多孔介质(PM)发动机理想循环热力学分析

本文论述了基于多孔介质燃烧技术的超绝热发动机的原理及其工作过程,建立了PM发动机的热力学模型,对 PM发动机内的PM回热循环进行热力学分析,列出了循环参数如压缩比、预胀比、预压比等对发动机效率、循环功的影响,确定了PM回热循环的两种极限状态。将PM回热循环与发动机的Otto循环、Diesel循环进行比较,结果表明: PM回热循环在保证效率的同时,可以大幅度提高循环功。     

热力学中的循环问题的讨论

通过对热力学中的卡诺循环、三角形路径的循环以及半圆形路径的循环过程的讨论，探索吸热和放热的位置的转换点，从而正确地计算系统做功、效率等．     

改造常规汽轮机电站联合循环系统的热力学分析

联合循环系统改造（Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｃｙｃｌｅ－Ｒｅｐｏｗｅｒｉｎｇ）是常规燃煤电站更新最科学最有效的方法之一。本文对两种典型的联合循环系统（排气助燃型ＦＦ－Ｒｅｐｏｗｅｒｉｎｇ和给水加热型ＦＷＨ－Ｒｅｐｏｗｅｒｉｎｇ）进行了热力学系统模拟研究,得到了随燃机汽机功比变化排气助燃型系统效率单调变化以及给水加热型系统效率存在极值点的现象,并发现了一定燃机汽机功比下给水加热型效率大于排气助燃型的特殊规律。通过对联合循环系统改造各种因素的综合分析,揭示了上述特殊规律的热力学机理,澄清了有关研究的误区。该理论研究对采用联合循环系统技术改造常规电站具有指导意义。     

基于新型S-CO2动力循环的内燃机余热回收

为了有效回收内燃机的废热,基于超临界CO₂(S-CO₂)再压缩循环,提出了一种新型的S-CO₂动力循环,并建立了相应的热力学模型,以分析系统的热力学性能,研究透平入口温度和系统压力对循环性能的影响。结果表明,在设计工况下,系统的净输出功为33.06 kW,热效率和效率分别可以达到35.86%和67.90%,余热回收率为58.70%。随着高压透平入口温度的升高,循环效率增加而净功减少。随着低压透平入口温度升高,循环效率和净功均增加。此外,存在再压缩机出口压力使净功和循环效率达到最大。     

带引射器和经济器的CO2跨临界制冷系统

为提高CO2跨临界制冷循环的效率,本文提出一种带引射器和经济器的CO2跨临界循环系统.通过合理设计专用的涡旋式或螺杆式CO2压缩机及中间补气孔,采用经济器可减少CO2跨临界循环的压缩不可逆损失;采用引射器代替节流阀,部分回收工质从高压到低压过程的膨胀功,可增加制冷量.通过热力学分析,确定带引射器和经济器的CO2跨临界循环系统合理的补气压力,可以得到较高的循环效率.在较低蒸发温度下,该系统可以明显降低压缩机的排气温度,有利于系统稳定运行.     

带有Dzyaloshinski-Mariya相互作用的两比特纠缠量子Otto热机和量子Stirling热机

研究了以带有Dzyaloshinski-Mariya(DM)相互作用的两比特自旋体系为工质的量子纠缠Otto热机和量子Stirling热机.两种不同热机在各自的循环过程中,通过保持其他参量不变,只有DM相互作用发生改变,从而分析热机循环中DM相互作用与热传递、做功以及效率等热力学量之间的关系.研究结果表明:DM相互作用对两种热机的基本量子热力学量都具有重要的影响,但量子Stirling热机由于回热器的使用,其循环效率会大于量子Otto纠缠热机的效率,甚至会超过Carnot效率;得到了量子Otto纠缠热机和量子Stirling热机做正功的条件.因此,在这两个纠缠体系中,热力学第二定律都依然成立.     

金属恒温塑性力学过程的热力学研究

由于弹性学的热力学函数不能对塑性学推广,本文用以位错为基础的热力学函数反映了塑性现象的位错实质,并以此热力学函数建立了金属恒温弹塑性力学过程的热力学基本方程,即赫姆霍兹自由能变化dF_T的熵产生表达、耗散表达及熵产生与耗散之间的关系;对于恒温弹塑性应力-应变循环,证明了无论它是否为热力学循环,循环功都是正塑性功,加载功常大于卸载功;对于热力学循环,塑性功全部耗散;对于非热力学循环,因自由能永动机不存在,塑性功未全部耗散.本文理论很可能为金属塑性力学过程研究提供一个不可逆过程热力学基础.     

含二绝热过程和二同类多方过程的循环效率的简洁表达式

本文由熵的定义和温熵图得到含二绝热过程和二同类多方过程的这样一类特殊循环过程效率的简洁表达式.结果表明,该类循环的效率形式上与卡诺循环的效率完全相同.     

超临界有机朗肯循环工质的选择

以8种有机工质(R134a.,R22,R32,R227ea,R143a,R218,RC318,R152a)作为研究对象,对其超临界有机朗肯循环的单位净输出功、循环效率、循环功比、膨胀机入口体积流量等参数进行了理论分析,结果表明以R152a和R134a为工质的超临界有机朗肯循环具有较高的单位净输出功和循环效率,以及较小的体积流量。而采用回热循环可进一步有效提高循环效率。     

可逆圆形热循环过程的循环效率研究

从理论上讲任何正循环都可以作为某种热机的工作原理,其循环效率不仅与循环曲线的形状有关,而 且与循环曲线在p V图的位置有关. 作为理论探讨,以对称性最高的圆形循环为例来讨论上述问题很有代表性. 首 先给出圆形热循环的循环效率的解析表达式,在此基础上讨论了随圆心的坐标及半径的改变循环效率的变化关 系,以及圆形循环的循环效率曲线在 p V 图上的分布情况     

引入熵分析热力学循环的效率

本文从熵的定义和基本性质入手,首先引入T—S图计算卡诺循环的效率,其次利用dS/dV分析经历p=aVb m过程的理想气体的吸热或放热情况,最后运用上述结果求解了一个特殊热力学循环的效率.     

传递过程的统一描述

提出了传递公理,即任何形式的传递过程都是在相应基本强度量差推动下,基本广延量的流动过程;基本广延量的传递过程也同时是与之对应的能和(火用)的传递过程。定义了热力学流密度和热力学力的数学表达式,在传递公理的基础上,利用能和(火用)的普遍化表达式,分别建立了三类广延量的传递定律。利用传递定律,结合广延量的平衡方程,导出了传递方程的普遍化表达式。     

玻色气体的量子简并性对不可逆布雷顿制冷循环性能的影响

基于不可逆布雷顿制冷循环模型和理想玻色气体的状态方程,导出以玻色气体为工质的布雷顿制冷循环的输入功、制冷系数、制冷量等重要参数的表示式,由此讨论玻色气体的量子简并性和不可逆绝热过程对循环性能的影响,揭示以玻色气体为工质的不可逆布雷顿制冷循环的一般性能特性,从而导出一些重要结论．进而给出几种特殊情况下循环的性能特性．得到的结果有助于进一步了解经典布雷顿制冷循环和量子布雷顿制冷循环之间的区别和联系．     

二级不可逆磁Brayton制冷循环性能分析及参数优化

建立受有限速率热传导和绝热过程不可逆性影响的二级磁Brayton制冷循环模型,导出循环的性能系数和制冷率表达式,分析等磁场过程的磁场比、绝热不可逆因子、等磁中冷过程等对二级不可逆磁Brayton制冷循环最大制冷率及相关参数的影响,所得结论能为提高磁制冷机的循环性能提供参数设计参考.     

CO2跨临界循环中膨胀过程的对比与分析

本文对于CO2超临界流体的等熵膨胀和等焓膨胀过程进行了热力学分析、计算和对比,发现等熵膨胀过程与等焓膨胀相比,增大了有效制冷量,增大的数值略大于所回收的膨胀功.而且对于减小节流损失的回热循环和膨胀机循环进行了分析和对比,对于选用原则给出了具体的判定方法.本文还进行了膨胀机中膨胀过程的热力学分析,分别得出了超临界区和两相区的膨胀功来源,及变化规律.经分析,本文作者认为可以采用"闪蒸破碎模型"简化汽液两相流绝热膨胀基本特性方程.最后,本文对膨胀机实际工作的不可逆因素进行了分析.     

部分空气湿化燃气轮机循环设计工况性能分析

在参数优化的基础上,对加湿空气和未加湿空气混流位置不同的两种PEvGT循环设计工况性能进行研究,并与HAT和STIG循环进行了对比。研究表明:混流位置对其热力性能有重要影响;未加湿空气、加湿空气及蒸汽在回热器前混合(PEvGT-2)循环,最佳压比与HAT循环最佳压比接近(10左右);在各自的效率最高点,四种循环中PEvGT-2效率最高,未加湿空气、加湿空气及蒸汽在燃烧室前混合(PEvGT-1)循环比功最大;纯发电时,两种PEvGT的效率最高点对应的分流比在0%～20%之间,且通过对换热器面积和湿化器高度的比较和分析也表明分流比选取在该范围内比较经济;四种循环的效率、比功和最佳压比随透平初温的升高而上升,分流比对PEvGT-2循环的效率、比功和最佳压比影响较小,但对PEvGT-1循环影响较明显。     

跨临界CO2引射制冷循环运行稳定性研究

分析了跨临界CO2引射制冷循环的运行稳定性问题,对蒸气反馈和两级蒸发两种致引射系统稳定的调控方案构建了热力学模型。模拟研究表明蒸气反馈调控系统具有与基本引射循环调控引射系数致系统稳定非常相似的制冷效果。而两级蒸发调控可明显提高系统的制冷性能。引射系数越小,蒸气反馈调控的可调工况区间越窄,两级蒸发方案的可调工况区间越宽。...     

混合制冷剂循环液化天然气流程(火用)分析

带丙烷预冷的混合制冷剂循环液化天然气流程具有高效及流程相对简单的优点.本文在对流程进行热力学分析的基础上,对流程进行(火用)分析.计算了流程中各设备的(火用)损失,计算结果表明,压缩机的(火用)损失约占整个流程(火用)损失的50%,换热器的(火用)损失约占总(火用)损失的26%.本文还分析了产生(火用)损失的原因,提出降低(火用)损失的措施.     

啤酒巴氏灭菌过程的传热分析

本文将啤酒的巴氏灭菌过程作为由十一个换热区段组成的换热器网络进行传热分析,针对网络连接特征将过程分解为相互联系的四个加热冷却循环和三个加热循环。对于不同循环分别建立了传热分析数学模型,并将区段间联系作为约束条件对循环进行了编程求解。计算结果反映了灭菌过程啤酒的温度变化状况,将其与实测生产过程数据相比较,两者吻合。说明本文建立的数学模型及计算方法正确,可作为调节和控制生产过程的科学依据。     

利用LNG冷(火用)与工业余热的闭式Brayton循环的进一步分析

以超临界状态的LNG作为冷源,以工业余热作为热源的闭式Brayton循环,可以有效的利用LNG的冷(?)并回收工业余热。本文以(?)效率为评价准则,兼顾LNG冷(?)和工业余热的利用,对该循环进行了热力学分析。在分析过程中,利用以前分析所得的结论[1],选取的循环自变量数为4,针对不同的自变量、不同的LNG冷(?)和工业余热利用情况,对多种循环方案作了进一步(考虑了循环与冷、热源的匹配)较详细的热力学分析,并得出较明确的性能表达。