内可逆回热式燃气轮机热电联产装置的[火用]经济性能优化

应用有限时间热力学方法,研究了恒温热源条件下内可逆回热式燃气轮机热电联产装置的(火用)经济性能,导出了利润率及(火用)效率的解析式。利用数值计算方法,以利润率为目标,对热导率的分配和压比的选取进行了优化,研究了最优利润率及相应(火用)效率特性,并分析了各种联产设计参数对联产优化性能的影响。改进了以往文献中热量(火用)的计算方法,发现了存在最佳的用户侧温度。

热声制冷机微热力学循环的[火用]经济性能优化

用有限时间热力学方法分析存在传热损失时,热声制冷机微热力学循环模型的火用经济性能,导出循环利润率与工质振荡温度,以及利润率与制冷系数的特性关系,并数值分析了价格比、横向温度梯度等参数对火用经济性能的影响。

广义不可逆卡诺热泵的有限时间火用经济性能优化

本文研究了牛顿定律系统广义不可逆卡诺热泵的有限时间火用经济性能,导出了存在热阻、热漏和其它内不可逆性时卡诺热泵的最优利润率解析式以及相应的供热系数界限,并用数值算例分析了热漏等因素对利润率和火用经济性能界限的影响。

广义不可逆卡诺制冷机的有限时间火用经济性能优化

本文研究了牛顿定律系统广义不可逆卡诺制冷机的有限时间火用经济性能,导出了存在热阻、热漏和其它内不可逆性时卡诺制冷机的最优利润率解析式以及相应的制冷系数界限,并用数值算例分析了热漏等因素对利润率和火用经济性能界限的影响。

实际回热式布雷顿热电联产装置的火用经济性能——Ⅱ.热导率分配与压比优化

应用有限时间热力学方法,研究了恒温热源条件下实际回热式布雷顿热电联产装置的火用经济性能,导出了利润率及火用效率解析式。利用数值计算方法,以利润率为目标,对热导率的分配和压比的选取进行了优化,研究了最优利润率及相应火用效率特性,并分析了各种联产设计参数对联产优化性能的影响。

高炉余能余热驱动ICR Brayton CHP装置的[火用]经济性能优化

用有限时间热力学理论和方法研究了高炉余能余热驱动变温热源内可逆中冷回热(ICR)布雷顿热电联产(CHP)装置的?经济性能,导出了无量纲利润率和?效率的解析式。以利润率为目标,通过数值计算对热导率的分配、中间压比的选取进行了优化,得到了最大利润率;同时研究了最大利润率和相应的利润率特性。进一步对总压比进行优化,得到了双重最大利润率,并分析了各设计参数对联产装置最优性能的影响。最后,对工质与热源间热容率匹配进行了优化,得到了三重最大利润率。

普适定常流内可逆热泵循环模型的有限时间火用经济性能优化

用有限时间热力学理论分析了由一个定热容吸热过程、两个定热容放热过程和两个绝热过程组成的一类普适内可逆热泵循环模型的火用经济性能,导出了循环利润率、供热系数与温度比的关系式,由数值计算得到了利润率和供热系数的特性关系。所得结果包含了内可逆Carnot循环、Otto循环、Diesel循环、Dual循环、Atkinson循环和Brayton循环的有限时间火用经济性能。

储热系统优化对延庆冬奥村供暖经济性的影响

为提高冬奥场馆赛后供暖系统运行的经济性,通过构建场馆供暖系统储热装置的物理数学模型,使用数值模拟方法对储热装置进行研究,将储热装置内储热介质温度分层的模拟结果数据与现场实测数据进行对比分析,验证了所建储热装置模型的准确性。基于当地峰谷电价体系,以电极锅炉运行费用最优化为目标,放热水泵汽蚀余量和电极锅炉总功率为约束条件,对储热装置结构和储热温度方案进行优化,研究储热装置布水器结构和储热介质温度对供暖系统节能、经济性的影响。结果表明,本文所设计散流器型布水器结构与延庆冬奥村储热装置布水器结构相比,在运行过程中,储热装置内温度分层更佳,装置内不同温度之间的储热介质掺混程度低,使储热装置出水温度更高,房间舒适性进一步提升,供暖热利用效率从优化前的82.02%升高至85.98%。冬至日至元旦期间储热介质最优储热温度为95℃,电极锅炉供热系统运行费用降低可高达14.13%。可见本研究具有工程应用价值,对奥运场馆赛后运维以及热水储热供暖系统运营改造具有指导意义。

R290/R1233zd(E)在变温热源喷射制冷循环中的性能优化研究

提出了一种优化喷射制冷系统的新型策略,建立了非共沸混合制冷剂R290/R1233zd(E)在变温热源下的热力学模型。通过数值模拟,分析了R290/R1233zd(E)的温度滑移和换热器冷热源温度变化对换热器和喷射制冷系统性能的影响。结果表明:相对于单一工质,混合工质可以提高工作流体和引射流体的进口温度、优化系统性能,R290/R1233zd(E)(质量分数分别为0.7、0.3)为该系统最佳混合工质,相较于单一工质R1233zd(E),系统性能系数提高了44%、系统[火用]效率提高了39%。R290/R1233zd(E)的最佳质量分数随冷凝器中冷却水出口温度的升高而增大,随冷凝器中冷却水进口温度的升高而减小。由于夹点位置的影响,对于不同温度滑移的混合工质而言,发生器[火用]损失与冷凝器[火用]损失的大小关系不同,喷射器[火用]损失和发生器[火用]损失随温度滑移的增大先增大后减小,冷凝器[火用]损失随温度滑移的增大先减小后增大。

超临界CO_(2)布雷顿循环余热回收系统性能分析与优化

为了经济高效地回收超临界CO_(2)布雷顿循环(SCBC)的余热,分别采用卡琳娜循环(KC)和有机朗肯循环(ORC)作为底循环,设计了SCBC/KC及SCBC/ORC这2种系统方案.对2种方案系统进行参数分析并利用NSGA-Ⅱ多目标遗传算法对联合循环系统进行多目标优化计算,将优化结果与SCBC系统性能进行比较,突出联合循环系统的性能优势.参数分析结果表明:2种联合循环系统热力性能均存在最佳压比;升高底循环膨胀比有助于提升系统热力性能;提高底循环涡轮机进口温度有助于改善系统[火用]经济性能.对比结果表明:优化后的SCBC/KC系统热效率和?效率较优化前SCBC系统分别升高了9.27%和8.69%,[火用]经济成本仅升高了0.92%;SCBC/ORC系统热效率和?效率较优化前SCBC系统分别升高10.73%和10.08%,?经济成本升高了1.87%.通过比较分析可知,SCBC/KC系统更经济,而SCBC/ORC系统更节能.

经济性能评估的炼焦生产过程优化运行方法

针对炼焦生产过程中缺少性能评估环节而难以确保过程优化运行的问题,提出了一种基于经济性能评估的炼焦生产过程优化运行方法.该方法在炼焦生产过程经济效益指标和焦炭质量过程性能指标对协调优化级进行性能评估的基础上,结合模型置信度,建立专家规则,及时修正经济指标预测模型;基于焦炭产量、炼焦能耗等经济指标,以焦炭质量和工艺条件为约束,对炼焦生产过程进行协调优化,使得炼焦生产达到良好的运行状态.仿真结果表明,所提方法能显著地提高焦炭产量、降低能耗.

普适内可逆热机循环模型的经济性能优化

用有限时间热力学方法分析工作在恒温热源TH、TL之间内可逆普适热机循环模型的经济性能,导出循环利润率与工质温比、热效率与工质温比的关系式;以及利润率和效率的特性关系。所得结果包含了内可逆D iese、lO tto、A tk inson和B rayton循环的有限时间经济性能。

包含7种热机模型的普适不可逆热机循环经济性能优化

用有限时间热力学方法分析了热漏、热阻和其他不可逆效应对工作在两恒温热源之间的普适定常流不可逆热机循环性能的影响,导出了由两个绝热过程、两个等热容加热过程以及两个等热容放热过程组成的循环的功率、效率和利润率的特性关系,并由数值计算分析了循环过程对循环性能的影响特点。所得结果包含了内可逆和不可逆Carnot、Diesel、Otto、Atkinson、Brayton、Dual、Miller循环的有限时经济性能。

一类不可逆热机的热经济学优化性能

基于一类不可逆热机的一般循环模型,以每单位成本的功率输出作为热经济学目标函数,研究投资成本、燃料成本、其它费用成本和几种主要不可逆性对热机性能的影响。导出热机效率和热经济学目标函数间的基本优化关系。由此计算了最大热经济学目标函数及其对应的热机性能参数,给出了在不同传热规律下热机的基本优化关系。确定了热机的最佳工作区域和重要性能参数的界限。

磁埃里克森制冷机的经济优化性能

研究存在热阻和非理想回热的磁埃里克森制冷机的火用经济优化性能 ,得到一些新的性能参数 ,并揭示了它与生态学优化性能间的联系 。

不可逆四热源吸收式制冷机经济优化性能

应用有限时间热力学理论,基于利润率为目标函数,对牛顿传热规律下四热源吸收式制冷机进行优化分析,导出制冷机的经济优化性能,揭示了其与生态学优化性能的内在联系。所得结论可为四热源制冷机的优化设计和最佳工况选择等提供些新理论依据。

埃里克森热机的经济和生态学优化性能

研究存在热阻和回热损失的埃里克森热机的火用经济优化性能和生态学优化性能,得到一些新的性能参数,并揭示了经济优化性能与生态学优化性能间的联系,所得结果具有普遍意义,可为埃里克森热机的研制和优化设计提供些新理论指导。

高炉余能余热驱动的内可逆闭式布雷顿热电冷联产装置火用经济性能分析

用有限时间热力学理论研究恒温热源条件下由一个内可逆闭式布雷顿热机循环和一个内可逆四热源吸收式制冷循环组成的高炉余能余热驱动的热电冷联产装置的火用经济性能,导出热电冷联产装置的利润率和火用效率与压气机压比的关系。利用数值计算,分析热电比和吸收式制冷循环总放热量在吸收器和冷凝器之间的分配率对利润率与火用效率关系的影响,并研究联产装置各种参数对最大利润率及相应火用效率特性的影响。

一类斯特林热机的经济优化性能

研究存在热阻和回热损失的斯特林热机的经济优化性能,得到一些新的性能参数,并揭示了它与生态学优化性能间的联系,所得结论可为斯特林热机的研制和优化设计提供新的理论指导.

船载GT-sCO_(2)双布雷顿联合循环经济分析与多目标优化

为了进一步提高船载动力系统中燃气轮机的效率且降低能源消耗与经济成本,本文对由燃气轮机循环与超临界二氧化碳循环组成的双布雷顿联合循环系统GT-sCO_(2)进行了热力性能与经济性能的分析与优化。对拟建系统进行了[火用]经济分析,选取6个决策变量并研究参数对[火用]效率和单位电力成本两个目标函数的影响。采用基于非支配排序遗传算法的多目标优化方法,对联合循环进行优化以获得最优的系统参数。结果表明,在设计工况下,相对于单一的燃气轮机循环,GT-sCO_(2)联合循环净功率增加了29.44%,[火用]效率提高了29.21%,单位电力成本降低了6.2%,联合循环从热力性能和经济性能上都具有明显优势。联合循环各部件的[火用]损失之和约占总输入[火用]的31.66%,[火用]损失成本占总成本的69.85%,需要优化关键部件的热力参数以提高循环的[火用]经济性。通过控制变量进行的参数研究结果表明,系统[火用]效率及单位电力成本具有不同决策变量的最优值。多目标优化获得联合系统最佳的[火用]效率为48.44%,最佳的单位电力成本为0.292 6元/(kW·h),循环的净输出功率为42 804 kW。本文从热力性和经济性的角度为船舶燃气轮机循环及其余热回收循环的联合性能研究提供参考。