对绝对温度两种定义的讨论

我国现行的《热学》和《统计物理学》教材中,热力学温标的引入,几乎都是通过卡诺定理,找到了这种不依赖于温测物质属性的温标。设有一个理想的可逆卡诺热机工作于两个热源之间,它在工作的每一个循环过程中,从高温热源θ_1吸收热量为 Q_1,放给低温热源θ_2的热量为 Q_2则有关系式:     

非对称有限热源之间热机循环的基本热力学约束

为讨论更一般情形中有限热源之间的热力学约束，探讨了在2个具有非对称热容有限热源之间工作的热机循环问题.假定热源热容C满足德拜定律C∝Tⁿ，高低温热源不对称体现在它们关于温度(T)的幂指数(n)不同.对于通常的固体材料，n由材料的空间维度和所处温度区间决定；在低温热源与高温热源初始热容比很大或很小的2个极限区域，证明了热机最大功率效率关于最大功效率的函数具有不依赖于热源维度的普适形式.在数值上探讨了2热源初始热容大小对称而热容(关于温度变化)行为不对称的特殊情况，结果显示，最大功效率和最大功率效率随高温热源维度的增大而升高，而关于低温热源维度变化的单调性则与低高温热源的初始温度比T_L/T_H有关.这一结果表明，若将有限热源的热容性质纳入其间热机循环的优化考量，则循环在低温端的优化方向(n在给定区间内的大小选择)要由热源初始温度所确定的卡诺效率η_C≡1-T_L/T_H决定.     

任意可逆循环如何分解为一系列卡诺循环

本文指出了《热学教程》一书在论证“任意循环过程的效率不能大干工作于它所经历的最高温热源和最低温热源之问的卡诺循环的效率”时出现的不妥之处,并给出了正确的证明方法,进而讨论了任意可逆循环要想用一系列微小卡诺循环来代替时,该如何分解才对.     

循环过程中的高温热源和低温热源——兼与一道习题解答的作者商榷

本文从确定循环过程的高温热源和低温热源出发,强调了循环过程中Q_1和Q_2的物理意义,并通过分析,指出了文献[1]中的一个错误。     

线性唯象传热规律下的内可逆不雷逊热机循环的功率、功率密度和效率的性能优化

以在高温热源服从牛顿传热规律而在低温热源服从线性唯象传热规律并考虑了热阻和热漏的布雷逊热机为模型,导出了该热机的输出功率、输出功率密度和效率的表达式。讨论了高温换热器的效率、低温热导和热漏对热机各种性能参数的影响。所得结果可对实际热机的优化设计提供理论依据。     

不可逆卡诺循环火用经济优化准则

研究了存在热阻、热漏及气缸吸放热等损耗下的不可逆卡诺循环火用经济优化准则.结果表明:热机的最大输出功率不受高、低温热源热漏的影响,但与其热阻成反比;火用损耗率与热阻、热漏成正比.     

有限热源内可逆循环的最优性能

本文导出工作在有限高温热源和无限低温热源间,仅受传热不可逆影响的内可逆循环的最佳效率与输出功率间的关系.指出它是讨论循环最优性能的一个很普遍的基本关系式,并应用它作了多种讨论.     

一种带中间换热器的双热源高温热泵系统

为了提高工业高温热泵系统的热力性能,实现对工业低温余热的高效综合回收,提出了一种带中间换热器的双热源高温热泵系统。第一级热泵以CO2为工质、以空气为热源,在超临界状态下将冷水加热到中间温度。第二级热泵以R152a(二氟乙烷)作为工质,从工业余热源吸收热量,将用水加热到所需的高温,并且在中间换热器中将CO2加热到过热状态。对该双热源热泵系统进行热力学分析,发现给定R152a在中间换热器温降的情况下,CO2存在最大的过热度,使得整个系统达到最佳运行工况。以回收50℃废水余热为例与单热源热泵进行比较,平均供水量是后者的两倍多,单位质量热水的耗功量减少43.2%,性能系数和火用效率分别平均提高41.9%和23.96%。     

低温高湿工况下热源塔换热特性实验研究

为了确定冬季低温高湿工况下开式热源塔与闭式热源塔的换热性能差异及影响因素,建立了热源塔热泵实验平台。定义吸热效率η表征热源塔换热过程热力完善度。实验研究了冬季空气干球温度2~10℃、溶液进口温度-10~-2℃、相对湿度60%~100%、风量1 400~4 400 m~3/h范围下,各参数对开式和闭式热源塔吸热效率的影响以及换热性能差异。结果表明:吸热效率均随溶液进口温度、相对湿度和风量的增大而增大,随空气干球温度的增大而减小;溶液进口温度对吸热效率均影响最大,相对湿度的影响最小;开式热源塔和闭式热源塔的吸热效率分别为0.26~0.55、0.16~0.35;开式热源塔比闭式热源塔吸热效率平均高35%,溶液换热温差高1.0~2.0℃。开式热源塔更适合南方低温高湿环境,但需综合考虑溶液飘洒和浓缩的问题。     

联合动力循环的优化分析

基于有限时间热力学理论，研究了由两个内可逆卡诺循环构成的无中间热源的联合动力循环的优化性能．首先导出联合循环的输出功率与效率的普遍关系，并由它求出活塞式和定常态流两种联合循环在不同约束条件下的基本优化关系．然后作些有意义的讨论．获得一些重要新结论，同时还指出了有关研究中存在的一些问题．     

平菇原生质体融合株生物学特性的研究

本文对４个原生质体融合株（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３和Ｔ４）及其亲本糙皮侧耳８３１和师大的生物学特性进行了研究，同时进行了出菇试验．结果表明：６个菌株的最适氮源、碳源、ｐＨ和温度存在着明显差异．出菇试验表明，融合株Ｔ４的生物学效率为１３３．２％，高于两个亲本，是一株值得推广应用的优良菌株．     

太原地区太阳能耦合空气源热泵一体化热水系统性能分析

为解决太阳能热水系统占地大、供热水稳定性差、空气源热泵冬季易结霜、能效比较低的问题,提出太阳能/空气能蒸发集热器并构建其热泵热水系统.建立该系统的TRNSYS模型,分别研究太原地区的夏季和冬季工况的系统制热性能参数变化情况.研究结果表明:在夏季高温太阳辐射照度大典型工况下,该系统平均制热性能系数(COP)值为6.026,较空气源热泵热水系统提高44.16%;在冬季低温高湿易结霜典型工况下,该系统平均COP值为3.25,较空气源热泵热水系统提高6.56%.     

一种铸态含氮M2高速钢的热变形行为研究

采用热力模拟试验机Gleeble-3500对一种铸态含氮M2高速钢在0.01~1.0s-1及1000~1100℃条件下进行热压缩变形,获得了铸态含氮M2高速钢的流变曲线并分析了变形后的显微组织特性。实验结果表明,铸态含氮M2高速钢热变形过程中的能量消耗效率随应变速率的升高而降低,流变失稳区随应变量的增加向低应变速率和低温区域转变,热变形激活能为588.733kJ/mol,同时得到了其热变形方程和热加工图,获得热加工最佳工艺窗口为0.01~1.0 s-1和1 050~1 100℃。     

恒温热板加热条件下镁粉尘层的着火规律

研究了在恒温热板加热条件下,热板温度对4种不同粒度镁粉尘层着火规律的影响.主要研究了在临界前、临界时及临界后3种热板温度下镁粉尘层内部的温度分布.结果表明:标准GB/T 16430—1996和IEC 61241-2-1-1994规定的最高热板温度低于镁粉尘层着火的临界热板温度,镁粉尘层不会发生着火,在该加热温度下,不同粒径镁粉尘层在经过较短受热时间后,均达到了温度保持恒定的状态;镁粉粒径越大,镁粉尘层着火时的临界热板温度越高,着火延迟时间越长;热板温度高于临界值时,热板温度越高,粉尘层着火延迟时间越短.     

基于EBSILON的冷热电三联供系统及能量利用特性

为研究天然气冷热电三联供分布式能源(combined cooling heating and power,CCHP)系统的能量利用特性,以某冷热电三联供能源站作为研究对象,利用EBSILON软件分别建立内燃机组、烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组、换热器组件等模型,分析了烟气-热水型溴化锂吸收式冷水机组在不同烟气与缸套水热源驱动下的制冷系数(coefficient of refrigeration,COP)特性,内燃机组不同负荷率下系统的综合供能特性.研究结果表明,CCHP采用单一热源制冷时,烟气热水型溴化锂吸收式冷水机组以烟气作为驱动热源可获得较高的COP,而以缸套水作为驱动热源时COP较低;在同时具备冷热负荷情况下,高温烟气更适合作为制冷热源,而高温缸套水更适合充当制热热源;采用双热源驱动制冷与单一热源相比,具有更高的综合能源利用效率,在内燃机75％负荷率、WY1工况下,COP与综合能源效率达到最大值1.28与92.0％;而在50％负荷率时采用缸套水作为单一热源驱动制冷机时,COP与综合能源利用效率达到最低值,分别为0.74与76.1％.模型分析得出的CCHP系统综合供能特性,在一定程度上可有效指导冷热电三联供能源站的高效运行.     

Experimental Study of Energy-Saving Air-Conditioner with Hot Water

Energy-saving air-conditioner with hot water is an air source heat pump air-conditioner,which can also supply hot water.The hot water is heated by a double pipe condenser connected with an air-cooled condenser in series in the system.This experiment of the energy-saving air-conditioner was carried out in the enthalpy-dif-ference air-conditioner laboratory.The hot water temperature and the compressor'S discharge and suction pres.sure were recorded in the working condition,where the ambient temperature was at 43℃,35℃,21℃,7℃,and 2℃separately.The results showed that the system operated stably and reliably. This system can supply 240 L hot water at 50℃in the whole year,and its coefficience of performance(COP)is much higher than the conventional air source heat pump system.Its energy conservation WaS proved by comparing the thermal effi.ciency with other sourece water heaters.     

结构化P2P网络中基于副本的负载均衡方法研究

针对结构化P2P网络中的“热点”问题,提出基于后继节点复制的负载均衡算法DLB-Chord.当任意节点处于超载状态并管理热门数据时,在其后继节点上创建热门数据的副本,放置副本的节点周期性地向源节点报告自己的状态,以热门数据为目标的查询到达源节点时,采用最小负载调度方法选择合适的节点响应查询.实验结果表明DLB-Chord算法可以获得较好的负载均衡效果,对网络的路由效率影响很小,同时不会引入较大的通信开销.     

长大公路隧道火灾温度场分布试验研究

为了掌握长大公路隧道内的火灾行为,提升秦岭特长公路隧道的火灾安全性,进行了火灾时隧道内温度场的纵向、横向分布规律及温度场扩散范围的大比例(1:6)火灾模型试验.模型隧道内径为1.8 m,长100 m.隧道内的风速在10 m/s范围内.试验中设定了3个火灾规模用以模拟实际的隧道火灾场景.试验中隧道内烟流温度通过CAN数据采集系统自动记录.试验结果表明,横向温度分布呈现拱顶最高,拱腰、边墙次之,底部最低的规律.对纵向温度分布而言,火区温度最高,随着远离火区温度逐渐降低.火灾规模及通风速度对温度分布及温度扩散范围具有明显的影响.随着火灾规模的增大,隧道内各点烟流温度及影响范围均增大.而随着通风速度的增大,温度扩散范围增大,火区最高温度降低,隧道内温度分布趋于均匀.此外,根据试验成果对结构防火措施、设备布置方案、火灾时通风风速的设定以及行车距离的限制等给出了合理的建议.     

Pseudomonas sp. QG6降解喹啉过程中除磷特性及影响因素研究

从工业废水处理系统中分离出一株以喹啉为唯一碳源和氮源的假单胞菌QG6 (Pseudomonas sp. QG6), 用于喹啉降解同步除磷, 并采用正交实验设计优化出最佳条件。菌株QG6具有较好的喹啉降解能力, 12小时内能将96~144 mg/L的喹啉完全降解。菌株QG6在好氧条件下具有除磷能力, 不存在喹啉的条件下, 以有机碳为碳源、无机氮为氮源、初始磷酸盐浓度为8.69~19.41 mg/L时, 20小时内能去除磷酸盐86%以上。初始喹啉浓度为144 mg/L (其自身的碳氮比约7:1)、磷酸盐浓度为10 mg/L时, 若不外加有机碳源, 喹啉在12小时内被降解完全, 同一时段内除磷率仅为33%。外加有机碳源至碳氮比20:1且其他条件都相同时, 喹啉降解 效果不受影响, 且同步除磷率提高到 86%。正交实验表明, 外加碳源条件下喹啉降解的最佳条件按影响大小排列为: 初始喹啉浓度200 mg/L, 温度25°C, pH 8, 摇床转速120 rpm; 除磷最佳条件为: 摇床转速100 rpm, 温度为25°C, 初始喹啉浓度150 mg/L, pH 9。     

内燃机排气余热回收温差电单偶的模拟分析

选取Bi2Te3和CoSb3两种温差电材料对温差电单偶建立了数学模型,导出温差电单偶的功率和效率计算公式,分析冷热端陶瓷片表面温度、温差电单偶长度以及表面对流传热系数对温差电单偶性能的影响,并对比两种材料在相同条件下的性能.分析结果表明:提高热面温度、降低冷面温度、缩短温差电单偶的长度和提高热表面对流传热系数均可以提高温差电单偶的最大输出功率,但最大转换效率却不能随之持续增大,缩短温差电单偶的长度甚至会使最大转换效率降低.两种材料的温差电单偶相比较,Bi2Te3材料制成的温差电单偶更适用于对600,K以下的低温热量进行回收,而CoSb3材料制成的温差电单偶则更适用于对内燃机排气等700,K以上的中高温热量进行回收.