以Yong分析法比较制冷工质的流动换热性能

借助于控制体热平衡和熵平衡导出换热过程Yong损失率方程，利用换热过程的Yong损失率方程得到了3种天然制冷工质(氨、二氧化碳、丙烷)和常用卤代烃制冷工质在不同换热方式下的综合特性，并在相同换热模式下进行分析比较．结果表明，上述几种天然工质(尤其是氨)其流动与传热的综合性能优于R22，R500和R114等几种常用的卤代烃工质．     

卤代烃制冷工质导热系数的新方程

通过对实验数据及常规计算方法的分析,提出了一种计算常压下卤代烃制冷工质导热系数的新方程．新方程形式简单,计算方便,仅需已知物质的分子量、临界参数等基本物性数据就可以精确地计算出卤代烃制冷工质在常压下的导热系数．用新方程计算的12种卤代烃制冷工质的导热系数与其实验数据的比较表明,新方程计算的相对偏差基本在±7％以内,总平均偏差约为2.7％．     

复合换热过程的损失率分析

用热力学第一及第二定律分析由对流与辐射共同构成的复合换热过程,从而建立起能定量评价其流动与换热性能的(火用)损失率方程,并用它分析空气流过平板的层流流动换热过程.结果表明,辐射换热的存在使换热过程的(火用)损失率减小,且随着换热平均温度的升高拥损失率减小的程度更为显著.     

以分析法比较流体的换热性能

基于换热过程中的损失率能定量地反映该过程中流体的传热与流动的综合性能这一特性，借助换热过程的损失率方程，分析比较了几种流体工质在不同换热方式下的综合特性。比较结果表明，液体（如水）有远优于气体（如空气）的流动与传热的综合性能，且随着流体温度的升高其优势更为明显。同时表明分析法在定量评价换热工质性能的突出特点及工程上的应用价值。     

管内流动换热过程的性能综合分析

基于管内流动换热方程,在最小初投资的条件下导出经济合理的管长、管径比与换热参数的关系式.同时对管内流动换热过程进行火用分析,得出火用损失率最小的最佳运行参数(Reopt),以及由换热准则关系式得出的最佳换热参数(Stopt),最后得到使管内流动换热过程的结构、流动与换热性能综合优化的管长管径比.     

低温级以CO2为工质的复叠式制冷循环热力学分析

传统的复叠式制冷循环通常采用的几种工质破坏臭氧层且温室效应较强，为此，对低温级以CO2为工质的复叠式制冷系统进行热力学理论分析，计算了不同蒸发温度下最佳COP及其对应的低温循环冷凝温度和流量比．通过对几种工质组合(R22-R12，R134a-CO2，NH3-CO2，R290-CO2，CO2-CO2，CO2-CO2加膨胀机)的比较，可发现自然工质的COP与传统工质的相当．综合考虑环境因素及设备的选择，自然工质系统值得推荐．     

对流换热过程的分析

本文用热力学第一及第二定律分析对流换热过程中传热及流动两方面的性能,建立定量分析换热性能的(火用)损失率关系式,并利用它确定各种基本换热过程在给定条件下的最佳使用范围,以及比较各种换热方式的性能差异,为工程上采用换热过程提供综合性能评价的指标.     

以R1234yf为替代工质的喷射制冷循环特性

R134a作为喷射制冷循环的工质可获得较高循环性能,但因其具有较高全球变暖潜能值(global warming potential,GWP),所以将逐步被限制使用或被新型绿色环保制冷剂所替代。本文提出以低GWP值的R1234yf作为喷射制冷循环工质,建立了喷射制冷循环热力学数学模型。分析了以R1234yf、R134a和R600a为工质的喷射制冷循环喷射器的喷射因数、制冷量和性能因数随着蒸发温度、冷凝温度和发生器出口温度的变化关系。研究结果表明:相同的工况下,采用R1234yf为工质喷射制冷循环可获得最高喷射器喷射因数和最大制冷量,但以R1234yf为工质喷射制冷循环所获得性能因数(coefficient of performance,COP)较R134a低7.0%,比R600a高20.2%。综合评价认为:R1234yf为工质的喷射制冷循环性能优于R600a,且与采用R134a为工质的喷射制冷循环性能相当。     

地热驱动有机朗肯-单级压缩制冷系统的热力学分析

建立了地热驱动有机朗肯-单级压缩制冷系统的热力学模型,根据热力学第一定律和第二定律,以系统性能系数和火用效率作为系统性能的评价指标,研究分别以R245fa,R123,R114,R141b作为循环工质时,地热流温度(发生温度)、凝汽温度和蒸发温度对系统性能的影响,并筛选出适用于中温地热能驱动的有机朗肯-单机压缩制冷系统最佳工质.计算结果表明,R141b综合性能最佳,根据典型工况下R141b作为循环工质时系统火用损的分布情况,在发生器和冷凝器处进行改进将大大提高系统的火用效率.     

工质对的过量焓对吸收式制冷系数的影响

针对高效吸收式制冷工质对的筛选问题,为了寻求一个新的突破口来提高吸收式制冷系数,对单级吸收式制冷系统中工质对的循环和能量转移过程进行了理论分析。通过将溶液焓"拆分"为溶质焓、溶剂焓和过量焓,发现过量焓可以影响吸收式制冷的制冷系数,并且既可以有利于亦可以抑制吸收式制冷的制冷系数;通过对比分析100%和0%两种极端回热换热器工况下的制冷系数,发现过量焓对吸收式制冷的影响与回热换热器的效率相关。为定量分析过量焓对制冷系数的影响,对H_2O/LiBr、R134a/[HMIM][Tf_2N]和R1234yf/[HMIM][BF_4]3种工质对的吸收式制冷系统进行热力学模拟,结果表明:回热换热器效率较高时,由于过量焓的作用,R1234yf/[HMIM][BF_4]的制冷系数将反高于H_2O/LiBr。     

合成革干法生产线天然气供热系统的分析

合成革是人们日常生活不可或缺的一种重要材料,但传统的基于燃煤导热油为热源的合成革生产过程是一个高耗能、重污染过程,对合成革生产线供热系统的“煤改气”是合成革行业实现低碳环保的重要环节。为使合成革生产线“煤改气”达到既环保又经济可行的目的,需要进行合成革生产线供热系统的传热传质及耗能分析。为此,本文基于热力学第一、第二定律,建立了适用于天然气末端供热系统的火用损分析理论模型,进行了合成革生产线天然气供热系统热力参数的实测工作,利用所建理论模型分析计算了实际干法生产线供热系统的火用损率。结果表明供热系统的火用损主要集中于天然气燃烧、烟气混合传热、过流通道的沿程阻力和尾气排放四个方面。通过改进燃烧器结构、改善换热方式、优化风道风排结构以及利用尾气预热燃烧器助燃空气等措施,可有效降低供热系统的火用损,提高能源的利用效率。     

流过管束的流动换热与结构的综合性能评价

对于流过管束的流动换热过程以给定换热结构使换热量最大为条件导出经济结构尺寸与换热参数间的关系式,并借助于换热准则关系得出其与流动参数间的关系式;进而以过程中相对炯损失率最小为条件导出该流动换热过程最佳流动参数的表达式．联立上述两个关系式就可得出使过程的结构尺寸、流动特征与换热性能间综合优化的最佳管排与给定热流和管径间的关系式,以此作为性能分析与评估的判据,这里以流过叉排管束为例进行综合性能的分析与评价,     

热力循环中的不可避免yong损失

为了确定在热力循环中可回收的能源潜力,将其yong损失分为可避免和不可避免的yong损失,通过内可逆卡诺循环传热温差引起的不可逆yong损失力学分析,提出了利用有限时间热力学来确定在热力循环中的不可避免yong损失的方法,推导出了确定工质和热源间的不可避免yong损失的计算公式,利用推导的公式和平均温度的概念,可以对实际循环中由温差传热引起的可避免和不可避免的yong损失进行分析和计算,从而减少可避免的yong损失,以改进循环和提高循环的yong效率。     

带膨胀机的煤层气液化流程计算及热力学分析

为了比较不同煤层气液化流程中的损失、能耗的差别,首先对制冷剂中甲烷（CH4）的摩尔分数对能耗的影响进行了优化计算,在此基础上应用流程优化软件和编程手段对2种典型的液化流程方案进行了理论计算,进而对其损失、能耗进行了比较和分析.结果表明：CH4摩尔分数为50%左右时耗功最小,有利于流程的优化;理论上＂丙烷预冷的N2-CH4单级膨胀液化循环＂的损失和能耗均小于＂N2-CH4串联双级膨胀液化循环＂.     

绕流叶形截面管的流动、换热及性能分析

本文对叶形截面管外的流动及换热进行了实验研究,获得了相应的准则关系式,并将其与圆形和椭圆形截面管进行了性能比较.结果显示出优于圆形管和椭圆管的传热与流动的综合性能,尤其是在高雷诺数情况下,综合性能更好.     

两种肋片的损失率分析及优化

本文以热力学第一及第二定津分析肋片流场的流动与换热特征,导出肋片传热过程的(火用)损失率方程;以其为目标函数、对针形肋片和矩形肋片进行具休的性能分析;求得相应的最佳肋片特征尺度与最佳的流体流速;发现了雷诺数越小,最佳流速及尺度也越小,相应的(火用)损失率也越小的一般规律.这为肋片的优化提供了定量的方法,也为肋片的微型化、流动的低速化提供了依据.     

冷中子源逆布雷顿循环氦制冷机性能分析和优化

运用能量守恒和(火用)分析方法,对冷中子源氦制冷逆布雷顿循环过程进行热力分析和(火用)分析.找出了系统(火用)效率和各部件(火用)损失随着压缩机压比、膨胀机等熵效率、跑冷量、换热器冷热流体平均温差变化的规律,并提出减小循环跑冷量、换热器内冷热流体温差,以及提高压缩机压比、膨胀机等熵效率、物料分配均匀度以提高循环性能和系统(火用)效率的措施.基于换热器内部冷热流体温差分布对循环性能影响的分析,设计了膨胀机预冷循环方案,该方案的(火用)效率相对于基本循环提高了24 %.     

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.     

引射式加热器替代低压回热系统等效焓降分析

火电机组低压回热系统中的面式加热器普遍存在较大损。应用等效焓降方法,深入分析采用引射式加热器替代面式低压加热器下机组热经济性的变化,并得到各个变化因素的数学计算式。在此基础上,对N600-165/535/535型机组低压回热系统进行实例计算,并与常规热平衡法计算进行了比较,结果表明：引射式加热器替代面式低压加热器,可以有效减小损,替代全部四级面式低压加热器,可使机组经济性提升最大,达0.263%;文中分析推导得出的计算表达式可用于机组热经济性分析计算。