过程系统流计价策略研究

根据过程系统的用能特征及流计价的特点,通过正向序贯计价方法与反向当量计价方法的结合,解决了过程系统分析优化中的流计价问题,为经济学用于过程系统的分析优化提供理论依据;最后以一个简单分馏塔流的计价来表明该计价策略的实际应用过程。     

传递和转换规律的探讨

给出了普遍化的火用传递方程,并对其进行了分解分析,阐明了不同形式的火用的传递和转换规律．以热力学体系中存在的热火用、压火用、动能火用和化学火用为例,分析了它们之间的转换、传递及其火用损失与不可逆过程的定量关系．     

对流换热过程中的传递分析

基于热力学和基本概念和传热学基础理论 ,从传递的场理论出发 ,对于对流换热过程中的传递特性和规律进行了分析研究 ,推导和建立了常物性不可压缩层流中对流换热过程的传递微分方程 ;分别选取一维流动和二维流动的 2个简单对流换热例子进行传递函数的求解 ,其结果与热力学求解的结果完全相同 .     

过程系统( )流计价策略研究

根据过程系统的用能特征及Ｙｏｎｇ流计价的特点,通过正向序贯计价方法与反向当量计价方法的结合,解决了过程系统分析优化中的Ｙｏｎｇ流计价问题,为Ｙｏｎｇ经济学用于过程系统的分件优化提供理论依据;最后以一个简单分馏塔Ｙｏｎｇ流的计价来表明该计价策略的实际应用过程。     

传递规律——基础理论研究

能量的传递和转换必然伴随其“质”———火用的传递和转换．基于质量、动量和能量传递的基本规律,结合局域平衡假设的热力学关系,本文导出了描述火用传递规律的基本方程组,并讨论了其基本求解策略．应用这一方程组于实际过程,可求得火用的时空分布．     

一维稳态导热过程中的传递

依据热力学第二定律和傅里叶导热定律，建立了一维稳态导热过程中的传递方程及损方程，并分析了传递与热传递的本质区别。     

基于分析的内燃机排气余热ORC混合工质性能分析

使用非共沸混合工质可以降低ORC系统的不可逆损失.为此,建立了内燃机排气余热ORC模型,分析了不同组分非共沸混合工质toluene/R141b在不同蒸发温度和冷凝温度下的热效率、效率和损失.分析结果表明:混合工质的效率均低于纯工质;纯toluene的热效率和效率最高.使用混合工质,一方面可以拓宽工质选择范围;另一方面,由于温度滑移,混合工质可以更好地与热源匹配,减小不可逆损失.     

管内湍流传质（火用）损机理分析

根据常温下充分发展湍流传递方程组 ,研究了壁面常质量流管内湍流传质损的机理 ,计算了由于粘性耗散、径向和轴向传质不可逆性引起的损率随流体的性质、雷诺数、边界条件数及空间位置的变化规律 .对单位长度总损率的计算表明 ,对给定的流体 ,单位长度总损率是传质单元几何参数、边界条件和雷诺数的多元函数 ,由此可通过损率最小化设计和优化传质过程与单元     

综合考虑传热、流动与投资的换热器性能优化

在给定换热器传热量下导出使投资费用最少的换热表面的最佳匹配准则和使流动传热过程火用损失率最小（即反映运行费用最省）的换热性能最佳配比准则，并利用两准则间的相关性对换热器进行综合性能优化，从而获得最佳的结构参数、性能参数和运行参数．为显示优化方法过程，以圆形肋片管换热器为例进行具体的性能优化，经数值迭代最终获得最佳参数     

冷却风量影响烧结余热竖罐回收中火用传递系数实验研究

将对流换热器和填充床中火用传递系数的概念引入到竖罐式余热回收工艺中,推导出烧结移动床层火用传递系数公式;在自制的气固传热实验装置上,测定不同工况下罐体料层内气固传热过程的相关数据,研究冷却风量对烧结床层火用传递系数的影响.研究结果表明:冷却风量不变时,平均物理火用传递系数hex,m随矿温的升高而增大;相同平均矿温条件下,当hex,m大于0时,hex,m随冷却风量的增加而增大;当hex,m小于0时,会导致竖罐出口冷风火用值减少,对强化气固换热不利.     

基于[火用]方法的空调冷热源系统优化决策

结合[火用]方法和热经济学原理建立了空调冷热源系统的火用分析模型，阐述了产品[火用]成本是评价冷热源系统方案优劣的关键因素．采用多目标模糊决策方法，综合考虑了单位产品[火用]成本、初投资、技术先进性、安装面积、运行安全可靠性、维护管理难易程度和环保性等多种影响因素，基于[火用]方法的冷热源优化决策算法．通过应用实例，说明了此新优化决策算法相比工程中传统决策方法，可靠性更高，使各决策方案间优劣区分度更加明显．     

基于(火用)方法的空调冷热源系统优化决策

结合方法和热经济学原理建立了空调冷热源系统的分析模型,阐述了产品成本是评价冷热源系统方案优劣的关键因素.采用多目标模糊决策方法,综合考虑了单位产品成本、初投资、技术先进性、安装面积、运行安全可靠性、维护管理难易程度和环保性等多种影响因素,基于方法的冷热源优化决策算法.通过应用实例,说明了此新优化决策算法相比工程中传统决策方法,可靠性更高,使各决策方案间优劣区分度更加明显。     

非能量费用影响下的冷热电联供产品成本符号(火用)分析

以符号(火用)经济学为基础构建了冷热电联供系统的产品成本分配模型.该模型同时考虑了能量费用和非能量费用,通过计算产品形成过程中的能量(火用)耗和非能量投入来获得最终成本.实例分析表明,该模型不仅能给出详细的各股(火用)流价值,而且能正确评估非能量费用的参与程度,从而客观反映了冷热电3种产品的经济成本.通过对大型冷热电联...     

对流换热过程的分析

本文用热力学第一及第二定律分析对流换热过程中传热及流动两方面的性能,建立定量分析换热性能的(火用)损失率关系式,并利用它确定各种基本换热过程在给定条件下的最佳使用范围,以及比较各种换热方式的性能差异,为工程上采用换热过程提供综合性能评价的指标.     

管内流动换热过程的性能综合分析

基于管内流动换热方程,在最小初投资的条件下导出经济合理的管长、管径比与换热参数的关系式.同时对管内流动换热过程进行火用分析,得出火用损失率最小的最佳运行参数(Reopt),以及由换热准则关系式得出的最佳换热参数(Stopt),最后得到使管内流动换热过程的结构、流动与换热性能综合优化的管长管径比.     

Optimization criteria for the performance of heat and mass transfer in indirect evaporative cooling systems

The wide application of evaporative cooling techniques in which the optimization criteria form the theoretical basis for improving evaporative cooling performance is essential for energy conservation and emission reduction.Based on exergy analysis and the entransy dissipation-based thermal resistance method,this contribution aims to investigate the effects of flow and area distributions in the optimization of the performance of indirect evaporative cooling systems.We first establish the relationships of exergy efficiency,entransy dissipation-based thermal resistance and cooling capacity of a typical indirect cooling system.Using the prescribed inlet parameters,the heat and mass transfer coefficients and the circulating water mass flow rate,we then numerically validate that when the cooling capacity reaches a maximum,the entransy dissipation-based thermal resistance falls to a minimum while the exergy efficiency is not at an extreme value.The result shows that the entransy dissipation-based thermal resistance,not the exergy efficiency,characterizes the heat transfer performance of an evaporative cooling system,which provides a more suitable method for evaluating and analyzing the indirect cooling system.     

原油库能量系统的运行火用分析

随着我国原油储备能力的增加,原油库的生产能耗将进一步增大。对于油库这种由储油罐、输油泵、加热炉等用能单元按照一定拓扑关系连接组成的总能系统,热力学佣分析方法可从能质角度对其进行全面分析,反映能的真正价值和利用程度。论文首先采用序贯模块法确定油库系统各单元模块的节点参数,然后根据工艺流程的特点,建立了系统佣分析的灰箱模型,给出了正平衡佣效率、佣损系数及反平衡佣效率的计算式。对某油库进行佣分析的应用实例研究,结果表明加热炉的佣损系数为73.99%,是油库佣损最大的设备;在其各项佣损失中,换热佣损失高达47%。因此,提高油库佣效率的主要途径是改善加热炉换热过程的能级匹配。     

直接接触式冰蓄冷系统制冷循环的分析

对新型蓄冷系统——直接接触式冰蓄冷系统进行了火用分析,并通过与常见的盘管式冰蓄冷系统进行对比,发现直接接触式冰蓄冷系统的火用效率有极大的提高,从而表明直接接触式冰蓄冷系统具有广泛的应用前景. 同时通过对系统各部件火用损失的分析,表明提高系统火用效率的有效措施是系统中采用高效的与制冷剂相匹配的压缩机.     

绕流叶形截面管的流动、换热及性能分析

本文对叶形截面管外的流动及换热进行了实验研究,获得了相应的准则关系式,并将其与圆形和椭圆形截面管进行了性能比较.结果显示出优于圆形管和椭圆管的传热与流动的综合性能,尤其是在高雷诺数情况下,综合性能更好.     

氯化铵回收的三效降膜蒸发系统的分析

利用黑箱和灰箱模型对氯化铵回收三效降膜蒸发系统进行了分析,找到了系统损的关键,即二次蒸汽的消耗引起的外部损．对各效蒸发器采用白箱模型,分析了蒸发器损的主要环节,结果表明,对于一、二、三效蒸发器,传热温差引起的损率分别为77．64％、68．59％和75．87％,降低传热温差引起的损是提高蒸发系统效率的主要途径．由于浓缩热引起的损也是不容忽视的,应提高系统的真空度,采用低温蒸发路线．