相变微胶囊改性及其在光热转换中的应用

相变材料微胶囊化为相变材料提供良好密封保护,有效地解决了相变时的体积变化和泄漏问题。但相变微胶囊热导率低、机械强度和热稳定性差、功能单一等问题不容忽视。相变微胶囊改性是解决这些问题的有效途径。本文首先对相变微胶囊的组成、结构及制备方法进行介绍。重点综述了多芯材、多壳层和杂化壳等改性方式的原理及研究进展,概述了不同改性方式和改性材料对相变微胶囊的性能提升和功能拓展,主要包括增强其导热、蓄热能力、热稳定性、力学性能等,并使其多功能化。在此基础上,对改性相变微胶囊在光热转换中的发展做了详细阐述,对光热转换相变微胶囊的光热材料、工作原理和最新进展进行总结。最后讨论了相变微胶囊改性的现存问题和未来发展方向,指出应简化改性过程,加大多功能型相变微胶囊的开发力度,加快推进光热转换相变微胶囊的实际应用。

液液引射器性能的数值模拟与实验

建立了液液引射器的三维数学模型,采用R134a制冷剂作为工质,模拟引射器主要结构参数与引射性能之间的变化关系.模拟结果表明:引射系数随喷嘴出口直径的减小而急剧增大,随混合室直径的增大而增大,随喷嘴与混合室之间距离的增大急剧下降;引射系数随着工作流体流量、喷嘴长度和扩散室长度的增大而缓慢上升;混合室长度对混合流体的压力场有较大影响,为使混合流体获得最佳的压力场,混合室最佳长度取45 mm.搭建了水平管降膜式空气源冷热水测试机组,试验结果表明:该引射器具有优良的引射性能;制冷系统负荷随着循环喷淋量的增加而增大,系统的性能系数随着循环喷淋量的增大呈现先增后减的趋势.

燃气驱动冷热水机组变转速运行实验研究

研制了一种燃气热泵冷热水机组,介绍其实验系统流程及主要装置设备,建立了系统的性能系数和一次能源利用率的数学模型,探讨了燃气热泵变负荷运行特性,重点分析了发动机转速对系统余热回收量、燃气的消耗量、制冷剂流量等的影响.实验结果表明:在20%～100%负荷范围内,实验系统具有良好的变工况运行特性;在系统制热模式、循环水量不变和进口水温恒定等条件下,随着发动机的转速增大,制冷剂流量、燃气消耗量、系统回收热量和系统制热能力增大,而系统的性能系数和一次能源利用率却减小.发动机转速在2000～2500r/min时,系统的部分负荷性能最佳.

基于多种状态方程模型的冷凝法油气回收对比

冷凝法回收油气过程的模拟计算采用何种状态方程尚无定论,建立油气混合物相平衡模型和组分热物理参数模型,进行油气回收过程模拟的对比。相平衡模型主要由状态方程、物质的量平衡方程、热力学平衡条件方程和模型迭代步骤组成,状态方程包括SRK方程、PR方程、TJS方程和理想气体方程。模拟结果表明:状态方程选用SRK、PR和TJS方程,经实验数据验证,满足精度要求;将油气视为理想气体时,计算结果与实际气体状态方程的模拟结果相差较大,冷凝温度越高,偏差越大,油气混合物在冷凝过程中不能视为理想气体;SRK、PR、TJS和Aspen Plus的模拟结果比较一致,相平衡计算应优先选用SRK或TJS方程。

基于混合动力燃气热泵的独立供能系统

为了克服微型分布式供能系统空调负荷的不足和内燃机在低负荷工况下运行时效率低的缺陷,提出一种基于混合动力燃气热泵的独立供能系统.在分析冷热电（模式A）、热电（模式B）以及冷热（模式C）3种不同工作模式运行过程的基础上,分别建立了其动力系统的能量传送数学模型.模拟结果表明：动力系统在燃气机输出负荷率为70%-80%之间时,热效率较高;在3种不同的工作模式中,模式C的动力系统的热效率最高,最大值到达0.4以上,模式A的动力系统热效率次之,模式B的动力系统热效率最低;本系统在热泵空调模式（模式C）下运行时,比常规的单一燃气发动机驱动的热泵空调系统节能,动力系统的热效率总体提高约3.5%.

我国春玉米水分供需状况分析

论述了作物需水量的概念及其计算方法 ,利用最新的气候和作物资料 ,计算了我国春玉米的作物需水量 ,分析其时空分布特征 ,并利用水分订正系数来评价春玉米需水量的满足程度。计算分析结果表明 ,气候条件对我国春玉米生产是有利的 ,但在播种期、出苗期及拔节期 (4～ 6月份 ) ,存在明显的水分亏缺现象 ,这一时期应采取相应的栽培技术及节水灌溉、人工增雨等措施来缓解旱情。

微孔发泡成核理论新进展

运用经典成核理论解释了微孔发泡成核过程,指出在一定条件下,实验数据和运用经典成核理论计算的结果存在明显的偏差。综述了经典成核理论模型以及对该理论进行改进的相关措施,拓展了理论研究领域。

我国主要旱地作物水分供需状况分析及改善对策

建立了一个农田水分计算和评价模型 ,并利用 1 961～ 2 0 0 0年月平均气候和有关作物资料 ,计算分析了我国 5种主要旱地作物 (春小麦、冬小麦、春玉米、夏玉米和棉花 )的理论需水量及其时空分布 ,利用水分订正系数为指标评价作物需水量的满足程度。结果表明 ,气候条件对不同作物生产影响不同 ,比如小麦生育期内普遍严重缺水 ,玉米生育期水分供应比较充足 ,但在山西、陕西等地 ,夏玉米的播种期、出苗期及拔节期 (6～ 8月 )也存在明显的水分亏缺现象。作者针对我国北方农田干旱严重、水分供需很不平衡的情况 ,提出了相应的改善建议。

太阳能辅助小温差热发电系统的初步研究

太阳能辅助小温差热发电系统以工业废热作为第一级热源、太阳能集热器作为第二级热源,循环工质在热源中蒸发并过热后,在汽轮机中膨胀做功,从而驱动电机发电.分析了该系统的工作原理和循环过程,并在理论分析的基础上,进行了系统的热力计算.理论计算结果表明:在循环工质为R717,循环工质蒸发侧相变温度为60℃,冷凝侧相变温度为27℃的条件下,此太阳能辅助小温差热发电系统的总的发电效率可达7.15%,表明该小温差发电装置具有较好的应用前景.

温差热发电技术及其应用

温差热发电作为一种利用工业余热、废热、太阳能、地热能、海洋能等能源,通过循环工质驱动透平发电的技术,兼有不消耗煤炭、燃油等紧缺能源,低排放,节能环保等一系列优点.在阐述了温差热发电技术原理的同时探讨了温差热发电循环系统以及循环工质的研究进展,从太阳能、地热能、海洋能以及工业余热废热等角度出发,介绍了温差热发电技术的应用.

混合动力燃气热泵空调系统的能量分析模型

在分析燃气发动机和蓄电池的动态负荷特性基础上,建立了混合动力燃气热泵(HPGHP)空调系统的能量分布模型,并进行了计算。结果表明,压缩机需求部分负荷的概率分布和燃气发动机直接对压缩机输送的功率与压缩机总功率的比值对HPGHP系统动力系统的热效率影响较大;当这个比值高于某个临界值时,HPGHP系统动力系统的热效率比常规燃气热泵空调系统高。

燃气机热泵余热除霜方法理论分析

提出了一种新型的燃气机热泵机组余热除霜方法，并阐述了该余热除霜方法的运行机理和运行过程。从系统可操作性和能量平衡两个角度分析了余热除霜方法的可行性，结果表明在系统除霜过程中，保温水箱热水温度波动一般在16～25℃范围内，保温水箱中的热水温度最低可保持在55℃以上，表明余热除霜方式是可行的；与逆向除霜方式、显热除霜方式等相比较，在相同的结霜条件下，余热除霜方式的融霜耗功最低，系统供热量最高，系统平均性能系数最高，结果表明余热除霜是一种有效的节能的除霜方法。

燃气驱动热泵系统的发动机性能优化

采用实验模型的方法,建立了燃气发动机的通用数学模型,并定义和构建了燃气热泵动力系统的燃气发动机的经济运行区。基于某改装后的燃气发动机的测试结果,利用此通用数学模型,解出了此发动机的万有特性曲线的数学函数,得出了此发动机的经济运行区的上边界线数学模型、下边界线数学模型以及最佳扭矩曲线的数学模型。分析结果表明,发动机的经济运行区参数为:发动机转速范围约为2300～3850 r.min-1,扭矩范围约为17.5～27.9 N.m,功率范围为5～9.5 kW。在此经济运行区内,发动机的热效率可保持在0.25以上,发动机热效率的极大值约为0.285。

微型冷热电联产系统动力装置的参数优化(英文)

建立了内燃机的通用数学模型,提出了内燃机的运行经济区.得出了改装后的LJ276M型内燃机的数学模型,并界定了此内燃机的运行经济区的边界范围,分析了此内燃机的运行优化曲线和最佳运行工况点.针对动力系统的冷热电、热电和供电3种操作模式,分别建立了能量转换数学模型,优化了动力装置的内燃机/变速箱传送比ies、电动机/变速箱传送比ims和电动机/内燃机传送比ime.结果表明:在冷热电模式下,ies和ims的优化值分别为2.9和1;在热电模式下,当动力系统需求负荷小于内燃机运行经济区的下限值时,ime取1,而当动力系统需求负荷超过内燃机运行经济区的下限值时,ime取0.85;在供电模式下,ims的最优值取2.5.

一拖多燃气热泵余热除霜过程及其理论分析

提出一种新型燃气机热泵机组余热除霜方法,并阐述了该方法的运行机理和运行过程。从系统可操作性和能量平衡两个角度分析了余热除霜方法的可行性,结果表明在系统除霜过程中.保温水箱热水温度波动一般在16～25℃内.保温水箱中的热水温度最低可保持在55℃以上,表明余热除霜方式是可行的;与逆向除霜方式、显热除霜方式等相比较,在相同的结霜条件下,余热除霜方式的融霜耗功最低,系统供热量最高,系统平均性能系数最高。结果表明余热除霜是一种有效节能的除霜方法。

制冷剂两相流音速对引射器喷嘴结构的影响

将液-液引射器内部的喷嘴作为研究对象,建立了喷嘴内气液两相流的非等熵膨胀模型和均相流音速模型.研究了制冷剂R134a和R22在不同喷嘴进出口压降条件下,喷嘴出口气液两相流音速的变化规律.模拟结果表明:随着喷嘴出口饱和温度的降低,喷嘴出口音速缓慢降低,而实际速度快速增大,喷嘴出口处R22的当地音速约为R134a当地音速的1.5倍;当喷嘴入口饱和温度为40℃时,R134a在喷嘴内实际膨胀过程的临界温度为14.5℃;对于高压液体作为工作流体的引射器,其喷嘴宜采用缩放型;当喷嘴入口饱和温度分别为40和50℃时,R22在喷嘴内实际膨胀过程的临界温度分别为-3.5和3.0℃,宜采用渐缩型喷嘴.

GRAPES区域集合预报系统应用研究

为发展GRAPES(Global and Regional Assimilation and Prediction System)区域集合预报系统(GRAPES Regional Ensemble Prediction System,GRAPES-REPS),采用集合变换卡尔曼滤波(ETKF)初值扰动方法以及多物理过程组合的模式扰动方法,基于业务区域模式GRAPES_MesoV3.3.2.4构建了区域集合预报系统,进行了连续40 d的批量试验,重点分析了ETKF初值扰动的结构及其演变特征,并通过概率预报检验方法对GRAPES-REPS进行了集合预报系统性能检验和降水预报检验,分析了该系统对强降水个例的预报效果。试验结果表明,GRAPES-REPS能产生较合理的集合预报初值扰动,扰动结构随流型依赖并对观测有较好的响应,且扰动成员相互正交。扰动总能量分析表明集合扰动能够随预报时效保持合理增长状态。集合预报检验表明集合预报结果优于控制预报,集合成员间在72 h预报时效内能保持合理的集合离散度。将该区域集合预报系统与业务上基于WRF模式的区域集合预报系统WRF-REPS进行了降水预报对比,表明GRAPES-REPS的降水预报能力表现要优于业务WRF-REPS。强降水个例分析表明集合预报能较好预报出强降水中心,预报效果明显优于控制预报。

国家级区域集合预报系统研发和性能检验

该文简要介绍了中国气象局国家气象中心研发的区域中尺度集合预报系统主要技术特点:在初值扰动技术方面,通过研究中国地区中尺度模式预报误差快速增长特点、中国地形地貌特征与观测资料的分布情况,研发适合于中尺度模式的增长模繁殖法扰动技术构造初值场;分析数值模式物理过程参数化方案内在的不确定性以及对强对流天气和近地面要素预报的差异,确定多物理过程扰动技术方案。解决全球集合预报扰动信息向中尺度集合预报输入的关键技术,实现中尺度区域集合预报系统与全球中期集合预报系统的嵌套。在模式后处理方面,解决中尺度集合预报结果的偏差订正技术;开发满足多种需求的多要素、多层次概率预报产品和概率预报检验产品。在世界天气研究计划"2008年北京奥运会中尺度集合预报研究开发项目"3年实时预报试验比较评价中,中国气象局国家气象中心区域中尺度集合预报系统总体预报能力与国外同类系统相当。

超级集合预报的误差订正与集成研究

利用类似KALMAN滤波的自适应误差订正法对中国国家气象中心、日本气象厅、美国国家环境预报中心、加拿大气象中心和澳大利亚-法国气象局的区域集合预报模式2m温度预报做订正,并对订正后的结果采用算术平均和多元回归两种方法进行集成。结果表明:订正后温度预报的各项检验指标都显示出不同程度的改善。36h内平均绝对误差在1.8℃以内;均方根误差也有明显减小,且与离散度大小更接近;talagrand图的U型分布仍然存在,但个别成员异常的现象得到改善;集合成员预报分簇的现象得到了很好的矫正;此外预报误差存在日变化。两种集成方法的温度预报结果都优于单一模式预报,并且不存在明显的系统误差,预报达到了一定精度。其中多元回归方法的集成效果胜于算术平均集成。

蓄能型太阳能溶液除湿蒸发冷却空调系统研究

以实验的方法对采用填料塔式再生器的溶液除湿蒸发冷却空调系统的再生性能进行研究,得出了再生器热源温度在55.5℃工况下的传质系数和热源温度对出口参数有影响的结论.同时发现传质系数平均值约为032mg/(m2·Pa·s),根据实验数据提出提高填料塔式再生器再生性能的方法.同时提出一种蓄能密度高的相变潜能蓄能模式,并在理论上对其进行定量分析,结果表明该种蓄能模式的蓄能密度一般在1000MJ/m3以上,这表明该蓄能方法比常规蓄能方法更为有效.