混合工质泄漏对有机朗肯循环发电系统性能的影响

基于有机朗肯循环系统中各部件、管道等密封导致的实际系统运行过程中不可避免地存在着循环工质的泄漏问题,结合余亥姆霍兹自由能状态方程、混合法则和等温泄漏模型,研究了非共沸混合工质R245fa/R601a（初始质量配比为0.6/0.4）在ORC发电系统蒸发器中泄漏率为0~50%时对混合工质配比以及循环性能的影响.结果表明:非共沸混合工质泄漏会造成混合工质配比及工质热物性的变化,系统循环性能也会改变,且蒸发出口段发生液相泄漏时对循环性能影响最大.随着泄漏率的增大,比净输出功减少率可达12.23%.      

非共沸混合工质热泵节能特性的试验研究

本文对非共沸混合工质(以下简称NARB工质)热泵节能特性进行了试验研究,分析了温度、压力和充注浓度对热泵的性能系数、容量控制和热负荷等特性的影响。实验表明:混合工质比纯工质具有明显节能效果,这种效果随着混合工质中低沸点工质浓度的增加而加强,但受实际装置所限,存在着一个最佳浓度和压力选择问题。本文还对三元混合工质进行了实验研究,并与二元工质进行了对比分析。     

过热器单管泄漏故障模型及其仿真

根据单相介质受热管在泄漏工况下的传热传质机理，将一根过热器单管简化为两个集中参数受热管环节与一个分流环节的串联，给出了过热器单管工质泄漏故障的数学模型。该模型适用于对一类工质微量泄漏影响问题的分析研究。仿真结果表明：１）过热器单管泄漏对泄漏点后的金属管壁温度有较强的影响；２）随着泄漏量的增大，金属管壁的温度也呈升高趋势，且其升高速度与泄漏量的增加成正比，金属管壁温度的变化同时受泄漏点位置和泄漏量的影响，但泄漏量的影响是主要的因素；３）随着泄漏量的增加，金属管壁温度的上升时间缩短     

海洋温差能发电系统新型热力循环理论分析

 海洋温差能发电系统新型热力循环在Kalina循环基础上增加贫氨溶液回热支路和抽气回热支路以提高热力循环效率。应用能量守恒原理和热平衡方程对新型热力循环--国海循环进行理论研究,计算了不同的透平入口蒸汽压力、氨水混合工质浓度、温海水温度和冷海水温度条件下的循环效率。理论计算结果表明,氨水混合工质浓度对国海循环效率影响显著,冷热源温度确定的条件下存在最优的氨水混合工质浓度使得循环效率最高,当温、冷海水温度分别为26、5℃,氨水工质浓度为92%时,系统效率最大达到4.56%;当氨水混合物浓度不变时,循环效率随透平入口蒸汽压力的升高先升高后降低,存在极大值;冷海水入口温度对循环效率影响很明显,而温海水温度对循环效率影响较小。     

非共沸混合工质R22／R152a水平单管外凝结换热的实验研究

在系统温度为３０℃时，对纯工质Ｒ１２、Ｒ１５２ａ及五种Ｒ２２组分浓度配比下Ｒ２２／Ｒ１５２ａ非共沸混合工质，在水平单管外凝结换热特性进行实验研究。实验结果表明：（１）在五种Ｒ２２组分浓度配比下Ｒ２２／Ｒ１５２ａ混合工质的管外凝结换热系数均低于纯质Ｒ１５２ａ，但高于纯质Ｒ１２；（２）对于光管，Ｒ２２／Ｒ１５２ａ管外凝结换热系数是纯质Ｒ１２的１．３４￣１．４３倍。低助管为１．１５￣１．３５倍、双侧强化     

水平环道非沸混合质流动沸腾换热特性及强化

对纯工质及非菜沸混合工质在水平形光滑机加工多孔表面（ＭＦＰＳ）通道上的流动沸换热特性进行实验研究。结果表明：纯工质在光滑表面、混合工质在ＭＦＰＳ上均存在流动沸腾滞后现象；ＭＦＰＳ对两种工质流动沸腾换热均有强化效应，但与池沸腾相比，其强化效应有所减弱，故需从强化对流换热和防止沸腾滞后等方面加以改进。提出了纯工质和混合工质在水平光滑表面、ＭＦＰＳ环形通道中的流动沸腾换算计算式，计算值与实验值的最大偏差     

非共沸混合工质喷射器内部流动特性

为了探究混合工质喷射器内部流体的流动特性及传热传质机理,运用气体动力学函数法建立了混合工质喷射器动力学模型。基于所设计的非共沸混合工质(R32/R245fa)喷射器结构尺寸,建立二维稳态轴对称模型,开展了混合工质喷射器特性的数值模拟研究。分析了混合工质喷射器内部流体的速度场、压力场、温度场及浓度场变化规律。研究结果表明:混合工质喷射器内速度场、压力场、温度场及浓度场具有较好的动力学特性,其喷射因数比纯工质(R245fa)喷射器提高了78.95%,为混合工质喷射器优化设计提供了理论依据。     

多元氮—烃类混合工质的工作机理分析

在分析二元氮－烃类混合工质的气液固相平衡的基础上，揭示了二元氮－烃类混合工质“冰堵”的机理，并且分析了二组元高沸点工质的共晶点及多元混合工质的的气液液固相平衡，证明了多元混合工质可以有效地防止固相的析出，并在此基础上，分析了三元混合工质的节流特性以及成分配比的影响，最后计算了四元氮－烃类混合工质的理论制冷量及理论制冷温度，并与实验结果作了比较，结果令人满意。     

多元氮－烃类混合工质的工作机理分析

在分析二元氨－烃类混合工质的气液固相平衡的基础上，揭示了二元氨－烃类混合工质“冰堵”的机理，并且分析了二组元高沸点工质的共晶点及多元混合工质的气液液固相平衡，证明了多元混合工质可以有效地防止固相的析出，并在此基础上，分析了三元混合工质的节流特性以及成分配比的影响，最后计算了四元氮－烃类混合工质的理论制冷量及理论制冷温度，并与实验结果作了比较，结果令人满意。     

两级蓄冷跨临界压缩CO2混合工质储能系统特性分析

为了解决高压CO₂在高环境温度下难以冷凝的问题,提出两级蓄冷跨临界压缩CO₂混合工质储能系统。采用CO₂与低沸点有机工质混合的方法提高工质的冷凝温度,同时,利用两级甲醇蓄冷实现系统内部冷能循环利用。从环境性、临界温度、温度滑移、可混合性等方面确定合适的CO₂混合工质及其组分质量分数范围。建立储能系统的热力学分析模型,探究节流压力、高压储液罐压力、有机工质质量分数等关键参数对系统性能的影响规律,并研究系统内部能量流动规律,得到主要部件的(火用)损失。研究结果表明：随着有机工质质量分数的增加,蓄冷介质温度增加,系统安全性提高;与纯CO₂工质相比,系统的充放电效率和能量密度略有降低;CO₂/R32混合工质的充放电效率最高为62.29%,CO₂/pentane混合工质的能量密度最高为21.37 kW·h/m³。     

1.5m~3独立C型LNG储罐蒸发率简化算法

提出一种考虑罐壁、垫木、管路、绝热层等漏热因素的1.5m3独立C型LNG储罐蒸发率的简化计算数值模型,验证了各漏热因素的独立性,建立了计算体系,统计回归蒸发率与环境温度之间的关系,提出简化的计算公式.将罐体温度场参数化、将漏热因素简化并参数化,使用有限元方法对罐体的温度场进行数值模拟,得到罐体漏热量.比较罐壁、垫木、管路、绝热层等对蒸发率的影响,分析得出各漏热因素温度场在工程设计情况下不会产生叠加效应这一结论.罐壁对蒸发率影响较大,垫木、管路影响较小.结果表明,该算法可快速有效预报1.5m3独立C型LNG储罐蒸发率,减少建模计算流程,在LNG储罐方案总体设计阶段有着较高的实用价值.     

电池舱电解液泄漏监测系统研究

针对金属锂-亚硫酰氯电池在民用工业和军事工业应用过程中存在电解液泄漏的风险,应用软测量技术,通过检测电池舱内的温压变化信息,建立泄露检测模型,并以该模型为基础设计电池舱电解液泄漏监测系统. 当电解液发生泄漏时,进行泄漏报警,同时得到泄漏量和泄露位置,并利用LabVIEW为软件开发平台,开发实时监测界面,在线监测电池舱电解液泄漏情况,实现传感器失效报警、高温报警和高压报警. 经测试,该方案能实现实时在线监测电池舱中电解液泄漏情况. 实验结果表明,该监测系统运转良好,适用于密闭空间中气体、液体泄漏的监测.      

液化烃储罐区泄漏及火灾爆炸危险分析

 在系统分析液化烃不同储存方式及泄漏与火灾爆炸危险的基础上,提出了液化烃储罐常见火灾爆炸事故类型并分析判断流程。研究表明,全压力式液化烃储罐发生泄漏的概率与全冷冻式液化烃储罐发生泄漏的概率基本相当;与全压力储存方式相比,全冷冻方式储存的液化烃泄漏时强烈的吸热作用会造成更为严重的冷冻伤害破坏;空间爆炸、孔口火灾和池火是液化烃不同储存方式共有的火灾爆炸危险类型,全压力式液化烃储罐有发生沸腾液体扩展蒸气爆炸并形成火球的危险,全冷冻式液化烃泄漏后与水接触则有发生热传递类蒸气爆炸的可能。     

液体储罐泄漏数学模型影响因素研究

液体储罐泄漏过程中,影响后果的因素包括环境温度、泄漏孔面积和初始灌压.采用敏感性分析法,在参数值允许的范围内,对泄漏速度的影响从大到小的排列顺序为泄漏孔的面积、环境温度和初始灌压,     

LNG储罐外墙模态分析

以某大型LNG(液化天然气)储罐结构为例,考虑到贮液条件下储罐与液体的相互作用与影响,即液体与结构的耦合问题,采用有限元方法对储罐结构进行了模态分析.结果表明:空罐,前三阶频率为6.376、6.376、6.468Hz,内罐贮液,前三阶频率0.102、0.102、0.137 Hz,内罐泄漏后,前三阶频率0.093、0.093、0.136 Hz,内罐贮液与内罐泄漏后储罐外罐的频率相差不大,但比空罐时的频率降低很多.说明了液体对储罐系统自振特性的影响是很大的,相当于储罐内部增加了液体的约束.     

自然通风条件下炼钢厂煤气泄漏扩散研究

为评估炼钢厂中突发煤气泄漏的后果,通过建立二维简化平面模型,采用LES湍流模型对煤气在厂区的泄露扩散过程进行了数值模拟,得到了CO浓度随时空的分布规律.计算结果表明,在泄露过程中,泄漏口近的CO浓度分布比较集中;泄漏停止后,在自然风的作用下CO浓度并不能很快降低,而是呈现一个平缓的发展过程.本结果对突发煤气泄漏的报警和预案的制定有一定参考价值.     

半挂液罐车弯道安全车速优化控制

为降低半挂液罐车驶过弯道路段过程中的侧翻事故风险,提出了基于最优控制的半挂液罐车弯道安全车速优化控制方法。该控制方法以侧翻事故防控为优先目标,以高效通行为辅助目标,帮助半挂液罐车在驶向弯道时提前获得无横向失稳隐患的最优车速控制方案,实现“预防式”的车辆主动安全控制。同时为提高控制方案有效性,利用正弦波动方程拟合罐内液体纵向转移过程,结合基于改进准静态法的罐内液体横向偏移规律,构建了具有纵横双维度描述能力的罐内液体晃动模型,提高了最优控制问题成本函数中半挂液罐车横向稳态表征指标的准确性。仿真结果表明：受控半挂液罐车驶过弯道过程中的瞬时横向载荷转移率始终处于[-0.7,0.7]的安全范围内;不同弯道半径下车辆瞬时横向载荷转移率均有下降,且在弯道半径61米时降幅最大;受控半挂液罐车最大瞬时横向载荷转移率最大降幅达到0.07;车速控制对道路通行效率的负面影响较小。该控制方法帮助半挂液罐车避免侧翻事故,适用于多种不同半径的弯道路段。     

臭氧溶解理论基础与实验研究

依据臭氧溶解理论,将高浓度臭氧发生器与射流器、气液溶解器等设备组成高浓度臭氧水发生系统,利用该系统对影响臭氧溶解的相关因素进行了实验研究·结果表明,在该系统中采用高浓度的臭氧气体、较低的气液体积比及较高的系统运行压力,有利于提高臭氧传质效率及臭氧溶解效率·在1m长的管路上经过1s的溶解时间臭氧传质效率可高达98%左右·这一结果有利于高浓度臭氧水生产设备和水处理系统的小型化,从而可以降低运行成本     

微波遥感大气水的研究

在地面测量大气本身的微波辐射, 可以推算大气温度, 含水量, 臭氧和其他一些气体的浓度。采用大气中水汽吸收波段1.35cm和微波窗区8mm波段的辐射测量,可以遥感大气中汽态水含量和云中液态水的含量。本文通过对4个微波频段在大气中辐射传输的计算,可以看出在地面利用3mm波段遥感大气中的汽态水和云中液态水,尤其是遥感晴空汽态水含量将具有更高的灵敏度。开展3mm波段的辐射测量,将有利于连续精确地监测大气水的研究,这对中尺度天气预报和气候热平衡将起重要作用。     

液化天然气船水上泄漏事故源强计算方法

为更准确地计算液化天然气(LNG)船水上泄漏源强,研究了LNG船泄漏时LNG蒸发率、真空阀补气率、LNG泄漏率与货舱蒸汽压力变化间的相互作用机理,分析了货舱类型对泄漏源强的影响,给出改进的LNG船水上泄漏源强计算方法.结果表明:LNG船泄漏时货舱液面上方的压力会降低,从而影响实际泄漏速率,而且泄漏孔径越大,影响越严重;Membrane型货舱的泄漏源强特性与矩形舱较接近,Moss型货舱泄漏源强特性与矩形舱差别较大.