三热源泵热循环的最佳泵热率与供热系数间的关系

自1975年提出有限时间热力学以来,对仅受热阻影响的内可逆二热源循环已有较多的研究,而对于三热源循环,直至1986年才由笔者首次导出类似于二热源循环中CA效率的有限时间热力学界限。本文将继续对内可逆三热源泵热循环进行研究,求出两     

有限时间过程和有限尺寸装置动力学

介绍了有限时间过程和有限尺寸装置热力学理论在物理学和工程学领域的进展,以及在热机、制冷机、热泵、一般热过程和广义热力学过程中的应用状况,并指出了其今后的发展方向.     

太阳能热发电站中熔融盐冻堵管道的熔化过程

熔融盐工质沸点高、低蒸汽压及良好的传热储热特性使塔式电站是最具商业前景的太阳能热发电技术之一.但是熔融盐的凝固点高,导致采用熔融盐作为吸热传热工质的太阳能热发电站中有可能发生熔融盐在管道内凝固,使得冻堵管道的解冻成为一个棘手的问题.在利用电伴热熔化管道内熔融盐的过程中,最关键的问题在于熔融盐的固液相变,本文利用焓法模拟了水平管道内熔融盐的熔化过程,发现由于自然对流的存在使得先熔化的熔融盐聚集到管道的上端.研究发现,电伴热的安装位置影响熔化过程的不均匀性以及管内熔融盐完全熔化所需时间.电伴热功率与完全熔化所需的时间呈非线性关系.随着电伴热功率的逐渐增大,缩短熔融盐完全熔化所需时间的效果减弱.     

集输管道热水清蜡相变传热特性及影响因素

热洗清蜡是目前油田解决集输管道结蜡最常用的方法.掌握热洗清蜡过程的相变传热及清蜡时间的影响因素对于提高热洗清蜡效率至关重要.本文根据大庆原油中石蜡的成分组成,对结蜡层进行分层处理,利用焓法及VOF模型模拟了集输管道内石蜡的熔化过程.研究发现在自然对流作用下,管道上部石蜡熔化速率最快,左右两侧次之,下部石蜡熔化速率十分缓慢,是整个熔化过程的薄弱环节.石蜡完全熔化所需的时间随水温并非呈线性变化,随着水温的增加,其对缩短石蜡的熔化时间效果变弱.管内石蜡完全熔化所需时间与蜡层厚度成正比,但两者并不呈现线性增加关系,随蜡层厚度增大,石蜡完全熔化所需时间急剧增加.     

对热导式量热计测量信号滞后现象的一种修正方法及其应用

一、前言 由于热导式(热流式)量热计可以连续地记录量热池内的热功率曲线,近年来它作为研究反应过程的一种新型仪器广泛地应用到各种领域。但是测量信号相对于池内反应的滞后现象,使得记录曲线不能正确地反映实际过程,在放热速率明显地大于传热速率的情况下则更为严重。如果直接用失真了的热谱图去研究被测过程,必然会带来误差甚至错误。因此,恢复热     

含铋金属玻璃热弛豫过程的动态电阻研究

近年来,人们对金属玻璃物性与退火处理过程的关系进行了大量地研究,并且提出了一些模型理论来解释所观测到的实验现象。但是关于热驰豫过程对金属玻璃电性影响的报道较少,尤其在退火处理对其电阻温度系数影响方面研究甚少。我们研究了热弛豫过程对     

考虑非Fourier效应的Chen-Holmes生物传热模型的解析解

对考虑非Fourier效应的Chen-Holmes生物传热模型给出了一个带有热波的代数显式解析解, 该解析解除有重要的理论意义外(如加深对生物组织中热波现象的理解), 还可以作为标准解校验相关数值解与发展数值计算方法.     

基于(火积)损失最大的往复式热机最优构型

采用有限时间热力学理论和(火积)理论对一类存在热漏和高温热源热容有限的两热源热机进行研究.寻求模型符合牛顿传热定律时,系统在给定循环周期下系统熵产生最小和(火积)损失最大时的最优构型,并与系统输出功最大时的最优构型对比.分析结果表明:对于无限热容高温热源,热漏是否存在并不改变循环的最优构型;而对于有限热容高温热源,以系统熵产生最小和(火积)损失最大为目标的最优构型与以系统输出功最大为目标的最优构型不完全相同,无热漏时分别以熵产生最小、(火积)损失最大和输出功最大为目标的最优构型均相同,而存在热漏时分别以三者为目标时的最优构型各不相同.     

石墨烯中热波传递的分子动力学研究

采用非平衡分子动力学模拟方法,通过向扶手椅型和锯齿型单层石墨烯施加持续时间为1 ps的局部热脉冲,研究了其瞬态导热规律和特性.模拟结果表明,热脉冲在石墨烯中激发出两道以不同速度传递的波,一道波具有宏观动量,传播速度等于声速,是系统受热膨胀形成的声波(第一声);另一道波无宏观动量,传播速度约为声速的1/3,是晶格无规则振动形成的热波(第二声).热脉冲激发的声波是纵波,能量传递只有纵向分量,而热脉冲激发的热波是由面内横向晶格振动形成,只有横向能量分量.热量传递表现出的各向异性说明,在热脉冲传递过程中系统处于非平衡状态.另外,统计得到热脉冲能量传递距离与时间的关系约为2 1.80????t,说明热脉冲能量在石墨烯中是以弹道-扩散的方式传递的,弹道输运越强,热波现象越显著.热波波峰区域的能量传递为弹道输运,而在高温扩散区和热波衰减部分的能量传递则为扩散输运.     

三源制冷循环有限时间经济性能界限和优化关系

考虑工作于T_H、T_L和T_0热源间的内可逆三热源制冷循环,设工质与热源间的传热系数为α,循环输入热量(火用)和输出冷量(火用)的价格分别为φ_1和φ_2,且有0<φ_1/φ_2<1,则用有限时间(火用)经济分析法可导出两种传热规律下的最佳利润率与制冷系数的关系和最大利润率时的     

工程热力学与能源利用学术会议在温州举行

中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术会议于1986年10月31日～11月5日在温州市举行.与会代表近100人,宣读论文69篇.会议就物性研究、循环分析、第二定律分析法、有限时间非平衡热力学、变质量非平衡热力学和线性非平衡热力学等     

卡诺制冷机的最佳输出率

在制冷机的有限时间热力学理论中,应用(火用)概念和(火用)方法有助于对制冷机用能过程特点的深入了解.然而至今还用得甚少,有必要进一步提倡和开展研究.本文导出了工作于T_H和T_L(T_H>T_L)两温度热源间受热阻影响的内可逆卡诺制冷机的最佳(火用)输出率(?)与制冷系数ε间的关系为     

广义对流传热定律下多级热机系统功率优化的Hamilton-Jacobi-Bellman方程和动态规划法

研究了有限热容高温流体热源和无限热容低温环境间工作的多级内可逆卡诺热机系统, 考虑热源与工质间传热服从广义对流传热定律[q∝(ΔT)^m], 在初态时刻和驱动流体初态温度均一定的条件下, 应用最优控制理论导出了最大输出功率与流体温度最优构型相关的连续Hamilton-Jacobi-Bellman (HJB)方程. 基于普适的优化结果, 进一步导出了牛顿传热定律(m=1)下的解析解; 对于非牛顿传热定律(m≠1), 优化问题不存在解析解, 将连续HJB方程离散化, 运用动态规划方法编程实现获得了其完整的数值解, 并深入讨论了系统最大输出功率与过程时间、流体温度三者间的关联耦合关系. 研究结果对实际能量转化系统的最优设计与运行具有一定理论指导作用.     

细水雾与煤油火相互作用机制研究

通过以锥形量热计为基础的小尺度灭火试验平台, 对细水雾施加过程中煤油火的热释放速率、一氧化碳、二氧化碳、氧气的变化规律进行了定量试验测量; 试验结果表明, 在细水雾施加的初期阶段, 煤油火火焰急剧增大, 然后快速降低, 且火焰的变化剧烈程度和细水雾的释放压力有较大的关联. 通过细水雾和煤油火作用过程中的物理和化学耦合作用机制的研究, 对该试验现象的形成原因进行了剖析和讨论. 研究结果对于该现象的认识可以为细水雾的工程化应用提供数据支持和理论指导.     

石油微生物的分离

<正> 石油和天然气矿区风化岩层内,普遍地发育着以氧化天然气的烃成分作为生命活动能源的微生物。人 们对于这些微生物了解得还非常有限。经有关部门的帮助,我们得到国内几个主要石油和天然气矿区的风化层土和潜水样品,从其中获得了一批气态烃氧化菌类,并在分离过程中发现了一些值得注意的现象。     

金属纳米薄膜中稳态非傅里叶导热的实验

作为传热学理论的基本规律,傅里叶定律对于常规条件下的导热都是适用的.针对瞬态条件下的热波现象和非傅里叶导热已有不少理论和实验研究.近年来,热质理论指出在低温、极高热流密度的稳态条件下也会出现非傅里叶导热现象,其物理本质是热质惯性力作用不可忽略的体现.利用液氦制冷系统,在低温环境中对大电流加热条件下金属纳米薄膜中的导热过程进行实验研究,实验中可以产生高于1×1010Wm-2的热流密度.通过对不同金属纳米薄膜样品的重复测量,结果显示金属纳米薄膜平均温度明显高于傅里叶定律的预测值,并且温差随着热流密度的增加、环境温度的减小而逐渐增加,表明非傅里叶导热现象的存在,同热质理论的预测规律一致.     

青藏高原大尺度冻土水文监测研究

１９９７￣１９９８年中日双文合作首次在青藏高原大尺度范围内进行了冻土水文连续监测工作,获得了大量高精度实测数据,对实测的土壤温、湿资料进行了分析了高原冻土活动层内的冻融过程,估计了不同深度最大冻结和融化深度及年冻结日数给出了在宏观尺度上土壤水热状况的时间和空间分布特点及地形对土壤水热条件的影响作用。     

人血自然凝固过程中的超声性质研究

在血液学中,有关血液凝固现象的研究一直是引起广泛兴趣的研究课题。凝血时间的检测在临床上已成为诊断某些疾病的必要项目。在血液凝固过程中,一系列生物、化学与物理性质的变化导致血液声学参量,诸如声速、声衰减及声散射等的明显变化,因此,通过超声参量的检测无疑可以获取有关血液凝固过程中的变化信息。事实上,有关这方面的基础研究工作早在60年代就已开展;在临床方面,超声技术亦在诊断婴儿心脏内凝血及颅内出血等方面发挥     

基于磷灰石裂变径迹数据的热史反演

磷灰石裂变径迹在地质时期对20—150℃范围内温度变化的特殊敏感性,使其成为研究各种影响上地壳热结构过程的理想地质温度计.基于磷灰石裂变径迹年龄(FTA)和长度分布(FTLD)的热史反演可以获得温度随时间变化的信息,从而提高了热史分析的定量化程度.近年来热史反演方法的研究进展迅速,但在方法及应用方面都需作深入研究.本文介绍作者在热史反演方法研究以及在鄂尔多斯盆地钻井样品应用的结果.     

冻土热工模型实验的理论基础

在发展和应用冻土热学的理论与方法中,最困难的问题在于冻土层内的热运动不是单一的。它是以热运动(包括相变化)为主的综合物理-化学过程,且这一过程又是在自然历史或兼有人工作用的条件下发生的。这就决定了冻土热学的研究,面临着体系复杂,联系错综;周期长、地域广;因素多及变幅宽等困难。从而使得在热工实验方面,还只能在测温和量热的基础上