热力系统定量分析的热量品位系统法研究

推导出了一种火电厂热力系统定量分析的新方法－热量品位系数法，从热力系统的常规热平衡计算出发，推导出了热量品位系数公式，通过数字归纳，总结出热量品位系数的简便通用计算模型，并阐述品位系数法用于热力系统经济性定量分析的通则，应用实例验证了该方法的正确性和简捷性，该方法不仅可以独立进行热力系统经济性指标计算，而且还可以对热力系统各种变动进行简捷，准确的定量分析。     

二次再热机组热力系统的定量分析方法

针对超临界二次再热机组的二级再热器，高、低压加热器采用回热抽汽均设外置蒸汽冷却器的方式进行过热度跨级利用的特点，利用等效热降理论，经过严格的理论分析和数学推导得出了二次再热机组抽汽等效热降、抽汽效率和抽汽吸热量变化的通用计算模型，给出了此类机组热力系统的经济性定量分析法则，形成了一套完整的经济性定量诊断计算模型．利用该模型只需要3个计算公式即可以方便、快捷、准确地计算出当热力系统发生局部调整和变化时机组的经济性指标的变化，并为此类机组热力系统的经济性定量分析提供了一种简捷、准确的方法，拓展了等效热降理论．通过实例计算验证了本文计算模型的可行性和准确性．     

叠置电厂热力系统局部定量分析理论的研究

基于等效热降理论，针对叠置机组热力系统的特殊性，提出了叠置电厂中压机组的功量指标转换系数ξ和热量指标转换系数ψ，利用这２个转换系数能简捷、快速地定量分析叠置机组热力系统变化对机组的经济指标的影响，进而得出了叠置电厂热力系统局部定量分析的数学模型．该模型的概念清晰、结果准确、计算方法与中压机组类型无关，并通过实例验证了定量分析模型的正确性和可行性，从而形成了叠置机组的热力系统的局部定量方法．     

Quantitative Analysis of Partial Alteration of Repower Plant Thermal System

基于等效热降理论，针对叠置机组热力系统的特殊性，提出了叠置电厂中压机组的功量指标转换系数ξ和热量指标转换系数ψ，利用这2个转换系数能简捷、快速地定量分析叠置机组热力系统变化对机组的经济指标的影响，进而得出了叠置电厂热力系统局部定量分析的数学模型．该模型的概念清晰、结果准确、计算方法与中压机组类型无关，并通过实例验证了定量分析模型的正确性和可行性，从而形成了叠置机组的热力系统的局部定量方法．     

压水堆核电机组二回路定量分析方法的研究

针对压水堆核电机组采用新蒸汽再热的特点,利用压水堆二回路加热器抽汽效率的概念,提出了带工质热量进出热力系统的定理分析方法,建立了压水堆二回路热力系统的经济性定量分析数学模型,得出了一套概念清晰、计算简捷的压水堆核电机组二回路路的定量分析方法,为优化设计、经济运行、经济性诊断提供了有力的工具。通过实例计算,验证了所提理论模型的准确和通用性。     

热电联产压水堆核电机组热经济性定量分析模型

基于热电联产机组热量法分配的特点,建立了热电联产压水堆机组热力系统发生变化对热经济性指标影响的计算模型,提出了供热系统参数——供热回水率、回水温度、回水地点变化对压水堆机组热经济性影响的定量诊断数学模型,可将复杂的热力系统全面计算简化成3个一次方程。通过实例计算,验证了所提数学模型是正确可行的,同时具有概念清晰、计算简捷的特点。     

电厂的技术经济分析

熟力系统是火力发电厂最为主要的部分,对热力系统的经济性节能分析是提高发电厂机组运行经济性水平和运行管理水平的重要手段.目前应用比较多的具有代表性的节能分析理论有.热平衡法、循环函数法、等效热降法等.不论常规算法还是一些简捷的方法,都以一定的热力系统模型为依据作分析计算.考虑到现今计算机技术的发展、数据处理的快速,通过引入最具有可信度的质能守恒原理、热平衡计算方法作电厂热力系统的经济性计算分析,对热力系统机组运行时的经济效率、耗差作热力计算、诊断分析,以期能够为机组的优化运行作实时在线监测和分析指导.本文利用质能守恒原理引入的热平衡结构矩阵方法对电厂各子系统进行分析计算,并提出改进方向,为电厂的经济运行提供相应的科学依据.     

关于《热学》中讲授焦湯系数的探讨

本文用普通物理热学的知识推导出焦尔-汤姆逊系数的定量分析公式。这种推导方法虽然所用数学知识较繁,但物理图象清晰。该方法推广到任意热力学的系统的某一特定过程,便可以导出该过程中系统状态参量之间所遵循的变化关系.     

部分剪力连接钢-混凝土组合梁变形计算的组合系数法

为准确计算部分剪力连接组合梁在考虑滑移效应时的挠度,在对组合梁变形计算的既有方法进行综合评述的基础上,提出了新的计算方法--组合系数法.采用应力等效的简化方法,分别推导了无剪力连接和完全剪力连接组合梁的组合系数,并采用插值方法建立了部分剪力连接组合梁的组合系数.利用该法进行了大量算例的计算,计算结果与理论解析方法和试验结果吻合良好.组合系数法不需要进行换算截面的计算,而且将无剪力连接、部分剪力连接和完全剪力连接组合梁的计算方法统一起来.组合系数法形式简单,物理意义明确,计算结果能够满足工程精度要求.     

金属球与无限大导体平板系统电容的研究与计算

采用镜像法与叠加系数法求解了金属球与无限大导体平板系统的电容．根据数学物理理论，本文通过引入叠加系数Cn,k的方法，在金属球与无限大导体平板系统中配置镜像电荷系列，可以精确确定镜像电荷系列中任意象电荷的位置和电量，并采用计算技术工具软件Matlab进行运算与作图，精确计算系统的电容．这种方法分析过程直观、简捷、计算精度高等特点．     

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.     

U型或浮头式换热器管板中的热应力及其主要影响因素研究

采用有限元法研究了U型或浮头式换热器管板中的热应力，并考察了管板厚度及管壳程对流换热系数的影响。研究结果表明，对于U型或浮头式换热器，管板内仍存在较大的热应力，这是由于管板上换热管中热量传递造成的，并且当管板较厚时这种应力更为突出；在管程走热流体时，管板两侧表面存在拉伸热应力，降低管板厚度可以有效地降低由热载荷引起的管板壳程侧表面热应力，壳程侧表面热应力可由40 MPa降至-13 MPa；壳程传热系数对管板温度场的影响明显，在换热器设计中使对流换热系数较低的介质走壳程有利于降低管板的热应力。     

民用房屋热压自然通风散热量有效系数

对具有内热源的一般民用房屋,采用CFD(计算流体动力学)技术对其热压自然通风不同工况的流场进行了数值分析,得出散热量有效系数的变化规律,并将分析结果与现行规范给出的工业厂房的有关数据进行了比较。结果表明,对于民用房屋,当热源散热量不变时,散热表面积的减小,或散热表面位置的升高,都会使散热量有效系数值减小,有利于通风降温;与工业厂房相比,散热量有效系数的变化趋势是相同的,但所对应的数值大小有所区别。     

增压锅炉过热器强化传热机理及热力计算方法研究

利用热工基本原理分析了一定压力下烟气和过热器管束对流传热的机理，探讨适合于增压锅炉过热器的热力计算方法．根据质量守恒定律，通过烟气喷量流速uρ来计算Re数，进而计算烟气对流放热系数，从而避免了对烟气运动黏度ν的考虑．应用所选择的公式对某型增压锅炉进行了计算，计算结果和实际运行数据相吻合。     

基于热化学再吸附变温原理的低品位热能升温储能特性

基于热化学再吸附变温原理,提出并实施了一种以低品位热能升温储能为目的的热力循环，并对其循环特性及储能供能升温性能进行了理论分析.在此基础上,采用吸附储能工质对MnCl2 NaBr NH3研究了热化学再吸附升温储能特性.结果表明：利用固 气可逆化学反应过程中热能与化学吸附势能的相互转化可实现热能的高效储存，采用热化学再吸附变温技术在实现热能储存的同时还可有效实现低品位热能的能量品位提升，从而可为低品位热能的高效储存及利用提供新的思路.当储能阶段输入温度为128 °C时，根据外界不同温级热能的需求，释能阶段输出温度提升至140 °C和144 °C时，对应的储热效率分别为0.21和0.11，对应的效率分别为0.25和0.13，且热化学升温幅度越大，储能效率越低.     

金属Ti热学性质第一原理研究

应用基于密度泛函与密度泛函微扰理论的平面波赝势方法计算一组不同晶格常数下六角密堆积(hcp)结构金属Ti的声子谱及相应的静态总能,由此得到不同晶格常数下的自由能,由准谐近似及自由能极小判据得到自由能与温度的关系,进而计算热膨胀系数、定容摩尔热容及定压摩尔热容与温度的关系,对热膨胀系数及定容摩尔热容的第一原理计算值与德拜理论计算值进行比较。结果表明:295 K下声子谱理论值与实验值除在[001]方向上的光学纵模有少量偏差外,其余部分符合得很好;hcp结构金属Ti有一定程度的各向异性热膨胀,沿c轴方向与a轴方向的热膨胀系数比值为1.5左右;热膨胀系数、定容摩尔热容及定压摩尔热容第一原理计算值在较宽的温度范围内与已有的实验数据相符;热膨胀系数的德拜理论值仅在室温以下温区与实验结果相符;定容摩尔热容的第一原理计算值与德拜理论值在中温区有少量偏差,在低温及高温区非常接近。     

核电水泵在热冲击下瞬态热效应的研究和分析（Ⅱ）──三维时变有限元分析和计算

本文首先推导了非耦合热传导方程和拟静态热弹性运动方程的有限元求解公式；然后，根据核电水泵的结构及其性能参数，估算出了水泵不同区域处的对流换热系数；最后，在进行了大量的试算工作和有关数值考核计算的基础上，采用三维时变温度场、热应力和热变形场有限元分析方法，详细考察了核电停堆冷却泵在受热载冲击下各瞬时的瞬态温度场及热应力、热变形场的分布状况和变化行为．本文的研究工作初步形成了对核电水泵机组在热冲击下的瞬态热效应分析的研究方法；同时亦为最终替代代价昂贵的实物实验提供了坚实的理论基础和关键的计算手段．     

功率型发光二极管芯片的温度场与应力场

发光二极管(LED)的结点温度和应力分布对它的发光效率、可靠性和寿命有着至关重要的影响。为了优化器件的性能,该文利用有限元方法对功率型LED芯片在不同输入功率、基板材料、换热条件下的温度和热应力进行了模拟与分析。结果表明,目前广泛应用的Sapphire基板效果不是很好,如果能减小晶格不匹配的影响,采用硅基板是较好的选择。当基板导热系数、换热系数大于一定值后,单纯的改进基板的导热系数或强化基板换热,对提高器件的性能已经没有明显的效果。     

功率型发光二极管芯片的温度场与应力场

发光二极管(LED)的结点温度和应力分布对它的发光效率、可靠性和寿命有着至关重要的影响。为了优化器件的性能,该文利用有限元方法对功率型LED芯片在不同输入功率、基板材料、换热条件下的温度和热应力进行了模拟与分析。结果表明,目前广泛应用的Sapphire基板效果不是很好,如果能减小晶格不匹配的影响,采用硅基板是较好的选择。当基板导热系数、换热系数大于一定值后,单纯的改进基板的导热系数或强化基板换热,对提高器件的性能已经没有明显的效果。     

有机朗肯循环混合工质的热力学分析

有机朗肯循环是利用低品位余热的关键技术之一,在一定程度上可有效缓解能源危机。相比于传统的纯工质,混合工质因其在换热器中具有温度滑移特性,可以更好地与热源进行耦合。因此选用混合工质可以使机组的效率得到更进一步的提升。通过采用二次迭代的方法,热源温度为120℃时,理论分析了以R245fa为参考的6种混合工质对,其混合比例对系统输出功与效率的影响。结果表明:工质吸热量一定的情况下,系统采取混合工质可以获得比纯工质更高的输出功、热效率。当吸热量为197.29 k W时,以纯R245fa为工质的系统最大输出功与热效率分别为11.98 k W与6.07%。存在最佳混合工质对R113/R245fa(质量分数0.7∶0.3),相比于纯工质R245fa,输出功与热效率分别提高了22.87%和22.89%。同时发现,无量纲积分温差ΔT~*与系统净输出功、热效率之间存在反比关系。当工质为R113/R245fa(质量分数0.7∶0.3)时,在最大净输出功工况下,6种混合工质对下的最小值ΔT~*为0.233。