广义传热规律下的斯特林热机的Z函数优化

基于广义传热规律Q∝(ΔT)m,建立不可逆斯特林热机模型,并考虑热阻、热漏和回热损失对热机的影响.以Z函数为目标实现功率与效率之间的协调优化,对比研究Z函数与效率、功率与效率,功率与效率的关系曲线,讨论漏热率、回热器效率、回热时间等参数对斯特林热机性能的影响.结果表明:漏热率越小,回热时间越短;回热器效率越大,斯特林机性能越好.     

一类二热源热机的有限时间热力学分析

应用有限时间热力学理论研究一类以理想气体为工质,热交换过程是不可逆的活塞式二热源热机,探讨热阻及活塞运动对热机性能的影响,导出其基本优化关系,并应用它讨论热机的优化性能,得到一些有意义的新结论。     

一类不可逆斯特林热机的最佳组合优化

探讨一类存在热阻和回热损失的斯特林热机的最佳组合优化,得到一些性能参数,所得结果可为斯特林热机的研制和优化设计提供一些新的理论指导．     

蒸汽焓角度确定汽轮机回热系统抽汽参数方法

以传统分析回热系统抽汽参数方法为基础,提出了以汽轮机抽汽焓为变量,回热系统效率最大为目标函数确定机组最佳抽汽参数的方法,推导出相邻两级加热器抽汽焓值的递推关系,从而确定出机组再热前、后各级最佳的抽汽焓值.用以上递推关系式确定现有660 MW一次再热机组的抽汽参数,得到回热系统效率为48.19%,提高了0.29%,为如何确定回热系统抽汽参数提出了新的分析方向和指导建议.     

不可逆三热源制冷机的联合循环分析

将不可逆三热源制冷机抽象为一个不可逆二热源热机驱动一个不可逆二热源制冷机的联合循环，烯后应用二热源循的有限时间热力学理论，导出其最佳制冷系数与制冷率之间的 关系。     

Redlich-Kwong气体斯特林热机的输出功和效率

探讨以Redlich-Kwong气体方程表示的实际气体斯特林热机的回热特性,导出循环的效率和输出功的表达式,并对结果进行一些有意义的讨论,所得结果将为斯特林热机的研究提供一些理论依据.     

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．     

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。     

1000MW超超临界二次再热汽轮机系统(火用)分析

针对1 000 MW超超临界二次再热机组的汽轮机系统进行不同负荷的?分析.根据?平衡方程,利用?损失和?效率,阐述不同负荷条件下汽轮机系统的性能并确定能量损失部位.结果表明:在不同负荷条件下,汽轮机的?损失最大,主要集中在超高压缸和低压缸,该汽轮机?效率较高且稳定;该机组回热系统的?损失集中在1#,3#高压回热加热器和6#,7#及9#低压回热加热器,高压加热器的?效率高且不随负荷波动,低压加热器的?效率较低且随负荷的变化而变化,虽然两部分的热力学完善度不同,但不同负荷均具有较好的性能;凝汽器的?损失很小,约为汽轮机的20%,且随着负荷的降低明显减小,可见该机组凝汽器能量利用率较高.     

线性唯象传热定律下具有非均匀工质的一类非回热不可逆热机最大功率输出

我们对具有非均匀工质的一类非回热不可逆热机的最大功率输出进行了研究,考虑工质与热源间传热服从线性唯象传热定律[q∝Δ（T^-1）],利用最优控制理论分别导出了集总参数模型和分布式参数模型下热机的最大功率．研究结果表明分布式参数模型下的热机最大输出功率要小于或等于集总参数模型下的热机最大输出功率,且对实际热机更具有指导意义．对恒温热源下工作的不可逆热机特例,给出了其最大功率的解析表达式．采用数值计算方法给出了变温热源下的集总参数模型算例,分析了热源温度变化对热机最大功率的影响,并与牛顿传热定律[q∝Δ（T）]下的相应研究结果进行了比较．     

有限速率过程对热机输出功率和效率的影响

讨论了在给定的两个热源温度和压缩比的情况下,有惯性效应和热阻而使过程速率有限的热机的最优性能。导出这类热机以理想气体或范德瓦耳斯气体为工质时的最佳效率与输出功率间的关系。并推出一些与压缩比有关的新结论。     

不可逆狄塞尔热机输出功、效率及其参数优化

建立不可逆狄塞尔热机循环新模型。探索不可逆绝热过程对热机循环性能的影响，应用有限时间热力学方法．导出了输出功和效率与压力比、高低温比间的解析表式．揭示了这些重要热力学参量问的变化特性．研究结果表明，随着绝热不可逆程度的增大，输出功及效率均明显减小；输出功和效率随压力比的变化在一定范围内存在极大值．而输出功随高低温比的增大而单调增大．通过数值计算，还讨论了包括热机压力比、输出功和效率等优化工作区域及其界限、所得结论可为一类内燃机的最佳运行条件和优化设计提供理论参考．     

不可逆卡诺热机的火用损率优化

导出一类不可逆卡诺热机在给定功率下的最小火用损率,并作了分析和讨论．所得结论可为热机的优化设计和能量的合理利用等提供些新理论依据．     

A comparative study on thermo-economic performance between subcritical and transcritical Organic Rankine Cycles under different heat source temperatures

In this paper, the net power output, exergy efficiency and levelized energy cost of system were selected as performance indicators for assessing Organic Rankine Cycle （ORC）. Firstly, the turbine inlet temperature and pressure meeting the requirement of pinch point temperature difference of evaporator in transcritical ORC （trans-ORC） were determined based on performance opti- mization. Subsequently, the thermo-economic performance of a subcritical ORC （sub-ORC） using R601 as working fluid and a trans-ORC using R134a as working fluid were compared under different heat source temperatures and a fixed outlet temperature of flue gas. Results show that for trans-ORC, when the pinch point temperature difference of evaporator lies between the inlet and outlet of evaporator, a lower inlet pressure of turbine is favorable; when the pinch point temperature difference of evaporator is located at the outlet of evaporator, there exists an optimal inlet pressure of turbine. Either for sub-ORC or trans-ORC, the net power output increases and levelized energy cost decreases with the increase in heat source temperature. For sub-ORC, exergy efficiency of system increases monotonously with heat source temperature, while for trans-ORC, exergy efficiency of system grows up firstly and then reduces （or keeps constant） with the increasing of heat source tem- perature. Moreover, for net power output and exergy efficiency of system, there exist a range of heat source temperatures making trans-ORC better than sub-ORC, and the heat source temperature region extends with the increase in pinch point temperature difference of evapo- rator. For levelized energy cost of system, the sub-ORC is always superior to trans-ORC.     

联合动力循环的有限时间热力学分析

研究一类工作于两个热源间的联合动力循环,探求这类循环的最优构形,以及最佳效率与输出功率间的关系,指出它是讨论联合动力循环最优性能的一个基本而重要的关系,所得的结果比Rubin和Andresen的结果更接近于实际。     

碱金属热电转换器性能四参数评价方法

为了解决太阳热能发电器件碱金属热电转换器的性能评价问题,从热化学角度定义碱金属钠蒸汽饱和状态和过热状态,提出4个通用的性能评价参数:循环热效率、热电转换效率、实际总效率和电功增加率,并对单管碱金属热电转换器装置的性能进行测试和分析,发现它的循环热效率可达到卡诺循环效率的99%,可与斯特林热机相匹敌,并且在923~1073K内热电转换效率都高于89%。     

基于模拟退火算法的低温余热发电系统参数优化

为提高低温余热发电系统的综合性能,以单位发电量所需换热面积为目标函数,采用模拟退火算法对ORC系统的参数进行优化。研究结果表明:当热源温度和流量分别为120℃与62 kg/s,蒸发器内最小传热温差为10℃时,蒸发器内的最佳压力和流速分别为0.615 MPa与1.23 m/s;冷凝器内的最佳压力和流速分别为0.102 MPa与1.37 m/s;与传统算法相比,优化结果使单位发电量所需换热面积减少23%。随着热源温度的升高,最优目标函数值先降低后升高,在热源温度为200℃时达到最低值;综合考虑目标函数值及系统输出净功,蒸发器内合适的最小传热温差为15℃。     

最优狄塞尔循环的构形

本文讨论了狄塞尔循环中吸热改变时的最大输出功和最佳工作状态,提出了最佳循环效率的概念,并对在旧热机理论中未曾讨论过的某些问题进行了研究。     

低温有机朗肯循环系统参数的理论与实验优化

着眼于低温热能的发电利用,以R245fa为循环工质、系统比净功最大为目标,针对进口温度为90,℃的热水型热源开展有机朗肯循环参数理论优化与系统参数实验优化研究.理论优化得最优蒸发、冷凝温度分别为62,℃和33,℃.ORC系统实验得最优蒸发温度为69,℃,此时系统实验比净功为4.31,kJ/kg;测得实验所用涡旋式膨胀机的最优转速和最优压比分别在800,r/min和1.9左右,在该转速和压比附近,膨胀机的定熵效率取得最大值82.7%.