机械压缩热泵的热力学分析和工质的操作性能比较

本文对机械压缩热泵两种工质（Ｒ２２、Ｒ１３４ａ）的操作性能进行了热力学分析和比较,探讨了影响热泵循环效率的因素．结果表明,在使用Ｒ１３４ａ作制冷剂时,其质量流量和能量消耗都较Ｒ２２低,而操作性能和循环效率都较Ｒ２２高．这对降低热泵的能量消耗,提高热泵的效率有一定的指导意义．     

汽机热泵系统热力学分析与运行优化

建立了汽机热泵系统的内可逆数学模型,并基于有限时间热力学对系统性能进行了分析研究.汽机热泵系统由内可逆汽机循环和内可逆压缩式热泵循环组成.在动力部分保持一定的输出功率和热泵部分保持一定的制热率的前提下,以损失最小为优化目标函数进行优化研究,得到了系统运行参数、汽机效率、热泵cop和系统性能系数随无因次输出功率和无因次制热率的变化关系.算例研究显示动力运行参数随输出功率趋于线性变化,热泵cop的变化明显,系统性能系数随输出功率和热泵制热率的增大均增加.优化结果可为汽机热泵系统运行提供指导.     

基于火用分析的太阳能热泵系统优化研究

该文以热力学第一、第二定律为指导,建立了非直膨式太阳能热泵系统各部件的火用模型。根据系统投入火用的特点,首次提出代价火用效率(即收益火用与代价火用之比)作为太阳能热泵系统的优化指标。将其应用于北京某别墅太阳能热泵系统优化设计分析中,获得此建筑太阳能热泵系统太阳能集热器面积与储水箱容积的最佳配比,计算结果表明优化后代价火用效率提高了15%。研究结果为该系统在设计和运行方面提供了一定理论依据。     

工程热力学可用能函数和热力循环的第二定律分析法

本文綜合論述可用能函数的热力学基础,有最常見的热力过程可用能量损失的計算公式。文中以这一函数为基础,作出实际循环的可用能流图,对循环的热力学完善性进行分析和評价——第二定律分析法。这种方法可把各类热力机械的效率指标統一起来,便于分析现代綜合的热力循环,对能量的合理利用提供了理論上的依据。文中还通过正循环和逆循环的实例,具体討論这种方法在力能装置和热泵中的应用。論述中作者說明了这种方法的重要性並从力能角度提出“数量分析”和“质量分析”的概念。     

大温跨两级压缩补气增焓热泵循环性能研究

针对公共场所现有电加热热水器能源利用效率过低的问题,从提高能源效率和一机两用的角度,提出了一种可产生冷热饮用水的补气增焓高温热泵热水器(HPWH)系统,即由准二级空气源压缩循环提供中温和高温热水,由单级空气源压缩制冷循环制取低温冷水,实现了高温热泵的能量梯级利用和饮用水的梯级产生.构建组成系统各部件的热力学模型,基于能量分析的方法,探讨了不同因素对系统性能的影响,并与传统电加热热水器进行了性能对比.研究结果表明:准二级压缩技术和能量梯级利用可显著改善高温热泵循环的制热性能.环境温度25℃、冷凝温度105℃、蒸发温度5℃时,HPWH系统制取开水的制热性能达到2.88,其能耗较传统电加热热水器降低至少219％,其制取冷水性能系数达到1.47.     

热泵涡旋压缩机的热力学特性

基于热泵涡旋压缩机几何参数、热力学第一定律、质量能量守恒定律等,建立了热泵涡旋压缩机的几何模型和热力学模型.利用欧拉法对所建热力学模型进行求解,得到了压缩机运行1个周期工作腔内工质温度、压力、质量的变化规律,并进一步分析了不同工况条件下热泵涡旋压缩机工作过程中泄漏量的变化规律.同时,通过搭建实验平台对所建热力学模型进行了验证.结果表明：吸气压力和吸气温度对压缩腔的影响最大,吸气压力降低0.1 MPa时第三压缩腔泄漏量降低9.45%,吸气温度降低5℃时第三压缩腔泄漏量降低6.841%;而转速的变化对涡旋压缩机各个工作腔泄漏量的影响比较平均;且实验值与模拟值接近,验证了模型的正确性,可为热泵涡旋压缩机的性能优化提供一定的理论参考.     

太阳能增效两级压缩热泵系统的能量利分析

为了提高热泵系统的性能,提出了太阳能增效两级压缩热泵系统(SETHP)．建立了该系统的热力学模型,对不同工况下系统性能进行了分析,并与传统两级压缩热泵系统(TSHP)进行了比较．结果表明：系统制热系数COP_h和?效率随中间温度的升高呈先增大后减小的变化趋势;随着冷凝温度的升高,COP_h减小,?效率升高;随着蒸发温度的升高和太阳辐照度的增加,COP_h和?效率均升高;与TSHP系统相比,SETHP系统性能显著提高．SETHP系统的研究可为太阳能热泵供暖技术在低温环境下的应用提供新思路和新方法．     

热机热泵联合循环热力学分析与热泵动力选择

对增压柴油机，增压天然气机，小型蒸汽动力装置与压缩蒸汽热泵组成的三类联合循环进行了热力学分析，在此基础上提出了热泵动力选择的原则，研究表明，在合理利用用户所在地能源资源的前提下，应优选高效节能，利于环境保护的热泵动力。     

热泵循环的分析

近年来,随着能量供求关系的紧张,热泵系统的研究和利用逐渐被人们考虑和重视,可是,以前的计算方法是以热力学第一定律为基础,它只能在量的方面予以评价。本文以热力学第二定律为基础,把环境作为基准,用参数对热泵系统的四种工质R—12、R—22、R—113和NH_3进行了计算分析。利用计算机计算,并作出各计算结果曲线和流图,对热泵系统从质的方面作出评价,指出了改善热泵循环的方向。此外,通过计算分析,可以进一步了解参数作为能量利用性能比较基准的指数是非常有效的。     

包含直线过程的热声微循环有限时间热力学优化

建立包含直线过程的热声微循环模型,应用有限时间热力学方法分析此循环模型的最优性能,求出直线过程吸热与放热的临界点,并由数值模拟得出循环的输出功、循环效率及循环效率与循环过程压强比的特性关系,得出3种目标函数的优化解.     

太阳能热泵的有限时间热力学分析

基于内可逆三热源热泵的有限时间热力学理论和太阳能集热器的线性热损模型，研究太阳能热泵系统的优化性能，导出太阳能集热器的最佳工作温度、系统的最大总性能系数和最大泵热率，并指出现有文献中有关这类研究的错误，所得结果可为实际太阳能热泵系统的优化设计提供一些新的理论依据。     

LiBr-H 2O喷射-吸收复合热泵装置热力过程分析

吸收热泵是回收低温位热能的有效装置.在吸收热泵的发生器和冷凝器之间增添了一个喷射器.构成了一种新型的喷射-吸收式热泵系统.依据喷射器理论和吸收循环理论,对这种新型喷射-吸收式热泵的热力性能进行了模拟.计算了不同工况下系统的性能系数和喷射器的喷射系数.探讨了喷射系数、冷凝温度、蒸发温度和发生温度等对系统性能系数和(火用)效率的影响规律.模拟结果表明.该新型喷射-吸收式热泵比常规吸收式热泵的性能系数有明显的增大,而系统的复杂性基本没有增加.     

多孔介质发动机有限时间热力学分析

介绍了多孔介质(PM)发动机的工作过程及其PM回热循环的热力学理想模型.用有限时间热力学方法分析了PM回热循环的性能.导出了考虑传热效率下循环功与效率的关系及最大功输出时的效率界限.并给出了较详尽的数值计算结果.讨论了与燃烧和传热相关的参数对功效特性的影响.这对实际多孔介质发动机性能的评估和改进有重要的指导意义.     

发动机内可逆变温换热循环的研究

基于发动机热力循环变温吸热和放热的特点,建立了内可逆变温换热循环的有限时间热力学模型,推导出性能的计算式,以及循环功率与热效率的制约关系,并给出了性能优化的条件.应用这些优化条件,可以确定发动机的工作参数,从而获得最优性能.模型考虑了发动机实际循环工质吸、放热过程温度变化的因素,比现有的等温换热循环有限时间热力学模型更接近实际循环,模拟精度更高.模型适用于各种发动机的热力循环.     

海产养殖中余热回收热泵系统热力循环优化方法

采用Ebsilon软件构建了海产养殖余热回收和热泵供热系统的热力循环模型,通过仿真计算分析了一个典型的海产养殖热泵系统工程案例的系统缺陷。经过优化,系统能效提高一倍左右,以青岛地区冬季室内一个海参育苗池为例,日节电可达2 000 k W·h,节能潜力巨大,经济效益显著。研究表明,利用热泵回收海产养殖排水余热,最关键的是要遵循"温度对口,梯级利用"的科学用能原则。     

基于循环模拟模型的二氧化碳循环效能分析

针对二氧化碳热泵性能改进问题,设计了一个基于循环模拟模型开展仿真模拟研究。通过改变该模型的输入参数和运行条件,研究模型的最佳工作条件及性能提高的途径。提出了采用中间冷却器的双级压缩机和带有膨胀箱的双级压缩机的工作模型,并对该模型进行仿真测试,结果表明最多可以比传统的工作系统提高跨临界二氧化碳循环20%的加热性能和28%的制冷性能。     

一种基于PID控制算法的分布参数法压缩式空气源热泵模型

采用分布参数法建立单、双级压缩式空气源热泵的热力学模型,并且将比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制算法应用到模型计算中,形成一种基于PID控制算法的全系统循环分布参数模型。将建立的模型在C++环境中运行,用实验数据验证模型精度。结果表明:模型充分利用了分布参数法和PID控制算法的优点,与传统集总参数法建立的模型相比,模型具有更高的计算精度,其中双级压缩式空气源热泵模型的模拟制热性能系数(COP)与实验数据的平均相对误差为4.91%;加入PID控制算法后,提高了模型的运算速度,双级压缩式空气源热泵模型循环迭代5次就达到了收敛。     

涡流室式柴油机工作过程计算中若干问题的研究

建立涡流室式柴油机放热规律的热力学计算模型和缸内工作过程的零维模型 在缸内工作过程计算中 ,采用了双韦伯函数作为计算模型 探讨了两个至关重要的参数———流量系数和传热系数的影响及它们的确立 针对S1 95型柴油机的不同工况进行了放热分析和循环模拟 ,并对计算结果进行了对比分析和探讨     

蒸发浓缩中开式循环热泵的使用

使用热洋,对蒸发操作中余热物流采用开式循环系统,直接压缩以提高其热值,加以回收利用,作为蒸发热源,运用热力学分析,讨论其致热系数及节能效益。