热泵的高效节能特性

 目前世界正面临着能源危机,各国都在积极开发新能源,如核能、太阳能、氢能、生物质能等。同时也在研究新的能量转换技术,如磁流体发电,燃料电池等。除此之外,节能也是一种解决能源危机的有效途径,目前出现了一系列节能技术,如水煤浆的出现,非晶态铁芯变压器即将全面推广,陶瓷发电机的问世,高效节能传热介质的研制成功等等。这些技术都能节约大量的能源。本文仅通过实例来简述另一种高效节能技术──热泵的高效节能特性。一、热泵的工作原理及发展简史热泵是一种把热量从低温热源传送到高温热源的装置。其工作原理与制冷机的工作原理相同,只是目的不同而已。     

范德瓦耳斯气体直线过程的若干讨论

首先对各种范德瓦耳斯气体在同一条确定直线过程中的温度转换点和吸放热转换点进行求解,随后绘制出温度以及吸放热特性对斜率和体积的依赖关系三维图,最终找到了影响温度和吸放热转换点的因素.     

Heat Capacities and Thermodynamic Properties of 3-（2,2-Dichloroethenyl）-2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic Acid

The heat capacities of 3 - (2,2-dichloroethenyl) -2,2-dimethylcyclopropanecarboxylic acid ( a racemic mixture,molar ratio of cis-/trans-structure is 35/65) in a temperature range from 78 to 389 K were measured with a precise automatic adiabatic calorimeter. The sample was prepared with a purity of 98.75% ( molar fraction). A solid-liquid fusion phase transition was observed in the experimental temperature range. The melting point, Tm, enthalpy and entropy of fusion, △fusHm, △fusSm, of the acid were determined to be ( 331.48 ± 0.03 ) K, ( 16. 321 ± 0.031 ) kJ/mol,and (49.24 ± 0.19) J/( K·mol), respectively. The thermodynamic functions of the sample, HT - H298.15, ST -S298.15 and GT - G298.15, were reported at a temperature intervals of 5 K. The thermal decomposition of the sample was studied using thermogravimetric (TG) analytic technique, the thermal decomposition starts at ca. 418 K and ends at ca. 544 K, the maximum decomposition rate was obtained at 510 K. The order of reaction, preexponential factor and activation energy are n =0.23, A =7. 3 × 107 min -1, E =70.64 KJ/mol, respectively.     

热传导中的变分原理

采用力学中建立最小势能原理和最小余能原理的加权余量法,分别得到了热传导中势能型与余能型的变分原理。通过对势能型变分原理的分析发现,对于可逆的导热过程,“力”(热流)在“位移”(温度)上做的“功”完全转换为物体的“势能”,即热量传递势容。而在不可逆的稳态导热过程中,这个势能完全被耗散掉了,成为传递势容耗散。对于非稳态导热过程,则类似于粘弹性物体,热流在温度位移上做的“功”一部分转换为物体的传递势容,而另外一部分成为传递势容的耗散。     

太阳能分频利用电热联产初步研究

本文对太阳能聚光分频利用电热联产的机理进行了探讨,给出了太阳能光谱有效能函数以及太阳能聚光分频利用电热联产的设计方案,并对该系统进行了热力性能分析,发电投资和成本比较.结果表明,对30倍聚光分频的光伏/光热系统,光伏发电效率约0.095,250～280℃热量利用效率0.14,折算为电的总发电效率为0.139;与普通光伏发电系统相比,单位面积硅光电池发电功率提高约16倍,投资成本仅0.33倍,每千瓦时的发电上网成本可从3.52元降到0.84元,考虑税收后的上网成本将从5.1元降到1.18元.     

混合工质热声发动机热力特性的试验研究

在自行研制的"驻波型热声发动机试验平台"上,对采用He/Ar混合工质的驻波热声发动机系统的热力特性进行了详细的试验研究.试验结果表明:采用混合工质可以有效地提高热声发动机的热力性能,当氦氩配比为4:1时,系统压比较纯质提高50%以上;另外,采用混合工质可以明显地降低系统的起振温度与消振温度,当氦氩配比在30%～50%之间时,起振温度和消振温度平均较纯质降低50℃和40℃左右,尤其是较低的起振温度意味着可直接利用低品位热量作为驱动热源,从而扩宽了热声发动机的适用范围.     

内螺纹强化管传热和阻力特性

本文提供了7个内径为15.54mm的内螺纹粗糙管单相流动的传热和阻力数据,为当前商用粗糙管常用尺寸提供了一系列新的内部强化数据.螺纹管结构参数为螺纹数(18～45),螺旋角(25°～45°)、螺纹高(0.33mm至0.55 mm).测试管由于螺纹处流动分离及表面积的显著增加而得到强化.测试数据范围为5.08≤Pr≤6.29.利用两种关联式来预测不同几何变量和雷诺数下St和摩擦系数.多重回归传热关联式的平均差分别为2.9%和3.8%.传热和摩擦关联式基于粗糙表面热量-动量传输比拟,标准差为分别是1.4%和5.4%.关联式能够合理地预测商用螺纹粗糙管的传热和摩擦.     

热学中的新物理量

通过与力学、电学的比拟,在热学中引入了热量的势、势能、速度、动能等新的物理量,从而可建立热量运动的守恒方程组.热量传递是不可逆过程,耗散的是热量的"能量".以耗散最小(热阻最小)为目标函数,就能对传热过程进行优化.傅立叶导热定律是热量运动方程在不计动量变化条件下的简化.在极端(低温、超高速、纳米尺度)条件下不再适用,引入新物理量后,能阐明热波、导热系数尺度效应等"超常"物理现象.     

一类热量可用能的热力学分析

基于热力学第二定律,对工程中一类热量的可用性进行了分析,给出了分析方法和确定等效温度的表达式     

系统的动能定理与热力学第一定律的比较--兼谈热量的微观本质

本文论证了Q-A内=ΔU与Q=A外（热运动）．