余热回收型吸收式制冷循环系统的能效优化研究

在21世纪的能源利用领域,随着化石燃料的过度开采和资源紧张,人们不断寻找着一种高效、可持续的能源利用方式。面对这样的挑战,能源的回收和高效利用显得尤为关键。基于此,提出一种溴化锂吸收式制冷系统,该系统专门用于回收低温能源和工业废热等余热回收。首先,通过使用溴化锂水溶液的状态方程以及水和蒸汽的状态方程,建立了数学模型,以获取系统热力计算所需的状态参数;其次,将最大化性能面积比作为目标函数进行优化设计,明确了不同工作条件下各个热力学参数与系统性能之间的内在联系,计算了系统中各环节热力参数;最后,通过仿真分析的方法,对制冷系统中的关键参数进行了深入探讨,重点考察了那些可能对系统性能产生显著影响的因素,包括但不限于吸收剂浓度、循环泵速和热交换器效率等。结果表明:所设计的系统将热力系数提高了11.32%,同时总换热面积下降了1.82%。该系统成功地回收了废热并实现了制冷效果,展示了广泛的应用前景。

局部制冷降温技术在井下长距离掘进中的应用

为解决玲珑金矿深部长距离掘进巷道的高温问题,结合井下低温涌水条件,通过对输冷方式和换热方式进行分析,制定了以水源热泵技术为基础的局部制冷降温技术方案,采用理论计算和模拟仿真方法,模拟不同供风温度和供风量条件下巷道的温度场变化情况,分析得出了最佳制冷参数,并开展了制冷系统的设备选型和现场应用。结果表明:-750 m中段长距离掘进工作面的制冷最佳温度为10℃,供风量为5.0 m3/s;根据制冷方案和制冷参数分析结果对局部制冷降温技术进行了应用,有效解决了系统供水不足和供风沿途冷损大等难题,掘进工作面温度由37.0℃降至26.2℃,降幅达10.8℃,距工作面50 m范围内运输巷道温度平均降幅分别为8.9℃和2.9℃,掘进巷高温环境得到明显改善。该局部制冷通风降温技术的应用对类似矿山的深部热害治理具有技术参考价值。

Optimization performance of quantum endoreversible Otto machines with dual-squeezed reservoirs

We consider a quantum endoreversible Otto engine cycle and its inverse operation-Otto refrigeration cycle,employing two-level systems as the working substance and operating in dual-squeezed reservoirs.We demonstrate that the efficiency of heat engines at maximum work output and the coefficient of performance for refrigerators at the maximum c criterion will degenerate toη-=η_(C)/(2-η_(C))andε-=(√9+8ε_(C)-3)/2 when symmetric squeezing is satisfied,respectively.We also investigated the influences of squeezing degree on the performance optimization of quantum Otto heat engines at the maximum work output and refrigerators at the maximum X criterion.These analytical results show that the efficiency of heat engines at maximum work output and the coefficient of performance for refrigerators at the maximum X criterion can be improved,reduced or even inhibited in asymmetric squeezing.Furthermore,we also find that the efficiency of quantum Otto heat engines at maximum work output is lower than that obtained from the Otto heat engines based on a single harmonic oscillator system.However,the coefficient of performance of the corresponding refrigerator is higher.

耦合海水淡化的船舶柴油机排气净化装置设计

为综合高效实现船舶柴油机烟气废热回收海水淡化以提升尾气净化率,本文以KincaidB&W6L90GE型船舶柴油机为研究对象,提出一种耦合海水淡化的船舶柴油机废气高效净化技术,介绍了耦合海水淡化的船舶柴油机排气净化技术原理,理论设计计算耦合海水淡化的船舶柴油机废气净化系统的蒸发段和冷凝段,得到烟气余热回收制淡系统蒸发段和冷凝段的换热系数分别为42.29W/(m^(2)·℃)和1067.42W/(m^(2)·℃)、换热面积分别为517.31m^(2)和38.26m^(2),该系统整体尺寸为Φ6m,总高度为6.452m,并进一步得到船舶烟气净化系统整体尺寸为Φ4.0m,总高度为9.66m,完成了系统的整体尺寸设计计算和结构布置。

基于制冷剂泄出的双温热泵特性研究

为满足生产生活中双温供暖供热的需求,提出了一种基于制冷剂泄出的双温热泵系统。建立基于制冷剂泄出的涡旋压缩机数理模型和系统模型并进行数值模拟验证,计算分析系统在不同泄出口位置、泄出口大小、蒸发温度、高温冷凝温度、中温冷凝温度下系统各项性能参数的变化趋势,并与传统双温热泵系统进行对比分析。结果表明,压缩机中间泄出口打开越早压缩机耗功越少、泄出口越大系统节能效果越明显,较传统双温热泵系统制热性能系数在不同工况下都有显著提高,最高可提升16%。所提模型为制冷剂泄出式双温热泵、补气增焓热泵系统的理论分析提供了更有效方法,为涡旋压缩机性能优化和双温热泵系统的研究、设计及系统性能的提升提供了理论参考。

垃圾焚烧余热锅炉高温过热器超温解决对策探究

为了合理控制过热器入口烟温,缓解热值超出设计值引起的过热器高温腐蚀问题,增设过热器前蒸发器面积是有效技改措施之一。基于辐射受热区蒸发器传热理论,以某单炉处理规模750t/d垃圾焚烧余热锅炉为研究对象,在不同低位热值(LHV)和锅炉主蒸汽参数下,计算了入炉垃圾热值高于设计热值时,为安全控制高温过热器入口烟温需增设的蒸发器面积,并进行了工程试验验证。计算结果表明:以单炉750t/d、锅炉参数6.4MPa/485℃为例,随着垃圾热值从设计值7118k Jk/g增加到8792k Jk/g,为控制过热器入口烟温在相同水平,需增设蒸发器面积为476m^(2)。项目工程技改后解决了项目超温问题,表明本文的计算方法能根据LHV预测蒸发器增设面积;技改后项目运营利润增加471万元/a。

柴油机组废气能量联合回收系统的设计与应用

为充分利用柴油机组废气能量,设计了一种以回收柴油机组废气余热为目的,能够实现发电和制冷功能于一体的废气能量回收系统。首先,根据溴化锂吸收式制冷技术实现制冷功能;其次,利用有机朗肯循环余热发电技术实现发电功能;最后,将制冷与发电模式联合,实现制冷与发电功能的协同应用。仿真结果表明:所设计的系统可有效回收废气余热,并能够将制冷和发电协同应用,因此该系统具有一定的推广价值。

新型热管技术开发及应用

介绍了制冷热管 (RHP)、热管发电引擎 (TSR)等新型热管技术的原理和近年来的研究发展情况。新型热管技术 ,特别是热管和透平相结合的TSR技术 ,提出了一种能源利用和回收的新思路 ,具有广泛而特殊的工程应用背景。

能量系统有限时间热力学的现状和展望

本文从以下几个方面介绍了能量系统(含热机、制冷机、热泵等热力机械和其他有关一般热力过程、化学反应过程)有限时间热力学的研究现状:牛顿定律热力系统的研究;热阻和其他不可逆损失模型影响的研究;有限热容热源和外部泵入热流型热源影响的研究;热力机械设计和评估中的应用研究。

汽车空调余热溴化锂吸收式制冷装置传热分析

根据现有汽车空调制冷系统、采暖系统及汽车发动机冷却水系统的特点 ,结合单效溴化锂吸收式冷热水机组的性能 ,提出溴化锂吸收式制冷系统中的发生器由汽车发动机气缸套、气缸体、气缸盖组成 ,将溴化锂溶液直接充注在汽车发动机冷却空腔内 ,从而实现了用一个单效溴化锂吸收式冷热水机组系统替代现有汽车空调的制冷系统、采暖系统及汽车发动机冷却水系统的方案 。

多温区冷藏车热负荷计算的研究

采用3种不同的计算方法对多温区冷藏车热负荷进行计算,以寻求冷藏车负荷计算的合适方式。3种方法计算得到的热负荷分别为3764.34,4199.54,4044.87W,其中开门热负荷占到总热负荷的1/3以上,若再加上通过隔热厢体传入的热量,则这两部分热量占了总热量的近80%,由此认为由车厢外表面面积、传热系数、内外温差及开门次数系数的乘积计算热负荷的经验公式有一定的合理性。

内燃机车司机室吸附式空调器的性能仿真

机车司机室吸附式空调器是一种以内燃机排气的余热驱动的新型空调系统 .该系统利用固体吸附式制冷原理 ,分子筛 -水作为工质对 ,采用单吸附器结构 ,通过蓄冷器实现向内燃机车司机室连续、稳定地供冷 .在对该系统进行制冷性能仿真的基础上 ,分析了各种温度状态参数对系统性能系数 COP的影响 。

涡旋压缩机经济器系统的性能分析

设计出以涡旋压缩机经济器系统为基础的寒冷地区用空气源热泵系统 ,并对其工作循环进行详细的热力学分析 ,结果表明 ,涡旋压缩机经济器系统可以明显改善热泵的低温适应性。通过分析补气压力对经济器系统性能的影响 。

吸附制冷用复合吸附剂的吸附热

本文推导出由一条吸附等温线和同一吸附质的汽化潜热,计算吸附热的简化模型。对水和乙醇在自制复合吸附剂、13X分子筛、硅胶和活性炭上的吸附热进行了计算;对吸附热与吸附量的关系进行了关联,给出了拟合方程。结果表明:在相同的吸附量条件下,水在复合吸附剂上的积分吸附热比在13X分子筛上低11％～17％;乙醇在复合吸附剂上的积分吸附热较在活性炭上低23％～27％。该研究为吸附制冷系统结构设计提供了计算吸附热的简便算法。

液体火箭发动机铣槽推力室三维壁温分布计算

采用三维有限元模型对液体火箭发动机铣槽推力室进行了壁温分布计算。边界条件按一维经验公式处理。计算中比较了不同冷却剂流量。不同铣槽肋厚及肋数对温度分布的影响，并与一维简化肋模型的计算结果进行了比较，表明三维计算的温度分布规律更加合理。在小冷却剂流量、大肋厚情况下，周向温度分布不均也很严重。设计中对壁温进行三维分析是非常必要的。而对于高密肋，一维简化肋模型具有良好的近似性。

大中型客车发动机余热驱动的制冷空调的开发

提出了一种新型大中型汽车发动机余热驱动的溴化锂吸收式制冷装置,该装置中,冷凝器、蒸发器、吸收器、发生器分别独立安装在车厢底板下且位于同一平面内,利用特殊设计的连接管道连接形成密闭回路,合理利用车内有限空间,解决了现有余热驱动吸收式制冷设备因体积与重量过大而无法应用于车辆上的问题。利用传热学、流体力学、弹性力学等理论对其进行了设计计算,并进行了台架试验,结果表明,该装置应用在现有大中型客车上是可行的。

航空发动机轴承腔热分析计算

轴承腔热分析计算的目的是确定轴承腔的热负荷和温度分布。采用二维轴对称稳态导热的有限元程序,对某型发动机中轴承腔进行了热分析计算。程序功能比较齐全,使用方便。可从AUTOCAD直接输入图形数据,用ALGOR工程软件分网译码进行前处理,用ANSYS工程软件进行后处理。选用相关经验公式计算摩擦热及换热系数。实例计算结果表明程序计算结果合理,精度满足工程要求。

变工况柴油机余热回收系统中混合工质模拟研究

针对柴油机变工况下的排气特点,设计了一套有机朗肯循环余热回收系统。通过实验和理论计算,研究共沸混合工质和非共沸混合工质在不同蒸发压力下对车用柴油机不同运行工况的有机朗肯循环余热回收系统性能的影响。研究结果表明,柴油机变工况下,非共沸混合工质R415B的ORC系统损率平均值比共沸混合工质R508A低38%。通过对比分析,非共沸混合工质R415B最适用于变工况车用柴油机有机朗肯循环余热回收系统,最大净输出功率约为27.60 kW。

基于解析方法的回转式空气预热器换热计算

在建立回转式空气预热器中微元体换热微分方程的基础上,以计算单元中流体和受热面的温度分别沿周向和轴向线性变化为假设条件,通过拉普拉斯变换,推导得到了一种关于回转式空气预热器换热计算模型的理论解法。由该方法可以得到不同工况下空气预热器内部烟气、空气及其受热面的温度沿轴向和周向的分布情况。给出的不同类型回转式空气预热器的具体算例和分析表明,该方法具有计算精度高、适用范围广的特点,既适用于两分仓回转式空气预热器,也适用于三分仓回转式空气预热器;既可以用于回转式空气预热器的热力计算,也可以用于对其进行变工况分析计算。

高超声速飞行器翼面气动加热、辐射换热与瞬态热传导的耦合分析

为准确预测高超声速飞行器翼面的热环境以利于飞行器的设计。通过数值算例验证了基于参考焓法的气动加热工程算法的可行性;提出了一种高超声速飞行器三维翼面的气动加热、辐射换热、瞬态热传导的准定常耦合求解方法,通过与非耦合的气动加热、辐射换热及瞬态热传导方法相比,指出考虑耦合求解的必要性。在飞行器典型弹道飞行条件下,该耦合求解方法考虑气动加热、辐射换热、结构热传导耦合效应,实现了高超声速三维翼面温度的准确预测,该方法可用于高超声速飞行器气动热分析及热防护设计。