摘要：本文以WARTSILA RT-flex96C型柴油机为研究对象,设计了船舶柴油机余热梯级利用系统——双级朗肯循环余热利用系统。选择四种工质组合方案针对所设计的系统进行热力计算,计算结果表明,以水和R113的组合方案热力性能最佳。计算了在高温循环的蒸发压力为0.79MPa、窄点温度为30℃、过热度为50℃,低温回路的蒸发压力为1.46MPa、窄点温度为15℃,冷凝温度均为30℃的情况下,系统的输出净功、热效率和㶲效率分别为3872.7kW、23.67%和61.71%。最后本文研究了高温回路蒸发温度、过热度以及窄点温度这三种参数对系统性能的影响。

摘要：文中首先针对热管传热原理进行了研究,基于CFD建模和仿真探寻了热管内部液态和气态工作介质冷凝蒸发的相互作用过程,通过与铜棒对比相同边界条件下的冷热端温度差和热阻,验证了热管高导热性的特点。然后对大容量充气式开关柜的温升传热过程进行了分析,对采用了热管结构的充气柜,在进行温度场仿真分析时将热管模型进行等效处理,忽略内部较为复杂的相变传热过程,可大幅提高计算效率,并通过试验验证了与气流场仿真结果的偏差在10%以内。最后提出了一种提高热管工作效率的绝缘热管结构,通过合理设计内部腔体、铜管嵌件和冷热段传热基座,并选用合适的工作液介质,使其同时满足绝缘和传热的要求,应用在12 kV/4000 A环保充气柜上,顺利通过了绝缘和1.1倍温升试验考核。

摘要：针对波浪能发电装置的液压系统存在环境污染、安全性差和工作可靠性差等问题,设计一种以水为工质的波浪能发电装置液压系统,对系统组成和液压元件设计进行分析,有效解决传统油压传动存在的问题,为海洋环境中液压系统的优化设计提供一种新思路。同时设计一种基于STM32单片机的液压参数监测系统,可实现对压力、温度、流量、转速的实时监测。在实验室条件下对系统进行测试,结果表明:该液压系统工作性能稳定、监测系统测试精度高,可作为监控液压系统工作状态的有效方式。

摘要：临界温度是一种非常关键的热物理性质,对其进行理论预测一直是热物性研究的热点。然而,早期预测模型往往不能有效区分工质同分异构体。本文借助机器学习算法,采用“分子指纹+拓扑指数”的新型分子结构描述方法表达工质的分子结构并建立临界温度模型,在测试集预测中的绝对平均偏差为3.99%,表明本文模型具有良好的预测能力。本文模型与文献对比的结果表明,新模型不仅可以有效区分工质同分异构体,在计算精度方面也超越了现有其他模型。

摘要：基团贡献(GC)法一般用于预测有机物的热力学属性参数,但对过程指标的预测能力有限,如热力循环过程的效率。本文发展了一种结合GC 法和有机朗肯循环(ORC)热效率解析模型的方法,可以高效快速地估算有机朗肯循环的热效率,从而在某种程度上克服GC 方法的局限性。利用GC 法与ORC热效率解析模型,筛选了60 多种用于中低温有机朗肯循环的有机工质。首先,运用GC 方法预测了60 多种有机工质的临界温度Tc,临界压力Pc,潜热r,液体的定压比热容c 等热力学属性。其次,基于由热力学第二定律推得的ORC 解析模型,可直接由GC 法预测的热力学参数直接确定ORC 的输出功wout 和热效率η等性能指标。计算结果表明,与NIST 数据相比,本文采用的GC 模型具有足够的精度来估算热力学参数(Tc,Pc,r,c,wout,η的平均相对误差分别为4.45%,9.29%,5.85%,11.5%,10.8%,2.9%)。其中热效率的平均相对误差最小(约为2.9%),且所有预测值的误差在0~24%的范围内。本研究表明GC 方法与ORC 解析模型结合,不仅提供了一种估算热效率的直接方法(无需状态方程),并且提供了一种快速准确的方法来评估有机工质的热力学性能。本文研究成果也为指导基于GC 法的ORC 有机工质计算机辅助设计提供借鉴。

摘要：在激光推进的研究中,工质的选择在很大程度上影响着推进性能参数,因此有必要对各种工质进行实验或仿真研究。由于工质种类繁多,导致研究人员的实验和统计工作相当繁重。利用SQL-server系统,建立了激光推进工质性能数据库,使其具有归纳、分类和对比等功能。使用结果表明,数据库可以协助研究人员进行工质选择、推力器设计以及跟踪调研等,帮助相关领域研究人员在宏观上对工质性能有更好的了解。

摘要：为了能够对计算机辅助分子设计过程中产生的分子实现精确的热物性预测,采用工质的沸点为重要预测参数,将现有的烷烃、烯烃、卤代烃、醇、醚、胺等6类热力循环所使用的工质划分为16类基团,并引入拓扑指数来区分同分异构体。提出了一种基于蝙蝠算法优化过的BP人工神经网络来预测工质的沸点温度。最后,通过仿真实验将优化后得到的BA-ANN与典型的GA-ANN模型进行误差对比,结果表明新构建的BA-ANN模型的各类预测误差均低于GA-ANN模型,其新模型能够显著提高工质沸点温度的预测精度。

摘要：对有机朗肯-蒸汽压缩复合式热泵系统的循环原理进行了描述,建立了系统性能的计算模型.其系统优势在于结构紧凑,能小型化,这使得采用太阳能驱动的家用小型空调成为可能;且性能系数相对较高,吸收式的制冷系数(coefficient of performance,COP)小于0.7,而有机朗肯-蒸汽压缩复合式热泵系统的制冷COP理论上高于1.4,且在室外温度越高时系数越高;能实现机械能、冷量的切换输出,在制冷工况和制热工况下,对有机朗肯循环和热泵循环采用相同工质和不同工质的循环性能进行了比较计算,筛选出了复合系统最适宜的工质,为进一步设计有机朗肯-蒸汽压缩式热泵系统提供理论指导,使此复合式热泵系统的应用成为可能.

摘要：超临界二氧化碳(S-CO2)循环是近年来受到广泛关注的发电技术。工质热物性是循环设计和优化的基础。本文综述了CO2热力学性质和输运性质的实验数据和计算模型的研究进展,并结合S-CO2动力系统的设计和运行需求进行了分析。针对研究现状,指出了亟待解决的问题:近临界区实验和理论研究尚有不足;比热容、声速、黏度和导热系数在液相区和高温高压区实验研究存在空白;已有的多种计算模型缺乏针对发电循环应用的系统评估和比较等。建议针对S-CO2循环需要的CO2热物性在具有空白区域重点开展实验和模型工作,并对已有工作进行系统评估。

摘要：为研究温包型温度传感器在航空发动机和飞机控制系统中的应用,对温包型温度传感器的充填工质进行了分析。根据工质的热力学特性及传感器的使用温度范围,将温包分为气态、液态、蒸汽态3种类型,阐述了不同类别工质的物理特性与温度变化的关系,汇集了常见工质的主要特性参数,归纳了根据传感器用途选择工质的原则。结果表明:气态工质的计算符合范德华方程;液态工质则按照体积膨胀计算;蒸汽态工质可按照项-谭方程进行设计计算。根据以上方法设计的不同温包已在多种发动机和飞机附件中得到应用。