摘要：随着电子器件不断趋于小型化和高度集成化发展,电子器件功率过高引发的散热问题亟待解决。平板热管由于具有均温性好、散热效率高等优势已为许多大功率电子元器件的散热问题提供了有效的热管理解决方案。但面对如今越来越多元化的散热需求,开发适应新型电子设备散热需求的高效平板热管仍是当前研究的热点。基于此,在对平板热管工作原理及结构特点进行阐述的基础上,对平板热管的传热性能、影响传热性能的因素(毛细芯结构、腔体厚度、工质、充液率、倾角和热源)、强化平板热管传热性能的措施(不同润湿性表面和支撑柱结构等)及其在小型化电子设备、IGBT晶体管、LED和电池组等电子器件散热应用等方面进行了系统性综述,指出研究不同毛细芯结构与腔体厚度下平板热管内部流动传热特性、散热性能强化的机制和综合优化方法,以及如何在不同电子器件热管理需求下设计出空间适应性强而散热性能高效的平板热管等仍是当前平板热管有待进一步突破的关键技术,将为平板热管在电子器件散热领域的进一步深入研究与优化提供一定参考。

摘要：双循环耦合冰箱在系统耦合运行时,冷冻循环冷凝压力下降,冷凝器出口制冷剂未完全冷凝,冷藏循环提供的冷量被用来处理未完全冷凝的制冷剂,系统难以发挥设计的节能能力。为解决该问题,本文提出一种两级节流双循环耦合系统,在冷冻冷凝器和耦合过冷器之间添加节流装置,使系统能够发挥相应的节能作用。本文制冷剂选取R600a,在环境温度为25℃,冷冻室温度为-18℃的条件下,通过Matlab模拟系统实际运行状态并搭建实验装置进行验证。研究结果表明:在设计工况下,系统单独运行和耦合运行均能够保证冰箱稳定运行,同时耦合运行状态的COP比独立运行状态提升约9%。

摘要：甲烷+硫化氢(CH_(4)+H_(2)S)体系汽液平衡(VLE)数据对酸性天然气脱硫具有重要意义,直接影响天然气脱硫的工艺设计。为了比较不同超额吉布斯自由能-状态方程(GE-EoS)模型在再现甲烷-硫化氢体系相行为时的准确性,采用PR方程,从不同参考压力系下进行考虑,选择了Huron-Vidal(HV)、modified Huron-Vidal one-order(MHV1)、linear combination of Vidal and Michelson(LCVM)三种混合法则搭配Wilson、NRTL、UNIQUAC三种活度系数模型所组成9种GE-EoS模型,且将van der waals模型作为对比模型,探究了不同模型对二元混合物CH_(4)+H_(2)S的VLE数据的关联与预测上的表现,推荐PR+MHV1+UNIQUAC模型结合温度关联函数A+B×ln T来关联或预测二元混合物CH_(4)+H_(2)S在温度为273 K以下时的汽液相平衡相行为,为天然气脱硫工艺提供有效的参考。

摘要：基于空气制冷系统制冷剂安全环保且可就地取材、蒸发器无需除霜的特点,本文研究了其应用于-70℃低温疫苗冷库的性能和可行性,与文献对比验证了热力学模型的准确性,并与复叠式制冷系统进行了性能对比。结果表明:在环境温度为35℃时,采用三级压缩(总压比为8)和回热器(夹点温差为5℃)的空气制冷系统的COP在库温-70~10℃范围内为0.23~0.38,基本呈线性变化,在-70℃时比复叠式制冷系统COP小25.8%;在环境温度升高10℃时空气制冷系统COP和制冷量仅降低5%和3%,变化程度远小于复叠式制冷循环(COP降低15%,制冷量降低8%),因此环境温度对库温造成的波动更小;空气制冷系统可以通过调节出气状态来改变送风压差,对疫苗冷库进行均匀送风。相比复叠式制冷系统减少了风机设备成本功耗,调节更加方便。因此,空气制冷系统在-70℃以下温区应用于疫苗低温保存具有很高的可靠性和稳定性,特别适用于疫苗低温运输设备,应用潜力很大。

摘要：低温空分系统是煤化工、冶金和航天等重要领域的关键支撑之一。然而,作为低温空分系统最大的耗能单元,空气压缩机的效率提升已接近瓶颈,压缩能耗居高不下,产生大量低品位、低能量密度的压缩余热,有效利用该部分余热可望成为提升压缩过程能效的重要突破口。本文首先从热力学角度对不同压缩过程进行了分析,总结了空分应用中压缩过程的主要特点,分析了减少压缩能耗的基本方向。在此基础上,对低温空分系统中压缩余热的特殊性进行了总结凝练。最后,立足于直接热利用和能量品位提升两个视角,从相对广义的压缩余热利用逐步聚焦到空分系统内压缩余热利用,综述了国内外的相关研究进展,并展望了空分压缩余热利用的未来研究与应用方向。

摘要：相变储热技术能够解决热能传递过程中的时空不连续问题,可有效减少热能的损耗,加速中国碳中和目标实现进程。但受限于相变材料的低导热特性,实际应用中的相变储热系统均需配置相应的传热强化装置,使系统复杂性和投资成本大幅增加。本文对相变储热技术的传热强化方法进行了简要分类,即单一传热强化技术、组合传热强化技术、多级传热强化技术以及液态PCM流动强化技术,并对后三者的不足进行阐述和说明。同时,基于相应结论,归纳总结了热源与热汇的三种相对几何关系,即扩张式、平行式和收缩式,可有效指导相变储热器结构总体设计。最后,对相变储热技术的未来应用进行了展望,应基于热力学和系统论等知识,从系统层面完成相变储热器的设计,实现热力学性能和经济性的最优。

摘要：大规模空分系统中,利用各级空压机出口的低品位余热,经热驱动制冷循环转换后反馈用于冷却各级入口,可使实际过程进一步趋近于理想的等温压缩过程,实现压缩余热自利用和压缩过程自增效的目的。以10万规模空分中空压系统的余热回收为例,基于气体压缩和热功转换基础理论,构建理想情况下压缩余热反馈增效的热力学模型,分析该方法对压缩过程的理论增效极限。进一步,研究了压缩机级数、环境温度等关键因素对于压缩效率提升的影响规律。结果表明,在热机循环冷端温度和制冷循环热端温度为40℃的条件下,当环境温度为20℃时,四级自增效流程的理想节能率可达5.39%。此外,节能率与压缩机级数和环境温度分别呈负相关和正相关。整体而言,此方法理论上可达到的节能效果显著,具有较大的发展应用潜力。

摘要：本文将三种空分压缩热的利用方式加以比较,包括有机朗肯–空分压缩热回收系统(ORC-ACS),有机朗肯–电驱动式蒸气压缩–空分压缩热回收系统(ORC-VCR-ACS),以及有机朗肯驱动式–蒸气压缩–空分压缩热系统(ORVC-ACS)。计算结果显示,ORVC-ACS具有最高的节能性和经济性,其节能功率可达1723 k W,折合节约电量15.1 GWh/a,空压机节能率达7.5%。ORC-VCR-ACS次之,其最高节约功率约为1268 k W,ORC-ACS的节能功率最低,其最高节能功率约为783 k W。ORVC-ACS的最高净现值约为9.9千万元,折现回收周期小于3.2年,具有较高的经济效益。ORC-VCR-ACS和ORC-ACS的最高净现值和最大折现回收周期分别约为9.7千万元、3.4年和4.4千万元、4.8年。此外,三个系统每年最多可节约二氧化碳分别为10.8、11.4和4.9百万吨,显示出巨大的环境潜力。

摘要：为降低径向流吸附器高度对均布的影响,提出了径向流吸附器的分层并联设计方法,并建立了径向流分层并联吸附器的数值计算模型。应用计算流体力学方法对分层并联式径向流吸附器中流体在床层内的流场进行了数值模拟计算,并在相同条件下与增高改进后的径向流吸附器的流场分布进行对比。结果表明,分层并联设计方法的均匀度相比于增高方法的均匀度提高了80%,有效清除了径向流吸附器过高对床层内流体均布的负面影响,且对分层并联径向流吸附器上部单元床层厚度进一步优化,达到了上下单元同时穿透的目的。

摘要：大量LNG溢出蒸发后将形成低温云团,对风向下游地面人员可能造成冻伤、燃烧以及缺氧窒息等危险。基于计算流体力学方法,构建了深低温两相多组分流动的Navier-Stokes方程以及湍流封闭方程,考虑了空气中水蒸气由于温度降低到饱和温度以下而相变传质过程。由于气相中氧气等非液化气体的存在,修正了计算水蒸气相变率的Hertz-Knudsen方程。详细给出了计算过程边界条件设置,评估了地球自转引起的科里奥利力影响特性。数值模拟了美国LLNL完成的Burro系列LNG排放羽流实验,发现考虑水蒸气相变的计算结果,相比于未考虑水蒸气相变的计算,更接近实验结果。研究结果对LNG接收终端等安全环境评估及设计有指导意义。