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。     

船舶烟气余热S-CO2布雷顿循环发电技术发展分析与评述

  目的  旨在应对超临界二氧化碳（S-CO₂）布雷顿循环发电系统外界条件扰动对运行参数可能造成的影响,保证系统高效、安全稳定地运行。  方法  基于Matlab/Simulink平台搭建简单S-CO₂布雷顿循环发电系统动态数值仿真模型,并进行系统瞬态运行特性分析;模拟冷却器参数发生变化时热力循环系统运行参数的变化规律,分析冷源温度波动对系统各部件进出口参数和系统循环效率的影响以及调节手段。  结果  结果显示,由搭建的系统瞬态仿真模型所得结果与实验结果间的最大误差为3.658%;冷却水温度升高2 K会导致压缩机入口温度升高1.4 K,系统需300 s恢复稳定;增加PID控制系统后,压缩机入口温度变化幅值降低50%,系统稳定时间减少62%。  结论  建立的模型能够准确反映系统运行情况,由冷却水温度升高和流量增加对系统影响的对立性为基础而搭建的PID控制系统能够保证系统内CO₂工质始终处于临界点以上,可以保障系统安全稳定运行。     

浮筏系统结构参数的功率流灵敏度分析

浮筏系统已经大量地应用在舰船动力装置的减振降噪中,本文介绍了一种浮筏系统功率流灵敏度的分析方法,利用有限元法,将浮筏系统离散为一个个有限单元的集合,在动态分析的基础上,求得系统在所要求的激励点和基础响应点之间的功率流对给定参数的灵敏度。为浮筏系统的设计提供了有用的信息。     

舰艇蒸汽压缩空调装置最小传热面积优化

用有限时间热力学方法分析实际空调装置性能,以最小传热面积为目标,计入蒸发器、冷凝器中的传热损失、压缩机的不可逆损失,过冷和过热损失,建立了以Ｒ２２为工质的变温热源蒸压缩空调装置优化模型和方法,并分析了实际舰艇水冷空调机组的最优性能。     

船舶电站微机实时和模拟控制系统

本文介绍了船舶电站微机实时和模拟控制系统的组成、功能、结构和程序设计。     

浸水条件下前期荷载对砂岩颗粒料压缩-回弹特性影响

压缩-回弹特性是地基处理及基坑工程中沉降及回填变形分析的重要参考依据。由于砂岩颗粒料属颗粒类材料,浸水时前期荷载及干密度影响其压缩-回弹特性;采用应力控制式三联杠杆(高压)固结仪,探究浸水24 h后前期荷载及干密度对砂岩颗粒料压缩-回弹特性影响。结果表明:干密度相同时,随着前期荷载增加,砂岩颗粒料压缩特性逐渐减小;在相同卸荷比条件下,回弹率逐渐降低;前期荷载相同时,砂岩颗粒料压缩特性与回弹特性均随干密度增大而逐渐减小;砂岩颗粒料塑性应变随前期荷载增加、干密度增大而逐渐减小。