两类循环模式下不可逆热机装置的有限时间热力学优化

本文对具有有限热容流率的两热源间包含内部不可逆效应的卡诺循环热机装置的有限时间热力学优化问题进行了分析，在两种不同热交换模型下推导出不可逆卡诺循环热机装置在有限时间内的最佳功率及热效率的理论公式，给出了一些对实际热机装置设计及评估具有实用价值的新的热力学性能界限。     

回热对闭式燃气轮机循环性能的影响

本文研究恒温热源条件下具不要逆压缩、膨胀过程的闭式燃气机回热循环有限时间热力学性能，导出循环功率输出和热效率与循环压比间的关系，由此可得最佳功率，效率特性，对于给定的热源条件，回热对循环功率有很大影响，这一结论与经典的分析明显不同，分析中计入了工质与高、低温热源间换热器和回热器的热阻损失和压气机，涡轮机中的不逆压缩和膨胀损失，当不计高，低温侧换热器的热阻损失时，本文结果与经典结论一致。     

恒温热源条件下实际回热式布雷顿循环的功率密度特性

用有限时间热力学方法分析恒温热源条件下实际回热式布畦顿循环的功率密度特性,计入工质与高,低温侧换热器的热阻损失,压气机,涡轮机的不可逆压缩和膨胀损失,以及管路系统中的压力损失,导出了功率密度与压比间的解析式,并通过数值计算将对应于最大功率密度时的一些参数与对应于最大功率时的同样参数进行了比较。     

核能闭式循环氦气轮机动力装置性能优化

以潜艇用高温气冷堆氦气轮机循环为对象，用有限时间热力学理论和方法优化其性能，导出循环的功能、功率密度（功率与循环中最大比容之比）和热效率表达式，在高、低温侧换热器和回热器总热导率一定的条件下优化三个换热器热导率分配，得最佳功率、功率密度和热效率，并与文献中的概念设计方案性能作了比较。结果表明了本文方法的有效性。     

实际船舶制冷装置的制冷系数界限

用有限时间热力学方法研究实际不可逆制冷循环性能，导出其制冷率、制冷系数的佳关系；最大制冷系数及其相应的制冷率，分析了热阻、热漏和内不可逆性对装置特性的影响。所得的结果为实际船舶制冷装置的制冷系数提供了上限。     

闭式燃气轮机的最大功率输出

本文从有限时间热力学观点出发,导出有限时间约束条件下闭式燃气轮机循环的最大功率输出及其相应的效率界限。     

内燃机循环的有限时间热力学分析

本文基于有限时间内传热不可逆情况导出了内燃机理论循环的输出功率及热效率的表达式，建立了输出功率与热效率之间的关系，并由它得出了内燃机理论循环输出功率与热效率间的一系列重要结论。最后，还讨论了这些关系式的一些应用。     

LNG船双层壳内空气传热作用的模拟研究

分析大型液化天然气船温度场时,可以通过设定合理的对流耦合系数,模拟内外壳之间空气对于热传递的作用。依托通用有限元软件,开发出自动建模、边界条件设定、热力学解析计算、有限元循环判定计算等程序,最终输出对流耦合系数的专用计算模块。该计算模块可以自动搜索不同距离内外壳、不同环境温度下最合理的耦合系数,为进一步准确计算大型液化天然气船的温度场提供依据。     

船舶烟气S-CO_2布雷顿循环稳态热力学优化

主机烟气余热进行循环再利用是船舶绿色化的重要技术实现途径,其核心环节在于采用适宜的热力学循环系统实现烟气输入热功到涡轮输出轴功之间的高效能量转换。在简述超临界二氧化碳(S-CO_2)布雷顿热力学循环系统基本原理和技术特点的基础上,根据换热器、涡轮机和压缩机等系统核心组成设备的数学模型,在Fortran软件环境中建立以系统热效率为目标优化函数的再压缩式循环结构的稳态运行效率数值计算仿真模型,分别针对循环压比、回热器总换热系数、分流系数等参数对系统循环热效率的影响问题进行算例分析。结果表明:在2.10～2.45的压比范围内,不同工况条件下均存在全局最优分流系数使得热效率最大化。船舶热能动力循环发电系统最优运行工况分析中,在涡轮机入口温度500℃、压缩机入口温度35℃下,存在最优分流系数为0.39,对应的循环压比为2.37,循环热效率为32.15%。     

蒸汽喷射压缩器特性计算与分析

基于热力学原理并引入气体动力学函数,建立了蒸汽喷射压缩器的计算模型,提出了喷射压缩器喷射系数及压缩压力等特性参数的计算方法.计算分析了工作蒸汽压力、引射蒸汽压力、压缩比等对最佳喷射系数的影响,以及喷射系数和压缩压力、压缩比的关系特性,为蒸汽喷射压缩器的热力参数设计提供了理论依据和有效的计算方法.