热源值的有限时间热力学分析

利用有限时间热力学的概念分析了热源的有限时间Yong值，通过分析指出有限时间Yong值比传统的无限时间Yong值更能反映出热源的实际做功能力。     

内可逆闭式布雷顿联产装置(炯)输出率与(炯)效率

应用有限时间热力学方法,分析了恒温热源条件下内可逆闭式布雷顿联产装置的火用输出率,导出了无因次总输出率及效率公式.利用数值计算的方法,分析了输出率与热导分配比、循环压比参数之间的关系,研究表明:存在最佳的热导分配比和最优的压比参数,使得装置的输出率最大.进一步探讨了循环温比、用户温比、电热比对最大输出率和最佳热导分配比的影响,发现,高温侧最佳热导分配比始终保持在0.5左右.     

复杂传热规律下有限高温热源热机循环的最优构型

基于包括牛顿传热规律、线性唯象传热规律、辐射传热规律、Dulong-Petit传热规律、广义对流传热规律和广义辐射传热规律的一类普适传热规律Q∝△（T^n）^m,用有限时间热力学理论研究了有限高温热源和无限低温热源条件下一类内可逆热机的最优构型．分析中仅考虑了有限速率传热不可逆性．用等效热源温度导出了热机的最优功率与效率间关系,所得结果包含了近期一些文献的结果,对实际热机的设计工作具有一定的理论指导作用．     

有限低温热源三热源制冷机的优化分析

建立一类低温热源有限的不可逆三热源制冷机模型,探讨有限热源,传热及工质内部不可逆性对制冷机性能的影响,导出制冷率与制冷系数以及火用损率与制冷系数和制冷率间的优化关系．由此讨论了制冷机的各种优化性能,所得结论可为三热源制冷设备的开发利用提供新理论指导．     

立窑分析

利用火用分析的方法对立窑系统进行了火用分析 ,得出了火用效率、火用变质系数 ,找出了立窑系统能量利用的薄弱环节 ,提出了节能挖潜措施 ,以利于尽可能合理地利用资源 ,降低成本 ,提高经济效益。     

卡诺热机最佳温差的有限时间热力学分析

本文对内可逆卡诺热机工质与热源间最佳温差的确定,进行了有限时间热力学的分析.讨论了最佳温差优化的目标函数.通过拉格朗日乘数法求极值原理,推导得到了确定功率下计算工质与热源间最佳温差的方程式和图线.典型计算表明,根据本文所得方程和有关图线计算所得的温差甚为接近实际.此外,还讨论了一些重要参数的影响.     

化工机械性能的新分析法

根据热力学能量转换原理,并按照已建立的简明三次维里型对比状态方程式所推导的(火用)参数新关联式,进一步导出一则可用以确定化工机械实际气体经历各种不同热过程时的广义(火用)变新关联式。另外还针对系统子过程经历任一特定运行过程,提出以一新的相对(火用)损指数作为评价指标的相对(火用)分析法。该法不但简单实用,而且还可有效可靠地进行分析,特别适合于化工与石油化工机械装置的热性能分析。     

传递和转换规律的探讨

给出了普遍化的火用传递方程,并对其进行了分解分析,阐明了不同形式的火用的传递和转换规律．以热力学体系中存在的热火用、压火用、动能火用和化学火用为例,分析了它们之间的转换、传递及其火用损失与不可逆过程的定量关系．     

燃气轮机总能系统热力学分析

通过对典型燃气轮机总能系统热力学分析,认为(火用)效率是各类燃气轮机总能系统具有可比性的热力学完善性指标,通过(火用)分析可查明(火用)损失分布。文中指出提高(火用)效率的主要途径是提高燃气透平进气温度,它是影响总能系统(火用)效率的主要因素,而余热的利用方式对其影响不大。从热能综合利用的角度来看,总能系统宜兼有高的热利率与(火用)效率,因此,对总能系统进行能分析仍属必要。     

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.     

一维稳态导热过程中的传递

依据热力学第二定律和傅里叶导热定律，建立了一维稳态导热过程中的传递方程及损方程，并分析了传递与热传递的本质区别。     

对流换热过程中的传递分析

基于热力学和基本概念和传热学基础理论 ,从传递的场理论出发 ,对于对流换热过程中的传递特性和规律进行了分析研究 ,推导和建立了常物性不可压缩层流中对流换热过程的传递微分方程 ;分别选取一维流动和二维流动的 2个简单对流换热例子进行传递函数的求解 ,其结果与热力学求解的结果完全相同 .     

空调系统中各类(火用）负荷分析与比较

 从(火用)概念出发分析了空调系统中的各类(火用)负荷,探讨其在多种因素影响下的变化规律。为此,以室外空气状态为参考环境,建立了各类(火用)负荷的计算公式,包括室内显热(火用)负荷、室内潜热(火用)负荷、新风显热(火用)负荷和新风潜热(火用)负荷。以长沙某办公建筑标准层为例,分析了其空调系统在夏季工况下间隙运行时的空调负荷与风冷和水冷两种情况下的(火用)负荷。结果显示,空调负荷和(火用)负荷在范围及变化趋势上存在明显差异;空调负荷的品质很低,应采用低品位能源;新风潜热(火用)负荷在空调(火用)负荷构成中最大,采用表冷器除湿将产生大量冷凝水(火用)损;室内显热(火用)负荷的峰值比室内显热负荷要推后4h;采用水冷空调系统的(火用)负荷明显低于风冷空调系统的(火用)负荷。     

热传导过程传递系数的分析

基于热传导的基础理论和热力学的基本概念 ,从基本定义式出发 ,对热传导过程中能量的传递系数进行了分析 ,得出了初步的理论计算公式 .以图表方式将总热量传递的热物性参数与相应的传递系数作了比较 ,为进一步进行能量传递和输运过程的系统理论分析和研究提供了有效的理论依据     

基于分析的内燃机排气余热ORC混合工质性能分析

使用非共沸混合工质可以降低ORC系统的不可逆损失.为此,建立了内燃机排气余热ORC模型,分析了不同组分非共沸混合工质toluene/R141b在不同蒸发温度和冷凝温度下的热效率、效率和损失.分析结果表明:混合工质的效率均低于纯工质;纯toluene的热效率和效率最高.使用混合工质,一方面可以拓宽工质选择范围;另一方面,由于温度滑移,混合工质可以更好地与热源匹配,减小不可逆损失.     

(火用)损失的机理研究

将非平衡态热力学理论应用于分析,导出了损率与推动力的一般关系,阐明了由不可逆过程引起损失的机理.结果表明,一种形式的推动力不仅引起该种形式的损失,而且由于不同形式的推动力之间的耦合而引起其它形式的损失;并进一步指出,工程中计算损失时,耦合项一般可以忽略.     

传递规律——基础理论研究

能量的传递和转换必然伴随其“质”———火用的传递和转换．基于质量、动量和能量传递的基本规律,结合局域平衡假设的热力学关系,本文导出了描述火用传递规律的基本方程组,并讨论了其基本求解策略．应用这一方程组于实际过程,可求得火用的时空分布．     

原油库能量系统的运行火用分析

随着我国原油储备能力的增加,原油库的生产能耗将进一步增大。对于油库这种由储油罐、输油泵、加热炉等用能单元按照一定拓扑关系连接组成的总能系统,热力学佣分析方法可从能质角度对其进行全面分析,反映能的真正价值和利用程度。论文首先采用序贯模块法确定油库系统各单元模块的节点参数,然后根据工艺流程的特点,建立了系统佣分析的灰箱模型,给出了正平衡佣效率、佣损系数及反平衡佣效率的计算式。对某油库进行佣分析的应用实例研究,结果表明加热炉的佣损系数为73.99%,是油库佣损最大的设备;在其各项佣损失中,换热佣损失高达47%。因此,提高油库佣效率的主要途径是改善加热炉换热过程的能级匹配。     

换热器传热过程的(火用)分析

本文以热力学第二定律为理论依据,对换热器的熵损失,熵效率进行了分析。导出了同时考虑热熵损失和流阻熵损失时的熵损失、熵效率的计算公式,结果表明,考虑了流阻熵损失后,换热器的熵损失、熵效率可能出现极值点。当热负荷一定时,换热器的管径,冷热流体的流速应合理匹配使换热器的熵尽可能地得到利用。     

流体入口温度对换热器热力学性能影响的分析

采用Ｙｏｎｇ分析方法,分析了高低温换热器的热力学特性,给出了高低温温换热器Ｙｏｎｇ效率的计算式在考虑了和不考虑压力Ｙｏｎｇ损失这两种情况下,系统地讨论了冷热流体入口温度高代温换热器Ｙｏｎｇ效率的影响。