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 。     

具有新的溶液循环双吸收式热变换器(火用)分析

依据溴化锂溶液的热力学性质和热力学第二定律,对具有一种新的溶液循环的双吸收式热变换器的热力过程进行了(火用)分析. 结果表明:与普通循环相比,新的溶液循环不仅具有更高的性能系数和(火用)效率,而且吸收蒸发器具有更宽的操作范围. 当热源温度、冷凝温度和吸收器的温度分别为70、25和150 ℃时, 普通循环的(火用)效率是56.2%, 而新循环的(火用)效率是65.7%. 当在吸收蒸发器和再生器之间增加第二溶液热交换器时,新循环的(火用)效率可以达到 69.6% ,而且吸收蒸发器的操作范围进一步增加. 同时也讨论了其他操作参数对系统(火用)效率的影响.     

回热式有机朗肯循环系统热力性能

膨胀机和工质泵作为有机朗肯循环系统的重要动力部件,在不同的热源温度下,合适的膨胀机及工质泵转速能够有效提高有机朗肯循环(organic Rankine cycle, ORC)系统的热效率。基于回热式ORC系统的热力学分析,选用1,1,1,3,3-五氟丙烷(R245fa)为工质研究了膨胀机转速、工质泵转速以及热源温度对系统性能的影响。结果表明:膨胀机转速的增加使得工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功和系统净输出功有所上升,而蒸发压力和热效率下降;工质泵转速的增加使得工质质量流量、蒸发压力、蒸发器换热量及系统净输出功升高,系统热效率先增加后降低;热源温度的升高导致蒸发压力下降,工质质量流量、蒸发器换热量、膨胀机输出功、净输出功及热效率均随之增加。     

喷射式热泵系统的能量分析及分析

建立一维喷射热泵(EHPC)系统热力学模型,以R245fa为制冷剂,采用能量分析和分析相结合的方式,分析设计工况的变化对喷射器及系统性能的影响.计算结果表明:当发生温度升高时,喷射系数及系统热效率(COP_h)增大,效率降低;当蒸发温度升高时,喷射系数和COP_h,效率均增大;当冷凝温度升高时,喷射系数和COP_h减小,效率升高;该系统适宜的工作范围为蒸发温度-15℃以上、冷凝温度45℃以下.     

具有新的溶液循环双吸收式热变换器灯用分析

依据溴化锂溶液的热力学性质和热力学第二定律，对具有一种新的溶液循环的双吸收式热变换器的热力过程进行了炯分析．结果表明：与普通循环相比，新的溶液循环不仅具有更高的性能系数和炯效率，而且吸收蒸发器具有更宽的操作范围．当热源温度、冷凝温度和吸收器的温度分别为70、25和150℃时，普通循环的炯效率是56．2％，而新循环的炯效率是65．7％．当在吸收蒸发器和再生器之问增加第二溶液热交换器时，新循环的炯效率可以达到69．6％，而且吸收蒸发器的操作范围进一步增加．同时也讨论了其他操作参数对系统炯效率的影响．     

溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环性能分析

基于溶液回热双吸收式热变换器循环,提出了一种溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环方案,即在溶液回热双吸收式热变换器的吸收蒸发器稀溶液出口增加了一个溶液与冷剂间的热交换器.计算并比较了吸收蒸发器稀溶液出口溶液无回热、有溶液回热以及同时有溶液和冷剂回热3种双吸收式热变换器循环的性能系数和效率.结果表明,溶液加冷剂回热双吸收式热变换器循环不仅具有较宽的吸收蒸发温度变化范围,而且在整个吸收蒸发器操作范围内可使循环性能系数和效率进一步提升,当吸收温度、发生温度、冷凝温度和吸收蒸发温度分别为120~150,70,25和80~115℃时,性能系数和效率较有溶液回热双吸收式热变换器循环增加约2.5%~3.5%.同时分析了吸收温度、冷凝温度、发生温度和吸收蒸发温度变化时吸收蒸发器稀溶液出口无回热、有溶液回热以及同时有溶液和冷剂回热3种循环的性能系数和效率的变化趋势.     

高温双再生器型吸收式热变换器热力循环分析

提出一种新型以溴化锂溶液为工质的高温双再生器型吸收式热变换器（HDAHT）循环系统,该系统在高温单级吸收式热变换器循环中再生器和冷凝器之间增加了第二级再生器.HDAHT系统可以将高温废热源的温度进一步提高至有用温位.对HDAHT内各参数对系统性能系数COP的影响进行了模拟计算.计算结果表明,系统性能系数COP随着蒸发温度、低压再生器温度和溴化锂溶液中间浓度的升高而增大,随着吸收温度、高压再生器温度和溴化锂稀溶液浓度的升高而减小.在适合的操作条件下,本循环的系统性能系数COP达到了0.61,是高温单级吸收式热变换器的1.2倍.所得到的这些规律将为高温吸收式热变换器设计系统优化提供必要的理论依据.     

用于CNG冷能回收的低温有机朗肯循环系统热力学分析

针对现有压缩天然气(CNG)降压过程中冷能浪费较大的问题,提出使用低温有机朗肯循环系统回收CNG冷能。通过建立低温有机朗肯循环系统模型,探究循环蒸发温度、冷凝温度以及冷、热源温度等参数对系统性能的影响。研究结果表明:系统净输出功和系统热效率随蒸发温度的上升而增加,且存在1个最优蒸发温度使系统?效率达到最大;系统净输出功随冷凝温度的升高存在1个峰值,系统热效率和?效率均随冷凝温度的升高而降低;提高热源温度和降低冷源温度可以有效提高系统净输出功和系统热效率,但过高的热源温度和过低的冷源温度将导致?损失增大,进而降低系统?效率,同时也对系统设备提出了更高的要求。     

采用R1234ze(E)/离子液体工质对的吸收式制冷循环性能分析

针对传统吸收式制冷工质对H_2O/LiBr和NH_3/H_2O等存在的问题,且含离子液体的工质对是一类有潜力的新型吸收式制冷工质对,选取烯烃类制冷剂R1234ze(E)与3种离子液体[Bmim][PF_6]、[Hmim][PF_6]和[Omim][PF_6]组成的工质对在单效吸收式制冷循环中的性能展开了研究。首先,运用NRTL活度系数模型关联了3种工质对的相平衡数据,建立了相关的热力学模型;其次,通过建立的热力学模型分析了不同发生温度、蒸发温度和冷凝温度时工质对的循环倍率、稀溶液与浓溶液的浓度差、系统性能系数以及■效率等的变化规律;最后,通过与文献中的R1234ze(E)以及其他离子液体(包括[Hmim][Tf_2N]、[Omim][BF_4]、[Hmim][BF_4]和[Emim][BF_4]等)组成的工质对在吸收式制冷循环中的性能进行了对比。研究结果表明:在冷凝温度为30℃时,3种工质对的性能在发生温度70℃时达到最大值,循环的■效率在65℃时达到最大,且工质对R1234ze(E)/[Omim][PF_6]的性能系数最大,可达到0.21,其■效率为0.089;R1234ze(E)/[Hmim][Tf_2N]系统性能最优,R1234ze(E)/[Emim][BF_4]的性能最低。研究结果可为后续新型制冷工质对在吸收制冷循环中的实际应用提供一定的参考。     

太阳能喷射增效的中高温空气源热泵系统性能分析

为进一步研究太阳能喷射增效的中高温空气源热泵系统的性能,建立一维喷射热泵系统热力学模型(高温级以R1234yf为制冷剂,低温级以R245fa为制冷剂).采用能量模型和■模型相结合的方法,研究设计工况的变化对系统性能的影响.研究结果表明:当冷凝温度从45℃升高到70℃时,系统机械效率(COP_m)从6.28减小至3.42,以集热量为基准的热效率(COP_s)从0.79增大至1.00,以集热器吸收的有效热量为基准的热效率(COP_h)从1.55增大至1.95,■效率从20.0%增大至31.8%;当蒸发温度从-20℃升高到0℃时, COP_m从4.58增大至5.28,COP_s从0.75增大至1.03,COP_h从1.46增大至2.02,■效率从23.3%增大至28.9%;当中间蒸发温度从5℃升高到25℃时,COP_m从4.33增大至5.14,COP_s从1.05减小至0.84,COP_h从2.00减小至1.75;当中间蒸发温度为13℃时,系统■效率最大值可达25.7%;在冷凝温度和蒸发温度不变条件下,13℃是较为合理的一个中间温度值.     

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.     

太阳能驱动的风冷氨水吸收式制冷系统循环特性

提出一种太阳能驱动的小型风冷氨水吸收式制冷循环系统,该系统有效回收精馏热及吸收热,降低发生温度,实现机组风冷化以及对太阳能的有效利用,增加系统能效比。在建立组成系统各部件热力学数学模型基础上,对循环特性进行计算,得出在热源温度、蒸发温度、冷凝温度等参数变化时,性能因数的变化规律,为系统优化设计提供理论基础。     

用于丝光印染淡碱回收的热泵蒸发系统的分析

确定了用于丝光印染淡碱回收的热泵蒸发技术的工艺流程,运用分析法对系统的主要部件建立了分析模型,并根据系统的平衡原则,计算得到的平衡相对误差仅为1.1%,具有足够的精度,满足工程计算和分析要求.分析结果表明:系统效率为4.8%,压缩机、蒸发器、水泵及排放的损失是系统损失的主要部分,分别为36.9%,31.2%,19.0%和9.2%.由此可见,热泵蒸发技术虽然充分回收利用了二次蒸汽的余热,具有较高的热效率,但效率仍然很低,且损失主要来自压缩机及蒸发器,占总数的68%.因此系统在设计及改进时,应着重减少压缩机和蒸发器的不可逆损失,压缩机工作时尽量接近绝热压缩过程,提高定熵效率,而在蒸发器中尽量选择较小的传热温差.     

回路脉动热管稳定运行理论模型的建立与分析

运用热力学和流体力学的分析方法建立简单回路脉动热管稳定运行的理论模型.分析显示,稳定循环时,系统循环体积功用于克服系统循环耗散功,而系统循环耗散功(热)与热管传热量呈一定关系.通过关联蒸发段与冷凝段的流动和传热,工质初始参数,热管几何参数以及运行参数,对传热和流动进行耦合求解.结果表明,稳定运行充液率xv范围为10%～80%,稳定传热功率随蒸发段进口温度tel和蒸发段温升Δte的升高而增大,其中,温升的影响大于蒸发段进口温度的影响;充液率在30%～50%之间时,存在极限传热功率;传热量中的显热份额随蒸发段进口温度和温升的提高而降低,但不随充液率变化.     

基于预热器的车载有机朗肯循环余热发电系统的设计与研究

优化设计并搭建了基于预热器的、可回收膨胀后高温乏汽的小型车载有机朗肯循环(ORC)余热发电系统,利用热力学第一定律和第二定律对小型车载ORC余热发电系统进行了热力学分析和能量计算。以R123为工质,热源温度为300℃,在工质流量、压力等给定的工况下计算系统在有无预热器的情况下各设备的热效率和系统总热效率。经计算,系统在有无预热器的情况下的总热效率分别为23.1%、10.8%,蒸发器的换热量分别为7.35kJ、4.67kJ。研究结果表明：相对于没有预热器的传统ORC系统,加了预热器的ORC系统的热效率和蒸发器的换热量都有较大的提升。     

地热驱动有机朗肯-单级压缩制冷系统的热力学分析

建立了地热驱动有机朗肯-单级压缩制冷系统的热力学模型,根据热力学第一定律和第二定律,以系统性能系数和火用效率作为系统性能的评价指标,研究分别以R245fa,R123,R114,R141b作为循环工质时,地热流温度(发生温度)、凝汽温度和蒸发温度对系统性能的影响,并筛选出适用于中温地热能驱动的有机朗肯-单机压缩制冷系统最佳工质.计算结果表明,R141b综合性能最佳,根据典型工况下R141b作为循环工质时系统火用损的分布情况,在发生器和冷凝器处进行改进将大大提高系统的火用效率.     

梯级利用地下水储能的地源热泵空调系统分析

为了探究梯级利用地下水储能的地源热泵空调系统能量利用率,基于■分析理论建立了系统热力学数学模型,分析了蒸发温度和冷凝温度对新型地下水源热泵空调系统及其系统部件■效率和■损失的影响。研究结果表明:新型地下水源热泵空调系统比传统地下水源热泵空调系统节能效果更加显著,前者总■效率比后者总■效率提高了38.99%,且前者■损失比后者■损失降低了36.38%。当蒸发温度增加10℃时,新型系统■效率提高14.80%,■损失降低18.88%;当冷凝温度降低10℃时,新型系统■效率提高15.16%,■损失降低19.73%。所有部件中空气加热器的■损失最大,是需要进行改进和优化设计的重要部件。     

TFE-E181双吸收热变换器热力过程分析

以TFE—E181(三氟乙醇—四甘醇二甲醚)为工作流体，采用一种新的溶液循环方式研究了大温升、双吸收武热变换器的热力循环性能。计算结果表明，与传统循环相比，该双吸收热变换器不仅具有更宽的操作范围，而且具有更高的性能系数和Yong效率，发生器产生的单位质量工质在吸收器中输出的热量和输出的Yong也更高，其提高的幅度随吸收温度的增高而变大,当温升为60℃时，其性能系数为0．22，Yong效率为0．45，单位质量TFE的制热量为130kJ／kg。同样条件下，以H2O—LiBr为工质对的双吸收武热变换器，其性能系数为0．32，Yong效率为0．66，单位质量的工质水的制热量为1250kJ/kg。此外，还分析了吸收温度、吸收蒸发温度对系统的性能系数、Yong效率、循环倍率、分流比的影响规律。     

次高压、中压燃气压差发电实验研究

次高压、中压燃气在供给用户之前,需要经过调压装置调压,调压过程压力能损失较大,利用燃气调压过程压差发电将会有效回收这部分压力能损失。燃气压力能进行了热力学分析,燃气比由比温度和比压力组成,比压力远大于比温度。利用压缩空气模拟中压燃气,搭建了中压管道压差发电实验系统,实验研究了流量、压力比对压差发电的影响,通过实验数据拟合得到了发电功率(P)与流量(Q)、压力比(n)之间的关系式为P=16.10Qlnn。     

太阳能喷射-压缩复迭制冷系统的性能分析

以热力学第一定律和热力学第二定律为基础,建立太阳能喷射-压缩复迭制冷系统的分析和能量分析模型,分析发生温度、中间温度、冷凝温度和蒸发温度等运行参数对系统性能的影响,选取对系统最佳的运行参数.结果表明:发生温度升高,性能系数(COP)小幅度下降,效率先增加后趋于平缓;中间温度升高,COP随之减小,而效率随之增加;冷凝温度上升,导致COP和效率随之降低;蒸发温度上升,导致COP和效率随之增加;当发生温度为85 ℃,中间温度为24 ℃时,系统的性能最优.