热源变化影响下S-CO2布雷顿循环动态分析

文章基于能量守恒微分方程建立了改进的S-CO₂再压缩布雷顿循环动态模型,分析了船舶烟气温度和流量的变化对循环系统的动态响应。研究结果表明,热源温度和流量的降低导致循环系统的输出功以及循环效率降低;相对于热源流量,热源温度对循环系统的影响较大。     

有限热源间定常态热机不可逆循环的有限时间热力学分析

本文针对两有限热容流率热源间内部不可逆定常态热机装置，基于设计的约束条件，讨论了两类不同换热模式下卡诺热机有限时间热力学性能，进一步认校核约束条件出发，考虑变温吸放热的热机循环，给出了最佳功率和相应的热效率限，并做了相应的讨论分析，为实际定常态热机装置的设计和评估提供了理论参考依据。     

船用烟气余热S-CO2布雷顿循环发电系统性能分析

开展船舶主机不同负荷工况下的S-CO₂布雷顿循环余热系统热力学特性和效能分析是其实现工程应用的必要环节。本文通过性能分析确定系统热力学参数对净输出功率和平准化能源成本的影响变化趋势,最佳运行参数范围以及系统关键热力学参数。通过主机典型负荷工况下的效能评估,分析集成S-CO₂再压缩布雷顿循环余热发电系统后的船舶节能减排效益。结果表明：主压缩机入口压力和压比对整个余热发电系统热力学性能和经济性影响最为显著,可调节这2个关键热力学参数以确保系统在船舶主机不同负荷下获得良好系统性能;集成该余热发电系统后,MAN8S90ME-C10.2型主机系统热效率最高可提高0.91%,燃油消耗量平均每年可减少51 t,NO₂和CO₂的排放量每年可分别减少2.28 t和760 t。     

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。     

基于空气布雷顿循环的海上油气平台发电燃气轮机余热回收系统热力性能分析

针对海上油气平台某发电用燃气轮机排气余热源,设计了以空气为工质的布雷顿循环余热回收系统.在建立二级压缩中间冷却余热利用系统的热力学、经济学分析模型基础上,计算时考虑了空气的变比热特性,分析了系统余热回收工作过程的热力性能,获得了涡轮进口空气温度、压气机总压比和压气机压比分配对系统性能参数的影响规律.结果表明,系统最优的动力性指标和经济性指标对应的压气机总压比不同,当压气机压比分配比例为6∶4时,系统可以较好地兼顾动力性和经济性性能指标.     

柴油机不可逆循环性能分析及优化

建立了不可逆diesel循环的热力学模型,对diesel循环进行了有限时间热力学分析。推导出在内可逆、内外均不可逆时diesel循环在给定热力学模型下输出功率与热效率之间的关系式,并证明了内可逆diesel循环有一最大输出功率,而此时循环热效率即为著名的CA效率,并求出了最大输出功率表达式,证明了在具有最大输出功率时循环压缩比及预胀比有确定的关系。当具有内外双重不可逆时,相应公式只是对内可逆时的公式用不可逆系数I进行修正,即用ITL代替原公式中的TL即可。给出了计算实例,并通过实例计算分析了内不可逆系数、热源温度对最大输出功率、热效率的影响及循环压缩比、预胀比对热效率的影响。本文的研究对内燃机的设计和性能评估有理论意义。     

传热规律对船舶热机最优性能的影响

本文导出了不可逆卡诺热机的效率与输出功率的优化关系，并借此讨论了三种常见传热规律不可逆卡诺热机的最优性能，得到了一些普适结果，它对于热机优化设计提供了一些新的理论依据。     

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。