提升管管径对有机工质气泡泵性能的影响分析

基于气液两相漂移流理论,对以TFE（三氟乙醇）/E181（四甘醇二甲醚）溶液为工质的扩散吸收式制冷系统气泡泵建立数学模型,通过MATLAB编程,在不同的浸没比和加热功率下,分析了提升管管径对TFE/E181气泡泵性能的影响规律。结果表明,TFE/E181气泡泵的性能随提升管管径的变化与浸没比和加热功率密切相关;在浸没比介于0.2 ~ 0.7,加热功率介于200 ~ 1 200 W的范围内,存在一个最佳的提升管管径使得气泡泵的溶液提升量与效率最大,且提升管最佳管径随着浸没比和加热功率的增大而增大,直至趋于弹状流最大许用直径;此外,当提升管管径一定的情况下,TFE/E181气泡泵的溶液提升量与效率随浸没比的增大而增大,而随加热功率的变化则与提升管管径的大小有关。     

甘孜地热发电能量分析与火用分析

本文对四川甘孜的一口地热井进行能量分析和?分析,参考该井地热水的温度115℃,采取的发电方式有单级闪蒸系统、预热有机朗肯系统、闪蒸有机朗肯联合系统。结果表明,闪蒸朗肯系统的?效率最高（47.81%）,预热朗肯系统次之（46.31%）,单级闪蒸系统最低（42.83%）。对于有机朗肯循环,发生器的影响因子及?损均为最大;而闪蒸部分,闪蒸罐的影响因子最高,但闪蒸朗肯系统将其?损减少64.8%,低于汽轮机。计算结果显示,提高闪蒸/发生温度能够提高效率、减少?损,而闪蒸朗肯系统中发生温度有较好的优化性能。综上所述,闪蒸有机朗肯联合系统具有最大的净功率（360.8 kW）和最高的?效率,而且尾水温度最低,热效率适中,适合用于中低温地热发电。     

制冷用木屑基质复合吸附剂的制备及性能测试

为开发出用于吸附式制冷的高性能吸附剂,基于炭化造孔原理制备了木屑氯化钙复合吸附剂,测试了氨气作为制冷剂的吸附性能,考察了原料配比、炭化温度对复合吸附剂性能的影响,并利用扫描电镜和能谱分析仪观察了复合吸附剂的微观形貌和元素分布。结果表明：炭化法制备的复合吸附剂具有丰富的微孔结构,氯化钙的含量高,达到70%以上,而且氯化钙在样本吸附剂中分布均匀;样本吸附剂的烧失率随炭化温度的升高而增加,而样本的吸附量随着炭化温度的升高先增大后减小;样本中氯化钙的含量对吸附量具有重要的影响。样本SB4的最大单位质量吸附剂制冷功率（SCP）达到1418.16 W/kg,前10 min的平均SCP达到876.1 W/kg。实验结果表明,炭化法制备的复合吸附剂不仅解决了氯化钙吸氨过程中的膨胀结块现象,而且增加了传质速率。     

氯化钙/硅胶和氯化钙/凹凸棒土复合吸附剂的制备及性能对比

分别通过浸渍法和焙烧法制备了两种复合吸附剂氯化钙/硅胶和氯化钙/凹凸棒土。在温度40℃、相对湿度20%条件,氯化钙/硅胶复合吸附剂的吸水性能随样本中氯化钙含量的增加而增加。氯化钙/凹凸棒土的最佳焙烧条件为焙烧温度300℃,焙烧时间2 h。在相对湿度为20%,吸附时间分别为15,20 min时,氯化钙/凹凸棒土的SCP分别为140.26,128.92 W/kg,远大于同等条件下氯化钙/硅胶的SCP。两种吸附剂的吸附性能对比表明,氯化钙/凹凸棒土吸附剂由于其良好的吸水性能更加适用于低温驱动的吸附制冷机。     

吸附式制冷工质对的吸附性能测试研究

吸附剂的性能是吸附制冷技术中最重要的参数之一,而吸附量和吸附速率是吸附剂性能的2个重要指标。准确测定吸附剂的性能对于吸附制冷机的设计起着至关重要的作用。本文结合国内外对吸附剂性能的测试方法以及本课题对汽车余热吸附制冷所用吸附剂的性能进行测试,着重阐述吸附剂性能测试所用方法的特点以及使用范围,旨在为吸附剂性能的准确测试提供参考。     

换热器传热能力对有机朗肯循环性能的影响分析

为了提高低温有机朗肯循环的技术经济性,基于热力学第一和第二定律,建立了系统数学模型,以R1233zd(E)作为循环工质,在蒸发器热负荷恒定和系统净输出功最大的两种约束工况下,分析了蒸发器和冷凝器的传热能力对有机朗肯循环系统的影响。结果表明:适当提高蒸发器和冷凝器的传热能力均能提升有机朗肯循环系统的热力性能;相对而言,蒸发器传热能力的影响更为显著,当蒸发器与冷凝器的传热能力增大2倍时,系统热效率分别升高了约168%和60%。此外,存在最佳的蒸发器和冷凝器传热能力使有机朗肯循环系统的比初始总投资最小。     

单井地热供暖关键因素分析

基于地热井内流体的流动换热方程以及岩石的能量方程,研究井直径、岩石导热系数、井深和地温梯度对采出水温度和采热功率的影响. 结果表明：单井采出水温度、采热功率和岩石温度场均随时间衰减,第1、10、20个供暖季对应的平均采热功率分别为755.01、660.02、639.42 kW,上述数据可用于热泵选型. 对于20 a的供暖期,当两井间距为200 m时不会产生热干扰;岩石导热热阻远大于井内对流热阻和井壁导热热阻,降低岩石的导热热阻是提高采热功率的最有效手段;增加井直径和岩石导热系数可以降低岩石导热热阻;岩石导热系数每增加0.5 W/（m·K）,采热功率增加100 kW;增加地温梯度和井深可以增大岩石和流体之间的传热温差,提高采热功率;地温梯度每增加10 K/km,采热功率增加213.54 kW.     

CO2单井增强地热系统取热性能研究

为提高闭式单井系统取热性能,提出一种CO₂单井增强地热系统（CO₂-SEGS）。建立井筒流动换热和储层热-流-固耦合的数学模型,考虑CO₂可压缩性以及井纵向压力传递特性,对比分析了水和CO₂在SEGS中的取热性能,研究系统取热性能与封隔间距、井筒保温的关系。结果表明：（1）额定循环流量下,井口生产温度从134.09℃降低至116.06℃;CO₂在采出过程中降压膨胀做功,产生明显的温降效应,中心管井口温度比底部低约57℃。（2）井筒不同位置处CO₂的密度、热容差异很大,当循环流量小于50 kg/s时,依靠浮升力作用,SEGS可实现自主循环运行,无需额外泵功。（3）当水和CO₂的流量分别为15 kg/s和40 kg/s时,两者年均取热速率近似相等,CO₂的采出温度比水低约40℃,而压力损耗远小于水。（4）SEGS取热性能与封隔间距以及中心管保温性能呈正相关。研究结果可为SEGS系统的开发提供参考。     

冷却器管道直径对大直径棒材冷却效果的影响规律

利用有限元耦合场数值模拟计算方法,对大直径棒材穿水冷却过程进行了三维非稳态数值模拟,分析了冷却器管道直径在棒材不同位置及对整体冷却效果的影响规律。模拟结果表明：在棒材整体方向上,管道直径D=220mm及D=240mm时冷却效果最好,D=350mm及D=400mm时冷却效果最差;在给定的工况条件下,棒材表层的温度在冷却过程中出现了波动,且冷却器管道直径越大波动现象越明显;棒材长度方向上温度分布不均匀。     

太阳能有机朗肯-闪蒸循环工质选择

近年来,太阳能低温热发电技术作为可再生能源领域的研究热点受到越来越多的关注。文章针对太阳能平板集热器驱动的有机朗肯-闪蒸循环（solar binary-flashing cycle,SBFC）,基于EES（engineering equation solver）软件建立数学模型,分析了7种制冷剂包括R601、R601a、R1233zd（E）、R600、R1234ze（Z）、R600a和R1234ze作为循环工质在SBFC系统中的应用潜力,并在系统净输出功最大的工况下,研究了集热器出口热水温度（80～100℃）对SBFC系统热力性能的影响规律。选用的性能指标参数有净输出功、热效率、第二定律效率、不可逆损失、换热器热导（UA,总传热系数与传热面积的乘积）和单位太阳能集热器面积净输出功。结果表明,在所研究的工况范围内,随着集热器出口热水温度的增大,SBFC系统的热力性能得到显著的提高,且工质的标准沸点温度越高,SBFC热力性能越好,其中R601具有较高的净输出功、热效率和第二定律效率,并且系统的不可逆损失较小,是一较理想的SBFC系统循环工质。