摘要：化学热泵可以高效地对低品位热进行提质,特别是在高温热泵方面比常规热泵系统更具独特的优势。氨基甲酸铵(AC)可以在20~100℃之间发生分解反应,且反应焓高达2010kJ/kg。本文对热泵工况下氨基甲酸铵/乙二醇溶液分解反应器进行了模拟,研究了热泵工况下不同反应条件(溶液浓度、溶液流速、热源温度)对分解过程的影响,并对AC分解反应器的管形和结构进行优化分析。结果表明热源温度越高,停留时间越长,平均转化率和反应速率越高,而溶液浓度对分解反应过程产生的影响不大。流速研究范围内平均转化率提高了5~11倍,反应速率提高了2~4倍,热源温度研究范围内平均转化率可提高2~4倍。基于参数影响规律,利用数值模拟和响应曲面分析优化了反应器的结构参数,如螺旋半径、螺旋管直径和螺旋圈数等。结构优化后,平均转化率提高至50.3%,最终获得了适用于热泵工况AC分解的反应器结构,为搭建基于氨基甲酸铵的热泵系统奠定了基础。

摘要：为了解决传统空气源热泵系统冬季运行室外换热器结霜温度,提出了一种溶液除湿型无霜空气源热泵空调系统。该热泵系统在冬季可以无霜高效运行的同时夏季性能也有所提高。通过搭建该系统实验平台,研究了室外空气干球温度、湿度、供热水温度、供热水流量、溶液流量、溶液质量分数、室外空气流量等对冬季工况系统供热性能的影响,还研究了溶液流量、溶液温度、室外空气流量等对冬季工况系统再生性能的影响,得出了室外空气湿度、溶液质量分数对系统的供热性能影响较小,随着室外空气干球温度、供热水流量、溶液流量、室外空气流量等参数的升高和供热水温度的减小,系统供热性能逐渐增大最高可达3.11,而随着溶液流量、空气流量等参数的升高和溶液温度的减小,系统再生性能逐渐增大最高可达4.03,系统供热综合COP在实验工况相较逆循环除霜系统有所提升,实验验证了该系统适用于低温高湿地区。

摘要：在自行设计的有机玻璃补气料仓系统上对宽筛分粒煤下料特性进行了实验研究。结果表明,料仓出口直径、粒煤粒径和外水分对宽筛分粒煤在补气料仓中的下料特性有显著影响。宽筛分粒煤的下料流率随料仓出口直径的增大而增加,但增加量随着补气量的增加而减小。增加宽筛分粒煤的平均粒径使料仓出口有效尺寸减小,导致物料下料流率减小。增加宽筛分粒煤的外水分,致使下料过程中细颗粒煤粉发生团聚,物料流动性变差,且极易结拱,下料流率降低。为保证宽筛分粒煤在补气料仓中稳定连续下料,其外水分存在一个极限值,此极限值与宽筛分粒煤的粒径、煤种及料仓结构有关,在补气料仓出口直径为35 mm的实验系统中,0~2.50 mm、0~3.86 mm及0~5.44 mm宽筛分粒煤的极限外水分分别为5.30%、7.50%、7.60%。

摘要：储水型单水箱热泵热水系统在使用过程中存在自来水补水与水箱原有热水混合并由此导致水箱热水温度下降、热泵循环加热水温起点高,机组平均加热效率难以提高的问题。为此,提出了一种双水箱(加热水箱和储水水箱)热泵热水系统,冷水补水首先进入加热水箱,在其中被热泵机组加热到设定温度后,再送至储水水箱以供给用户侧,从而避免冷热水混合造成机组效率较低的问题。深入分析了双水箱热泵热水系统的系统构成和工作原理,并将其应用于某大学学生宿舍空气源热泵热水系统,同时对双水箱热泵热水系统开展性能实验研究。结果表明,与单水箱热泵热水系统相比,补水水温越低,目标加热水温越高,双水箱热泵热水系统节能效果越显著,当加热水箱初始加热水温与目标加热水温分别为14℃和55℃时,双水箱空气源热泵热水系统的效率比单水箱空气源热泵热水系统提高19.31%以上。

摘要：首先采用解析逆系统理论对模型电流动态环节的可逆性进行了分析,推导出解析逆系统,消除了电流分量之间的耦合,从而实现电流环的高动、静态性能控制。然后设计了直流母线电压调节器,提出了基于电流解析逆控制的光伏并网逆变发电系统结构。最后,采用Matlab/Aimulink对整个系统进行仿真研究,验证了所提系统结构的有效性。

摘要：为提高空气源热泵热水器系统性能,针对蓄热水箱进口,设计弧形挡板型水箱进口结构,建立热泵系统与水箱系统耦合模型,并搭建空气源热泵热水器实验台。选取热水输出率、系统性能系数η两项评价指标,对采用弧形挡板型、上冲型和侧进型进口结构的热泵热水器的释能性能进行比较,研究结果表明:模拟与实验出口水温误差在±0.5℃以内,释能20 min内系统性能系数η误差小于5.3%。热泵热水器采用弧形挡板型进口结构时,在进口流量10 L/min、进口水温15℃的工况下,热水输出率和系统性能系数η较上冲型分别提升了47.6%和19.5%,较侧进型分别提升了14.8%和6.9%;在进口流量为5~15 L/min、进口水温为5~25℃的变工况下,热水输出率和系统性能系数η也均有提升,最大分别可达62.1%和22.0%。

摘要：为降低热泵热水器的保温能耗,提出一种新型分层蓄热型热泵热水器系统。首先,水箱分为上下双层,设置双压缩机及冷凝盘管并联运行,分别加热上层和下层水箱,获取双保温温度,通过降低下层水箱保温温度且调整系统结构,保证用能效果并降低热泵热水器保温能耗;其次,针对热泵热水器的用能模式、保温模式和全年运行工况分别建立用能耦合模型、保温热传递模型和系统运行综合模拟,搭建实验台验证其准确性;最后,选取南京地区为研究对象,分别模拟计算分层蓄热型和非分层蓄热型热泵热水器系统的用能、保温和全年运行性能。研究结果表明:热泵热水器采用分层蓄热技术后,当系统处于用能阶段时,水箱内热分层增大,平均出口水温与热能释放量保持不变,热能释放效率增长14.96%;当系统处于保温阶段时,全年保温能耗降低21.30%;当系统处于全年运行阶段时,系统的全年运行能耗降低13.44%;即采用分层蓄热技术可以满足用户实际使用需求且能达到节能效果。

摘要：为了探究自流式空气除尘系统的过饱和度,为系统优化提供依据,首先,简化自流式空气除尘系统,构建物理和数学模型;其次,使用Fluent用户自定义标量(UDS)对水汽相变传热传质模型进行计算,研究自然对流情况下管道直径、进口空气温度、壁面热水温度、进口空气湿度及热水加入位置等因素对管道中过饱和度分布的影响;最后,使用响应面分析法进行三因素三水平单响应试验设计,确定管道直径、热水温度及热水加入位置对过饱和度的影响程度。研究结果表明:随着管道直径增加,平均过饱和度呈现出先升高后降低的趋势;平均过饱和度随着空气与热水温差增大而增大;进口空气相对湿度对过饱和度的影响较小;相较于热水的全覆盖,热水加入位置靠近管道出口更有利于提高管道的过饱和度;热水温度对过饱和度影响要远大于管道直径与热水加入位置的影响,管道直径与热水加入位置对过饱和度影响相近。在优化系统工况参数时,可着重考虑热水温度的影响,而将管道直径及热水加入位置作为次要因素考虑。

摘要：燃料电池作为新型清洁能源技术具有高效的能源转化效率和环境友好等优点,在诸如交通运输以及航空航天等领域有着重要而广泛的应用。在影响燃料电池性能的众多因素中,电极的高效催化与稳定性对于整个燃料电池系统的性能至关重要。近年来,石墨烯材料由于优异的电学与力学性质为低铂高效催化研究提供了理论上的可行性。本研究以六氯环三磷腈(HCCP)为原料设计了一步热还原合成法实验制备了磷氮双掺杂石墨烯,并通过添加碳纳米颗粒增加了石墨烯层间间距,改善了石墨烯层间的团聚效应,提高了氧化还原(ORR)性能。研究结果表明,当AC添加含量与GO的质量比为10%时,其比表面积与电化学性能提升最为明显,极限电流密度达到?6.89 mA·cm?2并且氧化活性能保持80%以上。因此,使用添加碳纳米颗粒对磷氮双掺杂石墨烯作为燃料电池非金属催化剂材料的进一步探索具有巨大的潜力。

摘要：传统模型预测控制中,将来的控制作用是基于前移因子的方法计算出来的,这样的设计方法导致在快速采样、复杂动态特性或者高的闭环系统性能要求下,满意的控制作用需要大量的前移因子来计算,即大量的优化变量需要计算进而带来繁重的计算量。为此将Laguerre网络引入,用于设计受限预测控制,提出了一种基于Laguerre函数的无限时域优化预测控制(constrained infinite-time receding horizonpredictive control besed on laguerre model,CIRHPCL)除可以克服上述缺点外又使优化变量减少,结果使计算负荷大大降低,通过选取无限时域性能指标,既改进了控制效果又保证了系统的稳定性,且所提出的CIRHPCL可调参数少,易于工程整定。