摘要：随着中国“双碳”目标的提出,中国能源生产消费革命迫切需要推进综合能源建设。综合能源建设对能源系统规划的全局性、系统性提出了新的要求。同时,可再生能源的飞速发展和各种新型能源单元的出现使得能源系统的规模和复杂性不断提高,传统的能源系统规划方法已经难以满足新形势下综合能源系统规划的诉求。中国能源系统规划领域迫切需要引入系统工程方法来改造传统规划方法,因此借鉴系统工程理论中的基于模型的系统工程(model-based system engineering,MBSE)概念,从MBSE在中国其他行业的实践应用出发,依托系统工程理念提出采用MBSE的综合能源规划路线。相比于传统系统工程方法下的能源系统规划设计,基于模型的系统工程综合能源规划设计方法从概念性设计开始包含了能源系统的全生命周期,由单元设计、能源子系统设计、综合能源系统评价、实际应用验收4个阶段组成。各个单元模型之间相互关联,保证对于不同系统的结构、需求、行为存在差异时快速迭代。采用MBSE手段对综合能源系统进行规划,有助于解决目前综合能源系统规划中能源与产业规划脱节的难题。

摘要：本文在传统全钒液流电池交叉型流道和蛇型流道的基础上提出了新型交错蛇型流道。基于全钒液流电池三维瞬态模型模拟结果,总结了新型交错蛇型流道与传统蛇型流道和交叉型流道对电解液渗入量、电解液在电极中分布的均匀性以及泵损失等参数的影响规律。研究结果表明,交错蛇型流道的设计在确保电解液全部渗入和一次性渗入渗出电极的同时也在电极中具有较大的当地速度和反应离子浓度,这些优势使交错蛇型流道的电池性能优于传统交叉型和传统蛇型流道电池。

摘要：为提高现有热源塔式空气源热泵的效率和适应性,提出一种以盐水为传热工质的可调型盐水聚能塔式空气源热泵的新概念.设计并搭建基于该新型热泵的热水供应系统.对夏冬2季典型月份内系统的性能进行分析和比较,阐明系统的性能系数随环境温湿度、供/回水量和温度、补水温度以及耗电量之间的变化关系.结果表明,系统的总性能系数、加热系统和热泵内循环的性能系数在夏季的平均值分别为1.44、1.75和3.55,而在冬季则为2.07、2.33和3.29.该系统已经成功运行1a以上,在冬季气温低于0℃时依然运行平稳.

摘要：研究碳纳米管质量分数、分散剂质量分数、pH值和超声振荡时间对碳纳米管纳米流体稳定性的交互影响和定量影响.配置12个碳纳米管纳米流体样品,测定各样品的Zeta电位值.样品的4因素取值通过均匀设计法确定,稳定性用Zeta电位表征.采用二次多项式逐步回归法处理数据,建立碳纳米管纳米流体稳定性与4个因素之间的回归模型.由模型分析可知,该4因素对碳纳米管纳米流体稳定性的影响是相互约束的.当超声振荡时间>3.411 h时,碳纳米管纳米流体的稳定性与碳纳米管质量分数正相关;当超声振荡时间<3.411 h时,碳纳米管纳米流体的稳定性与碳纳米管质量分数负相关.

摘要：为了优化中间介质型烟气换热器(MGGH)的设计,以换热材料年成本为目标函数,基于换热器设计理论和工程造价理论中的材料成本计算方法,定义换热材料年成本、比性能价格、无量纲材料成本及其他相关的4个无量纲量温度,建立中间介质型烟气换热器成本模型及无量纲成本模型,给出求解该模型的解析法和迭代法.通过迭代计算求解某电厂中间介质型烟气换热器的设计参数,给出材料选择方案和优化设计方案,优化前后中间介质型烟气换热器的成本理论上约降低5%.计算得到几种工况下MGGH无量纲关系图,查阅该表所得值与理论计算值误差小于5%.

摘要：采用热经济学结构理论对75t/h燃煤循环流化床锅炉的热、电、煤气、焦油的多联产能源系统进行了热经济学分析,提出了产品的单位成本和单位热经济学成本的计算模型.通过对系统设计工况进行分析发现:煤炭价格波动对蒸汽产品的单位热经济学成本影响最大;当气化炉在600～800℃运行时,所有产品的单位热经济学成本随着运行温度的升高而降低;利用多联产系统生产的蒸汽和电力产品单位热经济学成本比热电联产时的产品成本分别降低了16.35%和20.57%.研究结果为煤多联产系统热经济性分析与评价、优化设计以及故障诊断提供了参考.

摘要：为了研究石墨蓄热对太阳能集热管内流动沸腾传热特性的影响,采用对比实验方法,通过改变热流密度设计4种不同的加热阶段,以石墨蓄热对集热管出口蒸汽温度、集热管均温性的改善为依据对石墨蓄热集热管性能进行评价,并重点分析石墨蓄热对集热管内流动沸腾不稳定性特征与管内换热系数的影响.实验结果表明,石墨蓄热导致辐照(热流密度)突降时集热管出口蒸汽温度降低时间延长了30.0%.与此同时,石墨蓄热对集热管轴向和径向温差均有明显的改善.在高热流密度条件下,集热管均温性的改善有效地抑制管内流动沸腾传热不稳定性,使得集热管的平均换热系数提高了7.23%.

摘要：本文提出了一种基于叉指型液冷的微槽道蒸汽腔的结构,在蒸汽腔的内部集成了液冷流道并与工质流道交错布置,从而将单相对流换热与相变换热两种传热模式集中在一个散热器中。针对其传热性能开展了实验研究并与同尺寸下的微通道液冷散热器进行比较。结果显示,所制备的液冷蒸汽腔均温性能好,结构简单,加工简便,可靠性高,满足散热器薄型设计的要求。液冷蒸汽腔在不同工况下的启动时间为40至80 s,热响应性能良好。在实验的工况下,液冷蒸汽腔的最高温度相比微通道液冷至多可以降低3.40℃。

摘要：Separate type heat pipe heat exchangers are often used for large-scale heat exchanging. The arrangement of such a heat exchanger conveniently allows heat input to and output from the heat exchanger at remote locations. The traditional method of designing an ordinary HPHE (heat pipe heat exchanger) is commonly applied in the separate type exchanger design, but the calculations have to be carried out separately, which makes it very complicated. In this work, the ε-NTU (effectiveness-Number of Transfer Units) method was applied for optimization analysis of single- or multi-level separate type heat pipe heat exchangers. An optimizing formula for single-level separate type heat pipe heat exchangers was obtained. The optimizing principles of effec- tiveness-NTU and heat transfer rate by the equal distribution method for multi-level separate type heat pipe heat exchanger are presented. The design of separate type heat pipe heat exchangers by the optimizing method is more convenient and faster than by the traditional method.

摘要：建筑围护结构中的液态水传递对建筑能耗及建筑耐久性有着重要影响。准确描述液态水在毛细作用下的自发渗吸过程可以用于评估液态水对建筑体的影响。以典型天然建筑多孔材料Bentheimer砂岩为研究对象,基于理论分析,推导了含有初始饱和度的多孔材料自发渗吸过程的解析模型,并预测了初始含水饱和度为3%~15%下的毛细吸水系数和内部饱和度分布,同时,我们通过标准毛细吸水实验对模拟结果进行验证。实验结果表明,随着初始饱和度的增加,材料的毛细吸水系数从(0.339±0.03) kg/(m^(2)·s^(0.5))降低到(0.253±0.02) kg/(m^(2)·s^(0.5)),与模拟结果吻合。同时,实验测得最终含水饱和度为0.510±0.007,与模型预测结果0.515±0.023相差在1%以内,证明模型具有一定的准确性,可以为建筑热工设计提供指导。