熵变和周期固定时二热源制冷循环的最优化

本文讨论受热阻影响的二热源制冷循环的最优化问题。对循环周期τ和工质在膨胀过程中的熵变σ给定的情况下,导得了各种性能界限。这些性能界限比起可逆界限更有现实意义,指明了不可逆性和约束条件对循环性能的具体影响。此外,还指出,循环时间的最优分配是放热的时间比吸热的时间长。     

不可逆卡诺热机的最佳效率与供热率间的关系

在内可逆卡热效机模型的基础上,进一步考虑循环中除了传热以外的其它不可逆性,建立不可逆卡诺热机模型。由此导出不可逆卡诺热机的最佳效率与供热率间的关系,以及一些新的性能界限。     

q∝△T~(-1)时三热源制冷机等效联合系统

证明了热传递规律q∝△(1/T)时,内可逆三热源制冷循环仍可视为一个内可逆卡诺热机驱动一个内可逆卡诺制冷机的等效联合循环,从而进一步揭示了三热源循环与二热源循环之间的内在联系,并讨论了联合循环的优化性能。     

热力学方法刍议

本文对研究热力学的两种方法——可逆循环过程法和特性函数法进行分析、比较和探讨，认为可逆循环过程法直观、形象，但不易选取适当的循环；特性函数法比较抽象，但依规规范，逻辑严密。     

Sb_4O_5Cl_2/RGO/C复合材料的溶剂热制备及其储锂性能测试

以葡萄糖为氧化石墨烯(GO)的还原剂和碳源,采用溶剂热法制备得到了Sb4O5Cl2/RGO/C复合材料,并首次将其用于锂离子电池负极材料进行充放电性能测试.结果表明,Sb4O5Cl2/RGO/C复合材料具有较高的可逆比容量和良好的循环性能,首次可逆比容量达636mAh·g-1,60次循环之后可逆容量仍保持在334mAh·g-1.同时,分别在100,200,500和1 000mA·g-1电流密度下进行充放电性能测试,可逆比容量分别为349,282,232和180mAh·g-1,呈现出较好的倍率性能.     

发动机内可逆变温换热循环的研究

基于发动机热力循环变温吸热和放热的特点,建立了内可逆变温换热循环的有限时间热力学模型,推导出性能的计算式,以及循环功率与热效率的制约关系,并给出了性能优化的条件.应用这些优化条件,可以确定发动机的工作参数,从而获得最优性能.模型考虑了发动机实际循环工质吸、放热过程温度变化的因素,比现有的等温换热循环有限时间热力学模型更接近实际循环,模拟精度更高.模型适用于各种发动机的热力循环.     

锂离子电池纳米NiO负极材料的制备

采用乳液法制备了Ni(OH)2前驱体,在空气氛中、500℃下煅烧2h得到NiO材料,采用XRD、SEM、充放电测试和循环伏安实验对其结构、形貌和性能进行表征.结果表明,粒状结构的纳米NiO材料具有良好的循环性能,40次循环内可逆比容量无明显衰减.第40次循环的可逆比容量为400mA.h/g,库仑效率为95%.     

内循环流化床颗粒流动特性的数值模拟

采用离散单元法分析了非均匀布风方式下流化床内的气固流动特性.数值模拟结果表明:床内存在大尺度的颗粒横向循环流动;高风速区为气泡活跃区域,气泡尾涡裹挟颗粒上升是形成内循环的关键环节;供风非均匀程度越大,颗粒内循环力度越强烈;改变风速,颗粒流量变化显著;倾斜布风板设计有利于促进颗粒定向循环过程.     

不可逆传质和质量漏对三源化学泵性能的影响

建立不可逆三源化学泵的新循环模型,揭示不可逆传质和质量漏对循环性能的影响,导出性能系数与泵能率间的基本优化关系,进而讨论循环的其它优化特性,并确定化学泵重要参数的最佳工作区域和新的性能界限.     

混合热阻条件下内可逆卡诺制冷机的优化性能

研究并导出了混合热阻条件下内可逆卡诺制冷机的性能界限及最佳制冷率与制冷系数间的关系式。由此可确定在给定热源温度及热传导系数的情况下制冷机的最佳制冷系数。     

混合热阻条件下内可逆卡诺制冷机的优化性能

研究并导出了混合热阻条件下内可逆卡诺制冷机的性能界限及最佳制冷率与制冷系数间的关系式。由此可确定在给定热源温度及热传导系数的情况下制冷机的最佳制冷系数     

不可逆热机的热机效率与循环方向的关系

根据热力学第二定律的克劳修斯说法和熵判据论证不可逆热机的η=- W/ Q1 与循环方向有关 .不可逆热机作正向循环时 ,可用热机效率来描述其功热转换关系 ,结论是η正向 ,可逆 >η正向 ,不可逆 .这表明 :在正向循环中 ,可逆循环热机的热转换为功的比率大于不可逆循环热机 .不可逆热机作逆向循环时 ,应当采用制冷系数来描述其功热转换关系 ,所得结论是β可逆 >β不可逆 .这表明 :可逆循环制冷机单位功提取的热大于不可逆循环制冷机 ;如果仍然采用热机效率来描述其功热转换关系 ,则所得的结论应当是η逆向 ,可逆 <η逆向 ,不可逆 .这表明 :在逆向循环中向高温热源输送相同的热 Q1 的前提下 ,可逆热机消耗的功 W可逆 少于不可逆热机消耗的功 W不可逆 .在证明卡诺定理时 ,不可逆热机只能作正向循环 ,不能令其作逆向循环 .     

具有分级结构的Co_3O_4绣球花状微米球的构筑及其锂离子电池负极性能研究

采用溶剂热法合成了绣球花状Co_3O_4纳米材料,并利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪进行了微观形貌和结构的表征,结果显示样品的形貌为4~6μm绣球花状分级结构微米球,结晶良好,无杂相生成。该绣球花状Co_3O_4纳米材料用做锂离子电池负极材料时表现出很高的可逆比容量和良好的循环性能。在300 m A/g电流密度下,首次放电比容量达1 508 m A·h/g,经过20次循环可逆比容量为1 300 m A·h/g。其良好的电化学性能归功于绣球花状Co_3O_4材料的独特形貌,其多级结构能够缩短锂离子的传输路径,并且拥有足够大的孔隙,来适应和缓解电极材料在循环过程的体积效应。     

内循环半群

称每真子半群皆循环的半群为内循环半群.本文证明内循环半群只有一元生成(即循环)二元生成及无限生成这三大类,并给出了每类半群的详细结构.     

两级串接的内可逆制冷机的最优构形

文中导出两级串接的内可逆制冷机在循环周期和每循环从低温热源吸取的热量一定时,所能达到的最佳制冷系数的表达式。并且讨论了热传导系数及中间热源热容量有限,对串接制冷机上作性能的影响,     

汽机热泵系统热力学分析与运行优化

建立了汽机热泵系统的内可逆数学模型,并基于有限时间热力学对系统性能进行了分析研究.汽机热泵系统由内可逆汽机循环和内可逆压缩式热泵循环组成.在动力部分保持一定的输出功率和热泵部分保持一定的制热率的前提下,以损失最小为优化目标函数进行优化研究,得到了系统运行参数、汽机效率、热泵cop和系统性能系数随无因次输出功率和无因次制热率的变化关系.算例研究显示动力运行参数随输出功率趋于线性变化,热泵cop的变化明显,系统性能系数随输出功率和热泵制热率的增大均增加.优化结果可为汽机热泵系统运行提供指导.     

有序介孔碳球阵列约束下NaAlH_4的脱/加氢性能

采用熔融浸渍法构建了有序介孔碳球阵列(MCSA)约束NaAlH4的复合体系—NaAlH4/MCSA纳米约束体系,并系统地研究了该体系的热力学性能、动力学性能以及循环性能.与纯NaAlH4相比,NaAlH4/MCSA体系的初始脱氢温度由230℃降至150℃,在220℃时即可完成主要的脱氢过程且脱氢量可达4.9%;同时该体系在180℃时60min内等温脱氢达到了5.1%,而相同条件下纯NaAlH4仅能放出0.5%的氢气且有孕育期,NaAlH4/MCSA体系的动力学性能显著改善.循环测试结果表明纯NaAlH45次脱/加氢循环之后可逆容量小于50%,而NaAlH4/MCSA体系经15次循环后可逆容量大于90%,显示出良好的循环稳定性.研究结果表明NaAlH4储氢性能的改善是由于MCSA一方面具有催化作用,另一方面对NaAlH4形成了空间约束,并且空间约束起主要作用.     

锂离子电池用纳米Co3 O4 材料的电化学性能研究

采用sol-gel法制备了纳米级Co3O4材料,并用SEM表征了由此材料制备的电极的形貌. 对材料进行了恒流充放电测试,并通过充放电曲线研究了材料的容量和倍率性能. 结果表明,制备的钴氧化物的颗粒尺寸在20 nm左右,材料的可逆容量和电化学循环稳定性较目前商业化的碳材料有较为明显的提高,材料在1 C倍率下的首次可逆容量为964 mAh/g,第60次循环的可逆容量仍可达到786 mAh/g.     

理想气体的椭圆形可逆循环过程的热机效率

仔细分析了理想气体的椭圆形可逆循环过程中各微元过程的吸热与放热情况,获得了此循环过程热机效率的严格的解析解,指出任意可逆过程的微元过程中不能忽视可能同时存在的吸、放热现象.     

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.