流体非平衡相变强化传热的场协同分析

提出了有序度概念并在此基础上 ,论述了非平衡相变是有序度的突变 ,其传递强度可以得到突变的增加 .如果能够在非平衡非线性过程中协调场的参数 ,那么 ,就有可能以小的能耗而获得传递过程的最大强化 .以自然对流和湍流为例论述了上述观点 .

切片式整体铝翅片(AIF)管的传热实验研究

介绍一种新型的整体翅片(AIF)管及其换热实验结果.AIF管采用外翅片的形式增加换热面积;翅片与介质流动的管路为一体结构,消除了间隙热阻.实验在吸风式风洞实验台上进行,对AIF管和其光管进行对比性实验,归纳出换热无因次经验公式.实验结果表明,AIF管确实有优良的换热效果,为新型翅片管的研究开发提供理论依据.

半周加热半周绝热的熔盐吸热管传热特性研究

建立了描述半周加热、半周绝热的不均匀热流边界条件下熔盐吸热管内热传导与热对流换热的数值模型,模型考虑了管壁导热和熔盐的变物性。采用Fluent软件,通过求解三维N-S方程和能量方程,对熔盐吸热管的传热过程进行了模拟,并在熔盐吸热传热实验平台上进行了试验研究。模拟计算与实验结果基本一致。揭示了熔盐吸热管在高温、高热流密度条件下的管内流速和温度分布规律及其换热特性,为塔式太阳能热发电熔盐吸热器的设计和运行控制提供了重要依据。

建筑节能优化设计方法概述

基于当前对建筑节能设计的一般认识,提出了建筑节能设计的新观念。根据这一新观念,从系统工程的角度对建筑节能优化设计问题进行了描述,指出了实现建筑节能优化设计要解决的2个关键问题,并针对我国实际对建筑节能优化设计方法的实际应用进行了讨论。最后结合深圳某公寓进行了建筑节能优化设计的实例研究。

高温高热流密度熔盐吸热管传热试验研究

以三元熔盐为传热介质，在熔盐吸热传热实验平台上进行高温高热流密度下316L不锈钢熔盐吸热管传热特性试验。吸热管外径为20mm，实验流体温度控制在250-500℃，热流密度为180-470kW／m^2。实验揭示了不同温度及不同热流密度下熔盐吸热管内对流换热的Nu—Re关系，Nu随Re增加显著增大，实验Nu数普遍高于按sieder-Tate关联式计算的值。分析了温度及热流密度对熔盐吸热管传热特性的影响，发现熔盐平均温度相同时，低热流密度下的Nu数大于高热流密度下的Nu数，同时实验结果显示高温高热流密度下熔盐吸热管的传热性能主要取决于熔盐流速，且高热流密度对传热过程中的温度影响非常显著。

反应精馏过程中的场协同分析

应用唯象理论, 分析了反应精馏过程中各种场(如温度场、浓度场、化学势场等)之间的协同关系,以及同一场内不同分量之间的协同关系。提出了在多场协同条件下质量通量和热量通量的唯象表达式以及相应的传质和传热系数。从而揭示了该过程中传质、传热以及化学反应之间的相互影响规律,为强化该过程提供了理论依据。

换热强化及其优化设计的新途径

审视了强化换热及其优化设计换热系统的方法,无论是传统的强化换热方法还是场协同方法,都只片面地强调了强化传递强度而忽视了由于强化所引起的能量耗散的约束。在强化传递强度的层次上,给出了换热强度与流体中内场和外场的数学关系,通过协调不同驱动力之间的关系可以强化热传递强度。在优化设计换热系统的层次上,给出了优化设计的热力学判据,表明了不可逆性与推动力之间的权衡,并由此得到换热器强化的优化设计温差。

论溶液中外场对溶质扩散的协同强化作用

从液体似晶结构的“格子”理论出发,推导了有外场存在情况下溶液溶质扩散转移的动力学方程。通过与 Fick 定律形式比较,得到了有外场作用的溶液溶质扩散系数表达式,由此讨论了强化扩散传质过程中外场与化学势场的协同关系,即溶液溶质扩散传质流的大小不仅与各场强度量梯度的大小及系统的物性有关,还与外场同化学势场的配合有关。进一步分析得到:外场的引入之所以能够强化和控制溶液溶质扩散,其本质是外场的引入可对溶液的粘度产生影响,关于这一论点可由文献 [7] 的实验研究所证实,并与本文的理论研究结果一致。

动力系统利用液化天然气冷能的节能减排分析

针对动力系统CO2减排能耗过高的问题,将液化天然气(LNG)的冷能集成用于空气分离制氧和CO2近零排放动力循环的CO2捕集,提出了一种利用LNG冷能的CO2近零排放动力系统设计方案。研究结果表明:空分装置利用LNG冷能生产高压氧气、液氮和液氩等产品,生产能耗比传统空分装置降低57.6%,CO2近零排放动力循环的火用效率可从52%提高至55.9%。同时,建立了CO2近零排放动力系统利用LNG冷能的节能减排效益的数学模型,并对动力系统参数进行了分析。以一个进口量为3.0×106t.a-1的接收站为例,CO2近零排放动力系统利用接收站的LNG冷能每年可节省用电2.78×108kW.h,减少排放CO2约3.87×105t.a-1,经济效益可达到2.19亿元.a-1。

炼油企业全局能量优化中的储运系统节能

中国炼油企业新一轮节能是以热出料为契机,从各个装置节能走向系统全局的能量优化。热出料、原油管输化、成品油在线调合等技术的发展,大大减少了中间物流、原油和成品油的储运需求。在此新的背景下,将储运子系统优化与全局能量优化结合起来,在以科学用能和经济学为基础的三环节理论的指导下,提出了储量最小化、储存工艺参数最优化和选择适宜的加热方式的储运节能三原则。在此基础上,用低温热替代维温蒸汽,可使能耗进一步降低。为储运系统深入节能提供了理论基础和技术途径。

广州大学城分布式冷热电联供项目的启示

简介了广州大学城冷热电三联供能源系统(DES/CCHP)项目的背景、技术方案、效益和运作机制以及项目的进程;分析了项目进展曲折在法律、机制等方面的内在因素.同时初步归纳出几点有益的启示:①电力系统的早期规划、早期协议非常重要;②规模化、大型的DES/CCHP适合中国;③南方地区基于区域供冷和集中供热水的大规模DES/CCHP是高效的、可行的.最后,基于CCHP项目收益对天然气价格的灵敏度分析数据,指出了DES/CCHP对将会占天然气下游市场一半左右的工商业用户来说,是最高效利用天然气的系统集成技术;也是中国能够承受进口高价天然气的关键.

低碳时代中国石化工业的节能减排(Ⅰ)

中国炼化行业的节能减排已经经历了从计划经济到市场经济的两个历史时期,取得了巨大的进步。以炼油能耗为例,由原先的>100千克标油/吨降至70～80千克标油/吨,再降至50～60千克标油/吨。炼化节能的指导原则一是了解用能的本质:不是用其数量,而是用其在一定温位的质量;二是从大系统角度、系统工程方法着眼全局;三是运用技术经济核算的方法,求得最优的匹配。只有这样才能做到"高热高用、低热低用、温度对口、梯级利用"。中国炼化行业已经进入节能减排的第三个历史时期,其特点是资源和能源的协同优化,以及炼化企业与周围的经济园区内、周边企业产业群的能源循环经济集成优化。

低碳时代中国石化工业的节能减排(Ⅱ)

近150年以来人类对化石能源的过度使用导致CO2的排放量急剧增加,地表温度及海平面持续上升。人类要可持续发展,必须走低碳发展的道路。西方发达国家要节制用能;而发展中国家,则必须优化产业结构、提高能效。对中国而言,低碳发展必须改变以煤占一次能源七成的格局,快速发展天然气;能源终端利用模式要做出重大改变,利用天然气冷、热、电联供技术为工业和建筑物高效供能,包括电、冷、暖、热水、蒸汽等;在交通上能源要多元化:大力发展高铁和插电式汽车,以非粮乙醇、煤基二甲醚和压缩天然气(CNG)代替汽油,以液化天然气(LNG)替代柴油作为各种重型车、船的主要能源。

过程工业用水系统流结构模型研究

通过对用水过程和废水处理过程的内在特性和相互关系的分析,将用水系统分为转化、利用和回收与再生 3 个子系统。从系统工程的角度,在借鉴能量利用系统三环节模型的基础上,提出用水系统三环节模型。将整个用水系统作为一个有机的整体进行集成,通过对用水过程进行定量的分析与评价,提出用水系统综合优化改进的方向,为系统全局的节水减排工作提供理论指导。

低温余热制冷工艺在石化生产过程中的应用

石化生产过程产生大量的低温余热,无法利用而只能被循环水或空气冷却,增加了能耗和污染。以回收低温余热发生的约95～98℃热水为能源,驱动溴化锂制冷机组产生7～10℃的低温凉水,作为某些低温和需要较低温度操作但循环冷却水又无法实现的工段的循环冷剂,从而改善其操作,或提高产品收率和质量,或节省电能消耗,实现余热升级利用。

天然气水合物及其生成促进与抑制研究进展

天然气水合物在能源勘探、海底灾害分析、全球气候变暖研究以及油气工业、天然气储运和分离技术发展等方面都具有重要的应用前景 ,被认为是 2 1世纪潜力巨大的、化石燃料的重要替代资源 ,日益引起世界各国研究者的高度重视。文章在参考国内外相关文献的基础上 ,简述了天然气水合物组成、结构和性质 ;阐述了天然气水合物在能源利用、环境保护与防治等方面的重要意义 ,以及其在相平衡研究方面的最新进展 ;重点介绍了在含表面活性剂体系中有关天然气水合物生成促进与抑制作用研究方面的进展 。

氧化石墨烯/密胺树脂复合材料的制备及其热性能研究

首先采用Hummers法制备出氧化石墨烯(GO),然后与三聚氰胺、甲醛进行原位聚合,制备出GO/密胺树脂(MF)复合材料,并用傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)、扫描电镜(SEM)分析和观察了氧化石墨烯及复合材料的分子结构及形貌,通过导热系数测试仪、热重分析仪(TG)对复合材料的热性能进行了表征。研究发现,随着氧化石墨烯(GO)添加量的增加,复合材料导热系数增加先快后慢,当GO添加量为0.84%时,复合材料导热系数提高32.0%,GO的添加提高复合材料低温下的热稳定性。

太阳能热发电技术与系统

我国对大规模太阳能热发电技术的研究仍处于起步阶段,而国外则已进行了多年的研究。本文介绍了各类太阳能热发电技术及其系统,总结了国内外一些学者的研究成果,比较了各类太阳能热发电技术的优缺点。塔式和槽式技术最适用于大规模太阳能热系统。碟式太阳能热发电装置功率较小,适用于分布式能源系统。其它太阳能热发电技术仍处在试验研究阶段。今后的研究重点主要是塔式太阳能热发电系统的系统集成技术和槽式真空吸热管技术。

LNG卫星气化站冷能利用技术

我国LNG产业的迅猛发展和天然气管网基础建设的相对落后,使得LNG卫星气化站成为各地主要用气来源之一,其冷能利用受到了越来越多的关注。为此,对LNG冷能的利用方式及工艺进行了研究,论述了LNG卫星站冷能利用项目的特点及其关键的实施技术,开发出了LNG冷能开质低温火用发电工艺,提出了福建德化LNG卫星站冷能利用总体原则流程,结果表明输气规模为16×104m3/d的LNG卫星气化站其LNG所蕴含的冷能可发电200×104kWh/a,同时可供1500t、10000m3果蔬保鲜库、800m2室内滑冰场、4500m2供冷面积冷水空调项目的用冷需要,整个项目年节电效益达600万元人民币。

液化天然气冷量利用与轻烃分离集成优化

为充分利用进口液化天然气(LNG)湿气中的C2+轻烃资源,以流程模拟软件为工具,通过对现有轻烃分离流程的换热网络进行优化设计,开发出了一种LNG冷量利用与轻烃分离相集成的优化工艺流程。此流程轻烃回收率高达95%以上,而且能够将质量分数25%左右的液体甲烷进行低压储存,大大提升了轻烃分离装置的调峰能力;同时通过回收LNG的冷量将分离获得的C2+轻烃液体过冷,使之能够保持低压液相,有利于轻烃的储存、运输和销售。