基于余热利用的热泵辅助单效压气蒸馏系统

基于国内外水资源短缺以及换流阀余热浪费严重的问题,提出了一种以热泵循环为辅助热源的新型单效压汽蒸馏海水淡化系统(HP-SEMVC),根据热力学定律和热经济模型,从系统能耗、㶲损和经济成本等角度对系统的进行优化分析,获得系统最优工况,并与传统压气蒸馏海水淡化系统进行比较。分析表明,HP-SEMVC是一种节能的海水淡化技术,与纯单效系统相比,可使系统GOR提高40%。明显改善了系统的㶲损分布,系统㶲效率提高约1.397~1.511个百分点,整体上与多效蒸馏系统相当甚至更优。在日产水量为100~5000m^(3)的范围内,制水成本可降低14.18%~21.24%。HP-SEMVC组合系统很好的弥补了传统单效机械压气蒸馏系统的不足,为实现我国“双碳”目标提供新思路。

超燃冲压发动机布雷顿集成系统研究

为同时解决高超声速飞行器发动机壁面冷却和供电不足的问题,提出以液态金属为壁面冷却液的闭式回热式发动机布雷顿循环集成系统(SE-CRBC),以当今最为看好的氦气(He)和超临界二氧化碳(SCO2)为循环工质,重点对两工质系统的循环特性进行对比分析,并考虑液态金属流速和燃料热沉的限制,从实际应用角度获得系统的最优工况。分析结果表明,当燃烧室内壁温度控制在1200K以下,液态金属流速和燃料热沉分别不超过10m·s-1和0.5MJ·kg-1时,He和SCO2系统在各自最优工况下的发电功率分别为222.97KW,253.58KW,系统热效率分别为42.26%,40.00%,壁面温度降幅分别可达162.14℃,212.93℃,基本满足了大功率功耗和燃烧室壁面冷却的应用需求。总体上He循环的效率更高,而SCO2系统冷却发电能力更强,各具优势。