燃气轮机装置热力参数优选下的回热器结构参数优化

引入无量纲熵产数Ns表示燃气轮机装置热力性能的完善程度,对其进行热力性能熵产分析,综合考虑压力比π、温度比τ和回热度σ对熵产数Ns的影响,进行了熵产数Ns尽可能小的热力性能参数优选.以板翅式回热器为例,采用穷举法优化计算方法,期望传热面密度达到最优.经热力参数与结构参数优化,达到提高燃气轮机循环效率、减少耗能的目的.     

基于平衡的微型燃气轮机回热循环效率分析

对采用回热循环的微型燃气轮机进行了正、反平衡效率分析,推导了正、反平衡效率一致性的数学模型.结合微型燃气轮机实例,计算了正、反平衡的效率,并进行了分析的可靠性检验,检验结果表明,实例中的正、反平衡效率偏差和偏差率都很小,分析结果可靠.通过反平衡效率分析,得出了微型燃气轮机的主要损部位,提高微型燃气轮机效率可主要从改进燃烧室和回热器入手,对于排气中的损失可采用结合余热利用装置加以利用.     

基于燃气轮机的MCFC/MGT混合动力系统特性

针对增压型熔融碳酸盐燃料电池/微型燃气轮机(MCFC/MGT)混合动力系统进行了系统设计、部分负荷特性和系统启动特性的分析.为实现系统的商业化,采用了基于现有微型燃气轮机进行系统设计的方法,对不同控制方式下系统的部分负荷运行特性进行了比较,提出了系统启动方案并对启动过程中可能出现的问题及系统特性进行了分析.结果表明,基于燃气轮机所设计系统性能要比基于MCFC的性能稍差,在系统部分负荷运行时保持MCFC的工作温度有助于系统性能的改善,由于MCFC自身的特点这种系统不适合频繁的启动.     

分布式能源系统热力学分析

对分布式能源系统进行简要介绍,了解其在国内外发展情况。确定了微型燃气轮机（微燃机）分布式能源系统（DES）各组件的热力学过程和损失的计算方法。对微燃机分布式能源系统,进行了能源平衡和平衡计算,确认该系统比常规能源系统在能源利用率,效率方面具有经济性。     

燃气轮机回热循环中回热系数的选择与确定方法

本文给出了回热燃气轮机装置选择最佳回热系数、最大回热系数以及补偿期(回收期)的计算方法。无论在设计的新回热循环燃气轮机,还是改装为回热燃气轮机,其回热系数的选择与确定是至关重要的问题。应综合考虑最大经济效益、收益等方面的同时,还必须考虑重量因素与造价等方面的关系,才能得到最佳的效果。本文试图根据以上所述原则进行理论和综合分析,所得出的结果和计算方法对于实际回热燃气轮机的设计具有一定的指导意义和参考价值。     

微型燃气轮机热电联供系统的热经济学最优化分析

以最小燃料费率和非能量费率为目标函数，以系统的热力学模型和经济学模型为约束条件，对3种微型燃气轮机热电联供系统进行了热经济学最优化分析．计算得到的优化参数，可为能量系统的优化设计和运行提供决策参考依据．     

余热制冷进气的回热燃气轮机初步研究

本文对这种新型燃气轮机的工作原理、参数关系及稳态性能计算方法作了较详细的介绍;并与普通回热循环燃气轮机比较,作了稳态性能的对比计算和分析。认为这种新型燃气轮机具有比功高、耗油率低、特别是能较有效地改进燃气轮机对大气温度的敏感程度。很有研究、开发的价值。     

船用燃气轮机排气系统红外抑制装置的温度场分布研究

本文在分析船用燃气轮机排气系统红外抑制装置结构特点的基础，从数值计算和实验测量两个方面分析了该装置温度场的分布特征。分析讨论了各种影响因素的作用，得到了若干有益的结论，为工程设计和分析船用燃气轮机排气系统红外抑制装置提供了理论依据，具有一定的实用价值。     

太阳能联合沼气微型燃气轮机的仿真研究

将清洁的可再生能源太阳能和沼气应用于微型燃气轮机,设计了综合用能发电系统的模型.运用数值仿真的方法,建立了该系统的基本数学模型,并用simulink软件对模型在不同太阳辐照度下进行仿真计算,仿真结果能够很好地反映太阳能沼气微型燃气轮机运行的特点.     

微燃气轮机环型回热器数值模拟及实验研究

基于层流的假设运用计算流体动力学方法对微型燃气轮机环型回热器交错波纹原表面通道两侧流体耦合换热与流动特性进行数值模拟及实验研究.结果表明,数值计算结果和实验结果之间的误差在允许的范围内.在此基础上,通过改变通道结构进一步研究其传热及流动特性,为回热器设计提供参考.     

Flexible heat pipes with integrated bioinspired design

In this work we report the facile fabrication and performance evaluation of flexible heat pipes that have integrated bioinspired wick structures and flexible polyurethane polymer connector design between the copper condenser and evaporator. Inside the heat pipe, a bioinspired superhydrophilic strong-base-oxidized copper mesh with multi-scale micro/nano-structures was used as the wicking material and deionized water was selected as working fluid. Thermal resistances of the fabricated flexible heat pipes charged with different filling ratios were measured under thermal power inputs ranging from 2 W to 12 W while the device was bent at different angles. The fabricated heat pipes with a 30% filling ratio demonstrated a low thermal resistance less than 0.01 K/W. Compared with the vertically oriented straight heat pipes, bending from 30° up to 120° has negligible influence on the heat-transfer performance. Furthermore, repeated heating tests indicated that the fabricated flexible heat pipes have consistent and reliable heat-transfer performance, thus would have important applications for advanced thermal management in three dimensional and flexible electronic devices.     

Performance Analysis of an Irreversible Refrigerator with Finite Thermal Capacity Reservoirs

To explore the influence of heat reservoirs of total thermal capacity at high and low temperature side heat exchanger of an irreversible refrigeration cycle on the coefficient of performance,the cycle model is established. By using the irreversible thermodynamics,much progress had been made in the studies of thermal resistance,heat leak and irreversible factors on the cycle of the coefficient of performance. The analytical formula of coefficient of performance and the distribution ratio of total thermal capacity are derived when the total thermal capacity at high and low temperature side heat exchanger is a constant. The influences of cycle parameters and different kinds of irreversible factors on the coefficient of performance and the optimal distribution ratio are analyzed by numerical computation. The results indicate that the coefficient of performance increases with the increase of the total heat capacity,and decreases with heat leak and internal irreversible factors. Furthermore,the optimal distribution ratio of total thermal capacity,when coefficient of performance reaches the maximum value,only has a connection with the internal dissipation.     

微机床主轴用微涡轮设计及其气动性能研究

设计计算了微机床主轴用微涡轮的结构及其气动性能,采用FLUENT软件对微涡轮内的高速气流进行了数值模拟.分析结果表明:供气压力一定,微涡轮因气流压力产生的转矩随转速的变化不大,而因气流黏性产生的转矩随转速的提高大幅度减小,从而造成总转矩减小.微涡轮室内的背压力随供气压力的提高而增大,严重影响了微涡轮转速的提高.微涡轮喷嘴流出的气流未直接流向与其对应的叶片上,而是在涡轮室内来流的作用下绕叶轮流动,气流损失较大.最后对微涡轮的结构进行了改进,转矩提高了13%,达到了设计要求.     

IGBT功率模块热管理研究

随着绝缘栅双极晶体管(IGBT)向高功率和高集成度方向发展,在结构和性能上有很大的改进,热产生问题日益突出,对散热的要求越来越高,IGBT芯片是产生热量的核心功能器件,但热量的积累会严重影响器件的工作性能。因此,对IGBT模块的温度进行有效地检测和管理是十分重要的环节。综述了IGBT模块的研究现状、研究热点以及散热相关技术,主要介绍了主动散热和被动散热的方法、以及IGBT功率模块的热阻网络系统和散热系统设计的主要步骤,和减小热阻来增强散热的方法。     

蜂巢式散热鳍片应用于高功率LED散热的研究

近年来由于节能减排的议题,低耗能的LED光源受到极高重视,其中高功率LED本身最大的难题在于散热,过高的温度会降低LED的发光效率、寿命,甚至使颜色改变.然而不论是传统的散热技术,或是较新型的散热技术,在设计LED灯具上,皆难以降低成本使其普及大众,因此发展新的散热技术一直是重要的议题.本研究将利用蜂巢结构与自然对流散热的优点,结合烟囱效应,开发出特殊的散热方式,即蜂巢式散热鳍片.研究分析的方式主要利用CFD-RC软件包进行模拟,并配合实验做验证.研究发现,对散热效能影响最大的是高度,理想的高度选择约在6～10 mm,可以解的瓦数为13～14 W,而重量为75～125 g,再配合本研究特殊设计,重量还可以再减轻1/3,且几乎不影响散热效能.     

单回路脉动热管传热性能的试验

通过对单回路紫铜-水脉动热管在风冷方式和定热流加热条件下,稳定运行时的传热性能的试验研究,得到管壁温度沿管长的变化规律,冷热段均温和温降(或温升)、传热温差、传热热阻随传热功率的变化特性.分析了充液率和管径对热管传热性能的影响.结果表明:冷热段均温、传热温差随传热功率的增加而增大,传热热阻随传热功率的增加而减小;小传热功率时,传热热阻对传热功率、管内径和充液率的变化较为敏感;减小充液率,增大管内径,增加传热功率可明显降低热管的传热热阻;较高传热功率时,充液率、管内径和传热功率对传热热阻的影响较小,影响传热热阻的主要因素是冷却热阻,可通过增加管外径或改善冷却条件来降低传热热阻,提高传热性能.     

新型微型平板热管的传热性能

对一种新型微型平板热管的传热性能进行了试验研究,分析了热管的充液率、倾角等对其传热性能的影响．研究结果表明,充液率直接影响热管的传热性能,热管的最佳充液率为30％左右,且重力对热管的性能的提高有辅助作用．     

含相变储热的喷射式热泵系统模拟与优化研究

为了实现热电解耦,有效提高可再生能源利用率,将相变储热技术应用于热泵系统中,构建含相变储热罐的跨临界CO2喷射式热泵系统。首先,建立储热装置的数学模型,采用Modelica非因果建模语言在Dymola平台对系统储热过程进行模拟,获得相变储热罐的温度分布、瞬时储热量、系统COP等储热特性。同时对比了常规储热水箱、PCM储热罐与PCM-水多级储热罐的理想储热量、设备体积、储热性能等,详细分析相变储热热泵系统的优势,为促进其实际应用提供参考。此外,提出基于模型的单目标与多目标优化策略,采用遗传算法对系统的性能进行优化,得到最优设计参数和运行参数,与优化前相比储热过程的系统COP提高了28.73％,有利于系统的高效运行,为改进和优化系统性能提供了依据。     

太阳能热泵热水装置试验研究与应用分析

研制了一种将热泵与太阳能热水器结合的太阳能热泵空调热水器装置,对正在进行试验研究的太阳能热泵空调热水器一体装置的基本原理和构成进行介绍,并对其在热泵制热水模式下的运行工况进行了实验研究.实验结果得到能效比最大可达3.85,平均在3.0以上.并分析讨论了各种参数变化对系统的影响,在此基础上做出了该装置的耗能分析.与其他类型的热水器进行了经济性比较,数据结果表明该热水器装置更为经济.     

Parametric Influence on Thermal Performance of Flat Plate Closed Loop Pulsating Heat Pipes

IntroductionMeandering tube pulsating heat pipes(PHPs) , whichare very attractive entrants in the family of heat pipes ,have already found successful applications in cooling powerand microelectronics[1]due to their si mple structures ,costeffectiveness and excellent ther mal perfor mance .They alsohave a potential for ther mal control application for spaceand avionics . Since its introduction in1990 s researchactivity in this area has steady increased,including variousexperi mental studies an…