质作功能力(ε)、化学反应作功能力(G)和物理能作功能力(ηc)之间的内在联系,拓展了传统热力循环在物理能转换利用范畴的局限。通过CH4直接燃烧和化学链燃烧化学能品位和(火用)损失的比较,指明化学能梯级利用是降低燃烧(火用)损失的有效途径,并指出影响化学能梯级利用的关键因素,揭示了化学能梯级利用机理。     

“热-化学能-功”转换的理想热力循环研究

近年来,运用电化学方法实现中低温热能高效利用的方法受到学界的广泛关注,但目前尚缺乏以一般性的热力学原理研究多种"热-化学能-功"转换系统的方法论。本文着眼于能量转换机制,在T-S图中引入表征化学能的吉布斯自由能作为图像表达的第三维坐标,将化学能定量化。进而基于卡诺循环,通过循环过程量在T-S-G图中的几何移动得到了"热-化学能-功"转换的理想循环。该研究方法有望应用于多种涉及化学能的热功转换系统的研究。     

物理学是能源科学之本

能源是发展生产和提高人民生活水平的重要物质基础,是制约国民经济发展的重要因素,也是决定战争胜负的战略重点。现代社会离不开能源。目前,能源问题已成为世界各国极为关注的重大问题。能源科学亦已成为当今世界激烈竞争的前沿阵地。但是,能源科学从诞生之日起就与物理学结下了不解之缘。 顾名思义,“能源”即能量的来源。在能源科学中,“能源”就是指能够提供某种形式能量的自然资源,它包括提供某种形式能量的物质资源和某种物质的运动形式。例如,燃料、风、水流、太阳能等都是能源。实际上,能源的利用过程就是能量的转化与传递过程。 人类在生产和生活过程中需要各种形式的能源,其中用量最大的是热能、机械能和电能。我们可以按照需要,把自然界中存在的能源转化为各种形式的能量,而这些能量的转化绝大部分都是在物理过程中实现的。因此,能源的开发和利用就不能不受物理学中能量转化与守恒定律的约束。 人类开发、利用能源的历史充分表明,能源科学的创建和发展是以物理学作为其重要理论基础的。离开     

一种复合电源用双向DC的实现方法

某混合动力车辆电网采用超级电容直接挂接电网,动力电池通过DC/DC挂接电网的结构,需要双向DC/DC为超级电容降压/升压预充电;系统工作后双向DC/DC工作在降压/升压状态,为动力电网补充能量或回收制动能量;维修保养时通过DC/DC为电池充电;待机状态作为电站按需输出不同电压等级的直流电源。通过高压直流接触器与双向DC/DC的组合控制,利用该拓扑结构设计的双向DC/DC变换器能够满足混合动力车辆的多样化能量需求,具备实际应用的能力。     

低温太阳热与乙醇化学链燃烧的系统研究

探索并提出低温太阳热能与乙醇一氧化镍化学链燃烧相结合的新颖能量动力系统。该系统利用中低温太阳热能提供乙醇和氧化镍反应热,将低温太阳能转换为高品位化学能储存在固体金属氧化物中。基于图像[火用]分析方法,明确地指出乙醇化学链燃烧能量释放过程燃烧[火用]损失减小和低温太阳热品位提升的机理。本文对新循环进行了分析,相比常规联合...     

催化产氢新进展:利用原子级分散的铂——碳化钼催化剂低温高效产氢

<正>氢气是一种具有极高能量密度的二次清洁能源。在20世纪70年代第一次石油危机期间,氢经济的概念被首次提出并推广,目标是在不远的将来利用氢气作为支撑全球经济的主要能源,取代现有的石油经济体系。氢燃料电池是其中的核心环节。它将氢气的化学能高效转化为电能,在航空航天、汽车以及其他固定和移动能量提供体     

简明的液体状态方程式与液泵流体机械相对效率的新关联式

化工机械较之其他机械的显著区别在于:装置内涉及的能量形式多样(如压力能、化学能、机械能等);参与工质性质多变(如组成分、相态等);以及运行的工况域宽、工作参数特殊(如高低压、高低温)等。因此,若把之视作一整体的能量系统,通过对其工质热行为性质的研究,尤其与能量转换、传递和强化等因素直接相关的能量有效利用问题相关联,     

原子燃料

人類知道燃燒木材、煤、石油等燃料以取得热量,已是很早以前的事了。但原子燃料的被发现以至於被应用到实际生產中还只是最近的事。前一類燃料利用的是化学能;後一類則是原子能。關於這兩類能量來源的本質上的区别,已在前一文中详細闡述了。在这里我们将进一步谈谈原子能的由來、现在已知道的利用原子能的方法与所用的燃料、以及將來發展的可能性。人類沒有早早發現原子燃料是完全可以理解的,因為只有在人類对物質結構的認識巳深入到今天的地步,才有可能有意識地揭露原子     

天然气水蒸气重整甲醇动力串联型多联产系统性能分析与优化

本文重点对一个基于天然气的甲醇与动力联产系统的关键参数进行了系统性能影响性、规律性分析研究.在之前的研究工作中,根据化学能、物理梯级利用原理,提出了基于天然气部分重整的化工动力多联产系统,相比独立的分产化工与动力系统,可以节省10%左右的原料输入,相应的研究成果发表在2007年的Energy杂志上面(2007,33:2...     

强激光场中氢负离子双光子电离能量谱的研究

利用强场近似（Strong field approximation,SFA）方法研究氢负离子（H ）在强激光场中双光子电离的能量谱,所得到的电离谱随角度的变化规律与实验结果符合得很好.进一步的研究表明, H 离子在强激光场中双光子电离的能量谱与有质动力能有关.激光场强度越大,光电子的有质动力能也越大,能量谱向左移动越明显.我们的结果表明,使用强场近似是一种研究负离子在强激光场中电离过程的有效方法.