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  • 简介:回顾了构形理论的产生与发展过程,指出其是广义热力学优化发展的一个新方向;阐明了热力学优化过程中运用该理论对装置进行优化的重要作用;综述了该理论拓展应用于传热、流体流动、干燥、交通运输、管网以及经济决策等领域现状;介绍了自然界中各种形式的系统和组织(生命体和非生命系统),其结构均源自于要达到整体性能最优目的这一深刻命题;指出了构形理论与场协同理论结合进行研究是下一步的发展方向.

  • 标签: 热力学优化 场协同理论 整体性能 装置 组织 构形
  • 简介:稠油不同于常规原油,高黏度和高凝固点特性使其难于用常规方法开采,火烧油层是有效的热力开采方法之一。利用TG-DSC技术研究稠油氧化燃烧过程,对其质量、热量变化和动力学进行分析。研究发现,稠油在有氧氛围中受热主要发生氧化燃烧反应,在510℃可完全反应。反应过程分为三段,包括低温氧化(LTO)、燃料沉积(FD)和燃烧,其中燃烧又分为低温燃烧(LTC)和高温燃烧(HTC)。

  • 标签: 稠油 TG-DSC 氧化燃烧 动力学
  • 简介:燃气机热泵是以燃气机作为动力来驱动的压缩式热泵.对燃气机热泵的热力学第一定律、(火用)分析和能级平衡理论分析结果表明:其一次能源利用率可达1.76,(火用)效率为0.291,能级平衡系数为0.394.与电动热泵等其他供热装置相比,燃气机热泵有着较高的热力学完善性,是一项高效节能技术.由于能级平衡理论分析考虑了(火无)的作用,而热泵供暖时其性能系数的提高主要是利用了环境热量,所以建议采用能级平衡理论来分析评价热泵的性能.

  • 标签: 燃气机热泵 热力学第一定律 能级平衡理论 YONG GEHP 压缩式热泵
  • 简介:利用7种不同粒径大小的CaO颗粒以热重分析方式进行脱硫反应实验,反应温度分别为680,750,890℃,得到了各种脱硫剂的实时转化率曲线;并针对热重分析实验的特点对变晶粒模型进行改进得到了脱硫反应动力学方程式;通过与热重分析实验相比较的方式获得SO2气体在产物层中的扩散系数和化学反应速度常数值.结合SEM分析了温度对脱硫反应的影响原因.得到了气体在产物层中的扩散系数与粒径之间满足幂函数关系,颗粒具有分形特性的结论,解释了以往实验者给出的实验数据的分散性问题.

  • 标签: 氧化钙 反应动力学 气固反应 变晶粒模型 脱硫反应
  • 简介:热管在采油中的应用,主要应用在井筒中.井筒重力热管是利用热管将油藏自身能量即井底热量传递到井筒上部,在无需外加动力条件下实现对井筒近井口流体加热,改善井口流体温度分布,防止近井口结蜡和絮凝,从而降低采油成本.为了研究井筒重力热管的传热性能和工作过程,进而改进和优化重力热管的传热性能,运用visualbasic进行模拟计算.基于理论研究,证明热管起到了均衡流体温度场的作用.在此基础上,原油与地层传热系数反应了原油向地层散热的能力,该系数与井口油温基本呈线性关系;原油与热管传热系数对原有温度的降低有一定局限性;对于长径比较大的热管,热流密度不大的情况下,会出现携带极限,可通过计算得到验证.

  • 标签: 热虹吸管 传热系数 传热损失 VB程序
  • 简介:制约碳捕集技术发展的瓶颈之一在于能耗过高,而现有碳捕集能效分析的方法论与适用模型并未从能源转换的共性机制层面揭示碳捕集理论能耗的"天花板"。因此,也较难像热力学经典概念热机、热泵及其衍生研究框架一样,从"理想与现实之间的不可逆性"这一思考原点出发,探索节能降耗的新机制与新途径。从碳捕集中能源转换的普遍特性出发,提出了热力学碳泵这一概念,首先对其在既有碳捕集研究体系中的辅助角色进行了论述,其后建立了基于热力学观点的模型并展开案例分析,最后与既有混合气体分离模型进行了异同讨论,阐述了两者的互补性。对热力学在面向新型工业应用情景下的能效分析进行了可供参考的尝试。

  • 标签: 热力学 碳泵 碳捕集 能效
  • 简介:提出新型冰箱混合制冷剂HFC152a/HFC125(质量比:85/15).基于制冷剂物性计算软件REFPROP7.0,开发了制冷剂热物性计算程序,对此新型冰箱混合制冷剂的热力学性质进行了计算,并由此制作了其压焓图及饱和性质表,同时给出了制作图表过程中制冷剂物性计算选用的状态方程和实际气体热力学计算公式.为混合工质HFC152a/HFC125进一步科学研究和工业应用提供了基础数据.

  • 标签: HFC152a/HFC125 制冷剂 压焓图
  • 简介:采用频域和相空间方法分析沸腾两相流系统.用实测的声压信号重构相空间,并用最大Lyapunov数和相关维数对重构的相空间进行量化.分析这些量化参数与实际实验过程中观察到的流型变化之间的关系.结果表明:声压信号的功率谱和相空间的量化参数均与沸腾流体中的流型变化有关,有可能作为流型变化的特征参量.

  • 标签: 沸腾两相流系统 LYAPUNOV指数 相关维数 相空间 热稳定性 流体动力学
  • 简介:为了研究甲烷在纳米尺度狭缝中的吸附特性,采用分子动力学模拟的方法研究了温度、压力以及狭缝表面的水滴对甲烷吸附情况的影响。研究表明:降低温度和增大压力均能使吸附相的密度增大、吸附层的层数增加、吸附区扩大;升高压力将使吸附作用减弱,温度较低时,升高温度将使吸附作用增强,温度较高时,升高温度将使吸附强度减弱;狭缝表面存在水滴时,狭缝对甲烷的吸附作用被明显削弱。

  • 标签: 页岩气 分子动力学模拟 吸附特性 体系压力
  • 简介:自可持续发展的概念提出后,人们以各种理论或模型去描述能源的有效利用,多数给出趋于乐观的前景.从热力学熵增原理,分析耗散结构三个重要环节的可持续性,即导入的可持续性源于各种资源供应的可满足性;代谢的可持续性应具有科学的预见性和自觉的协调性;废弃的可持续性应立足于废弃物的可再生性和可处置性.得出可持续发展的关键在于能源供应的可持续性以及人类社会生产和生活方式与自然界自觉有效的协调.提出能源有效利用、节能和新能源开发研究是当前与今后的重要任务,并加强用能可持续发展的世界观教育公民.

  • 标签: 可持续发展 熵增原理 耗散结构 环境污染 能源
  • 简介:利用分子动力学方法对铜-氩纳米流体和基础流体在不同剪切速度下的纳米尺度的Couette流进行模拟计算。结果表明:在纳米尺度通道内,纳米流体流动过程中颗粒存在旋转运动和平移运动,从而加强湍流效果,强化传热并影响整个流动区域内的流动速度分布,造成纳米流体速度呈非线性分布。壁面和纳米颗粒表面都会形成一层排布更为规则的液体原子吸附层,吸附层内液体分子在流体流动过程中一直伴随着壁面和纳米颗粒进行运动,且吸附层具有"类固"特性,可以增强纳米流体的传热能力。

  • 标签: 纳米通道 纳米流体 流动特性 分子动力学
  • 简介:国家能源领导小组办公室副主任、国家发改委能源局局长徐锭明写的《积极推进我国替代能源发展》文章,总计不过三千多字,但言简意贼,论据充分,匠心独运,高瞻远瞩。细细凄之,写得真好。作者巧用“木桶理论”,以“寻找短板”、“了解短板”和“加长短板”三个层次展开,分析了影响我国能源安全的短板,是我国经济发展对能源需求的快速增长和我国石油资源和油品供应不足的矛盾;提出了解决这个供求不足矛盾的根本出路罡发展替代能源,它是我国能源发展战略的一个重要组成部分。这块替代能源短板,目前还缺乏统一性、科学性和协调性,影响了它的发展;指出了加长短板的方法,是墨积极推进我国替代能源的发展战略,特别墨对煤炭液化、醇醚类及生物燃料等替代能源进行全面、客观、深入的技术经济评价,提高自主创新能力。强调建立以企业为主体,市场为导向,产学研结合的技术创新体系,推进替代能源产业化发展。与此同时,还墨加强国际交流与合作,支持有条件企业到境外发展,认真学习和充分借鉴各国一切先进成果,引进消化吸收再创新,实现互利共赢与共同发展。徐局长这篇文章,指明了我国可再生能源的战略地位和其它替代能源的发展方向,对从事能源开发利用和研究的专家、学者和生产企业是极大的鼓励和鞭策。

  • 标签: 木桶理论 能源发展战略 自主创新能力 替代能源 品味 技术经济评价
  • 简介:运用分子动力学方法对高分子稀溶液进行了模拟,分析了链长、溶液密度对高分子链构象参数和动态特性的影响。模拟结果表明:高分子链的构象参数随溶液密度的增大而减小,随着链长的增加逐渐增大,但增大的倍数逐渐减小;链长的增加和溶液密度的增大限制了高分子链的随机运动能力,但当链长增加到一定程度后,链长对随机运动能力的影响逐渐减弱;高分子链的松弛时间随着链长的增加和溶液密度的增大而增大。

  • 标签: 分子动力学 高分子链 构象参数 动态特性
  • 简介:提出了一种发动机排气余热驱动的以氯化钙-氨为工质对的吸附式制冷机的设计方法,在实际工况下对该系统进行了测试,得出了系统的工作特性曲线,并采用吸附制冷单管实验台,对制冷系统单元吸附床在解吸和吸附过程中的传热传质特性进行了研究.结果表明,在恒定蒸发压力下,制冷能力随进入发生器的热流变化,吸附床内的传质过程主要受传热过程影响.

  • 标签: 柴油机 余热吸附式制冷系统 动力学 实验 传热传质
  • 简介:基于生物质湿解腐殖化处理过程中蒸汽的供给和节能与环保的多重考虑,构建了湿解腐殖化处理分别与过热蒸汽干燥及热风干燥联合的系统,并对两种不同干燥方式的系统进行了热力学分析。结果表明,在环境温度20℃,给料含水质量分数30%~65%时,过热蒸汽干燥可以实现29.71%~40.95%的能量自给率;在给料含水质量分数为60%,环境温度5~35℃时,能量自给率大约为28.70%,同热风干燥相比,节煤率都超过了30%。

  • 标签: 湿解腐殖化 生物质 过热蒸汽干燥 热风干燥 热力学分析
  • 简介:利用热重分析技术对生物柴油和0#柴油进行燃烧特性分析,比较两者的热稳定性。根据DTG-DTA曲线及实验数据,利用Achar微分法和Coats-Redfen积分法计算了活化能,并推断出生物柴油和柴油在低温段和高温段的非等温动力学方程。实验表明:生物柴油的挥发分较高,易于燃烧;但低温段表面活化能高于生物柴油,热稳定性优于柴油。

  • 标签: 生物柴油 热重分析 热稳定性 动力学方程
  • 简介:实验测定了两种不同板式换热器在低Re条件下(200〈Re〈1300)的传热性能及阻力特性。根据实验数据分别从板片波纹的倾斜角、间距、高度等三方面对板式换热器的传热、阻力影响进行理论分析,在低Re下,从对传热效果影响程度来看,波纹的间距要大干波纹的倾斜角、波纹高度;而对压降的影响,波纹的间距要小于波纹的倾斜角、波纹高度。根据实验数据回归了相应板片传热系数、阻力系数的经验关联式,计算值与实验值有较好的一致性。并对板式换热器进行了热力学分析。为板式换热器在小流量、低流阻情况下的工业应用提供板型设计、流程设计的理论依据。

  • 标签: 板式换热器 低雷诺数 低流动阻力 热力学分析
  • 简介:介绍了用于低温环境下采用自然工质CO2、NH3和R2903的复叠式制冷循环,介绍和分析了CO2、R290和NH3的物性特征,并且进行了复叠式制冷循环的热力学理论分析,通过计算得出了不同蒸发温度下的最佳低温循环的冷凝温度和最佳流量比.通过CO2-NH3,CO2-R290和NH3-NH3复叠式循环的比较,可以看出CO2-NH3、CO2-R290的复叠式制冷循环在低温制冷条件下有明显优势.

  • 标签: 自然工质 制冷循环 热力学 复叠式制冷循环 二氧化碳 氨气
  • 简介:采用分子动力学方法对纳米尺度下氩液滴在氩蒸气中蒸发过程进行了模拟,其中液相分子采用球形截断的Lennard-Jones势能函数描述。模拟过程首先在三维模拟空间产生准稳态平衡的液滴和周围气相环境,随后控制液滴的外界物理条件形成蒸发现象,同步记录气液两相分子坐标和动量变化,从微观信息中统计计算出相应的宏观物理信息。研究了蒸发初始液滴半径的不同研究其对液滴蒸发过程的影响,结果表明纳米尺度下液滴蒸发现象与微米以上尺度液滴蒸发现象存在差异;引入等效辐射能的概念在分子动力学方法中实现了对辐射能传递过程的模拟,证实了辐射传递能量会对纳米尺度液滴蒸发过程产生很大的影响。

  • 标签: 蒸发 分子动力学 液滴初始半径 等效辐射能