冷中子源逆布雷顿循环氦制冷机性能分析和优化

运用能量守恒和(火用)分析方法,对冷中子源氦制冷逆布雷顿循环过程进行热力分析和(火用)分析.找出了系统(火用)效率和各部件(火用)损失随着压缩机压比、膨胀机等熵效率、跑冷量、换热器冷热流体平均温差变化的规律,并提出减小循环跑冷量、换热器内冷热流体温差,以及提高压缩机压比、膨胀机等熵效率、物料分配均匀度以提高循环性能和系统(火用)效率的措施.基于换热器内部冷热流体温差分布对循环性能影响的分析,设计了膨胀机预冷循环方案,该方案的(火用)效率相对于基本循环提高了24 %.     

制冷系统的(火用)效率分析

在简要地阐述了制冷系统(火用)析的基础上,对单级压缩氨制冷循环和双级压缩氨制冷循环进行了 详尽的(火用)损失及(火用)效率的计算,进而可以得知系统各个环节能源利用的情况.同时简单地介绍了减少(火用)损失、 提高(火用)效率的一般措施     

高温LiBr双吸收式热变换器 火用 分析

基于热力学第一、第二定律建立了高温LiBr双吸收式热变换器热力学模型。模型考察了系统各操作温度、循环倍率（Rf ）、溶液热交换器换热效率（Ef ）和系统温升（Tgl ）对系统火用性能（ECOP）、主要部件火用损失（Ed ）和总火用损失（Et ）的影响。结果表明,吸收器和再生器是整个系统火用损失最大的部件;ECOP随着再生温度、蒸发温度、吸收-蒸发温度和溶液热交换器换热效率增加而增加;随着吸收温度、冷凝温度、循环倍率和系统温升增加而减小。为了获得较好的系统性能,系统温升不应该超过72 K 。     

冷冻消融预冷系统热力学分析

将单级蒸气压缩式制冷系统作为冷冻消融设备的预冷系统,利用热力学第一定律、第二定律对其建立数学模型,进行能量分析和?分析.研究了R134a,R22,R404a这3种制冷剂在不同蒸发温度和冷凝温度下循环性能系数、总损失、总效率的变化,以及系统中各部件的?损失、?损失占比和?效率.结果表明,在所选工况范围内,R22的性能系数、总?损失、总?效率均优于R134a和R404a,但与R134a相比无显著差异.计算结果表明,系统中压缩机、冷凝器、毛细管是循环总?损失的主要来源,而回热器及蒸发器的损失较少,分析了其原因,并提出了改进建议.     

火电机组热力系统与设备损分布通用矩阵模型

为了揭示系统部件(火用)损分布进而探讨机组节能潜力,在深入分析各部件(火用)流特性的基础上,提出了火电机组热力系统与设备(火用)损分布的通用矩阵模型.将整个热力系统分为5个控制体,针对每一控制体建立质量平衡与(火用)平衡方程,再按各控制体(火用)流方向依序相连各控制体级模型构成机组矩阵模型.与已有的回热系统(火用)损分布矩阵相比,新建模型可量化评价系统中每一过程(或设备)的热力性能,并全面反映系统及各辅助系统的影响.实例结果表明,热力系统中不可逆性主要来源于锅炉,其(火用)损率达50.28%.所建模型准确便捷,适用于各类火电机组;(火用)损分布规律清晰,有利于挖掘各设备(或过程)的节能潜力;可为火电机组优化设计及经济运行提供有效工具.     

IGCC系统的(火用)分析

应用热力学第一定律和热力学第二定律 ,通过一个具体的算例 ,给出了整体煤气化联合循环 (IGCC)系统的较为具体的火用分析方法 详细分析了系统各组成部件的火用效率与火用损率 ,给出了各处工质的较为重要的状态参数的确定方法、体现系统整体性的重要关系式和系统及其各组成部件的火用效率、火用损率的具体计算公式 对所采用的算例的计算结果进行分析说明并给出改进意见 ,从火用的角度分析讨论了各部件在系统中的地位和对系统整体效率的影响程度 ,为IGCC系统的优化组合提供了依据     

基于有机朗肯循环的低温太阳能发电系统工质的选择

有机朗肯循环系统利用低沸点的有机物作为工质推动透平做功,在低品位热能的利用方面更有优势.循环工质的选择是影响有机朗肯循环系统性能的关键因素之一.本文针对集热温度120℃,蒸发温度在100℃以下的低温太阳能有机朗肯循环系统进行了工质的研究分析,选择R245fa,R123,R236fa,R113,R245ca,R600,R601 7种工质,以工质的热效率、火用效率及系统不可逆损失为评价指标,利用Matlab和PERPROP软件对候选工质的各热力参数进行了比较.结果表明:低温太阳能有机朗肯循环发电系统的选用R123作为循环工质时具有较高的热效率和火用效率,且系统总不可逆损失较低,适合作为蒸发温度100℃以下的低温有机朗肯循环系统的循环工质.     

以LNG为冷源的跨临界有机工质联合循环发电系统工质选择与参数分析

为提高液化天然气的利用效率,构建以液化天然气为冷源的跨临界有机朗肯循环-布雷顿循环联合发电系统.综合考虑工质的热物性和安全性等因素,筛选出10种综合性能较好的有机工质进行分析,并研究关键热力参数对工质流量、蒸汽轮机输出功、热效率和火用效率的影响.结果表明:提高蒸汽轮机入口压力和温度,降低冷凝温度可提高系统的火用效率;在给定运行工况下,工质临界温度越高,则系统性能越好;具有最高临界温度的有机工质R245fa的综合性能最好,系统的热效率和火用效率分别可达到53.07%和33.59%;冷凝器的火用损失占系统总火用损失的主要部分,因此减少该部件的不可逆损失是提高系统能量利用效率的关键.     

柴油机多品位余热回收低损跨临界联合循环模拟

为了提高柴油机多品位、大温差余热的回收利用率,提出了一种低损跨临界有机朗肯联合循环,其中高温级循环用于回收温度较高的柴油机排气余热和废气再循环(EGR)余热,低温级循环回收柴油机冷却水余热、增压空气余热、与高温级循环换热后的排气余热和EGR余热.高温级对比分析了3种硅氧烷工质MM、MDM和D4,低温级选用了R143a,模拟研究了高低温级参数对循环性能的影响.结果表明:高低温级均存在最优的蒸发压力,高温级冷凝压力在允许范围内越低越好;高温级采用MM较MDM和D4循环性能更好,循环净功最高可以达到36.36,kW,损只有4.5,kW;各部分余热的利用率均在86%以上;增加高低温级的回热效能均可以提高循环性能.     

以液化天然气为冷源的超临界CO_2-跨临界CO_2冷电联供系统

为了提高超临界CO2布雷顿循环(SCO2循环)的低温余热回收效率,采用跨临界CO2循环(TCO2循环)作为底循环对再压缩式SCO2循环进行余热回收,并采用液化天然气(LNG)为冷源对工质进行冷凝,建立了以LNG为冷源的再压缩式SCO2-TCO2冷电联供系统,以同时输出电量和制冷量。对系统进行火用分析比较,并研究了关键热力参数对系统净输出功率、制冷量、系统热效率和系统火用效率的影响。结果显示:使用LNG作为冷源,降低了TCO2循环的冷凝温度,提高了低温回收热效率,系统的热效率(动力)在给定的条件下达到54.47%;提高LNG的入口温度,可以减小系统火用损;高温回热器换热效率增加,系统热效率和火用效率均增加;SCO2透平膨胀比增加,系统热效率降低,但火用效率增加;TCO2透平进口压力升高,系统热效率和火用效率均呈现先减小再升高后减小的变化趋势;随着冷凝温度升高,系统热效率降低,但火用效率先减小后增加。