氢、空气及其燃烧产物的热力学性质(一)

一、引言 氢作为航天动力的高性能燃料和未来运输工具的清洁能源,已引起了人们浓厚的兴趣。在这类发动机中,氢、空气(或氧)及其燃烧产物的温度、压强等参数的变化范围很宽,工质热力学性质的变化也很大。例如航空航天飞机的吸气式发动机中,氢既是燃料又是冷却剂。液态氢的温度低到30K,而燃烧产物和高速气流的滞止温度又高达3000K以上;压强的变化范围约为10~3—10~7Pa(即10~(-2)—10~(+2)大气压);流速由静止、亚声速、超声速直到高超声速。在这样宽广的参数范围内,工质处于液体、真实气体、完全气体、离解气体以至非平衡气体状态。准确而简捷地描述各种状态下工质的热力学性质,对于发动机性能的设计和实验都有重要意义。本文讨论状态方程和热力学性质随温度、压强变化的情况。高温高速流动中出现的化学成分和热力学性质的非平衡状态,将在以后的文章中讨论。     

变比热气体和变比热有离解气体热力学过程的计算

变比热气体和变比热有离解气体热力学过程的计算张世铮，纪军（中国科学院工程热物理研究所北京１０００８０）关键词离解气体；变成分气体；热力学过程１前言在热机和热设备的循环分析、设计计算和实验研究中要求按照工质的真实热力学性质作准确的气动热力学计算。在喷气...     

整体煤气化湿空气透平(IGHAT)循环的参数优化

本文采用非线性优化方法,分析了整体煤气化湿空气透平（ＩＧＨＡＴ）循环的热力性能,研究了温化器出口空气含 湿量、间冷压比及空分集成程度等主要参数对循环性能的影响。结果指出较之湿空气透平（ＨＡＴ）循环,ＩＧＨＡＴ循环的 空气含湿量有了大幅度的提高,从而使得循环比功大大增加。     

用于高超音速推进的反循环发动机热力性能分析

符号表fIkg空气对应的燃料流量ISP燃料比冲Ti后燃烧室出口温度马比推力，燃料空气当量比WT涡轮输出功MT飞行马赫数＄前登燃烧室出口温度。T涡轮膨胀比H飞行高度T4＊热交换器出口温度7TC压气机压比1引言八十年代以来，美、俄、德、法、英、日等主要空间大国均提出了各自的高超音速计划，如NASP、Sanger、HOTOL、STAR等。各国的方案在Ma＞6．5均采用火箭发动机或超燃冲压发动机，对于Ma＜6．5采用何种方案则分歧较大，有涡轮一冲压组合发动机方案、ATR方案、LACE方案等。本文对反循环发动机（InverseCgcleEngine）方案作了进…     

煤的气化和流化床燃烧相结合的燃气-蒸汽联合循环

一、前言 由于世界能源结构的变化,煤较石油与天然气的利用规模在提高,传统的常规燃煤电站不但污染排放控置复杂,成本高,而且发电效率已经趋于极限,如果加上尾气脱硫装制,则发电效率只能达到37—38％。为寻找一种高效率、低污染、低成本的燃煤技术,世界上许多国家都大力开展研究,其中最引人瞩目的是燃煤联合循环发电技术,可望满足环境保护的要求。目前,燃煤联合循环热效率已达40—42％,未来可望达到45—     

采用化学链式燃烧的燃料电池联合循环及其性能分析

1课题背景高温燃料电池可与燃气轮机、蒸汽轮机等动力装置组成多重循环,实现能量的梯级利用,从整体上进一步提高能源利用率,为总能系统的发展提供了新的可行途径。氢能是一种高效、清洁、可再生的二次能源,被称为21世纪的能源。研究以氢为燃料、由高温燃料电池、燃气...     

改进型氢氧联合循环及其性能初步分析

1前言氢能既具备矿石燃料的优点，又符合长远能源发展的要求，被称为21世纪的能源。氢能发电是氢能利用的一个重要方面，近年来出现了各种氢能发电方案。文献山提出了氢氧联合循环（包括混合式和面式）；此外还有高温蒸汽朗肯循环，氢氧燃烧，加热氦（或二氧化碳）的闭式透平K’］；对燃用液氢的系统也有论述＊’］。本文在已有工作的基础上，综合了混合式和面式氢氧联合循环的一些特点，提出了氢氧联合循环的改进型式。本文将着重讨论这种改进循环的性能，并与混合式多级再热氢氧联合循环加以比较，对氢氧联合循环的进一步发展作一初步尝…     

燃气轮机设计点和非设计点性能计算方法和计算机程序

1.引言 燃气轮机已在航空、舰船、发电等方面得到广泛应用.因其研制周期较长、投资较多,而技术开发和推广应用的进展速度又比较快,往往在机器制造出来以前就要求准确预报性能和重要参数的变化,有时需要把     

燃气热力性质的数学公式表示法

文献[1]给出了表示烃与空气的非离解燃烧产物热力性质的简单方程,本文把这种方法推广到C—H—O—N’—S类型的任意燃料.根据燃气成分及其热力性质的分析,得到了表示燃气热力性质的表达式,它们只是燃料成分、燃料系数和燃气温度的函数.为便于使用,附录B给出了必要的数据.根据这些公式和数据,可在电子计算机上很方便地算出碳、氢、氧、氮、硫类型燃料的、燃料系数不大于1、温度在—50到+1500℃范围内任意燃气的热力性质.其准确度接近按文献[1]中焓值表进行插值计算的准确度.     

变比热气体热力过程的计算

1.前言 在热机和热设备的循环分析、设计计算和实验研究中,要求按照工质的真实热力性质做准确的气动热力学计算和分析。空气、燃烧产物和许多气体燃料,在燃气轮机等热机通常工作的压强范围内,温度不超过1500℃时,其离解现象一般可以忽略,它们遵循完全气体状态方程;但如不考虑比热随温度的变化,就会引起显著误差。早在五十年代文献[1]就给出了比热变化时的燃气热力性质表和热力过程参数的准确计算方法。随后文献[2]