海洋温差能发电透平设计及性能影响

通过对海洋温差能发电向心透平气动部分进行设计,对其气动性能及喷嘴的影响进行模拟研究.采用经验参数和遗传算法对其进行一维参数设计,并通过三维造型得到透平气动模型.采用计算流体动力学(CFD)技术对透平的三维流场和性能进行了数值模拟.结果 表明,在设计工况下透平的气动效率达到86.5％.在此基础上,对设计工况下的喷嘴-叶轮...     

朗肯循环海洋温差能发电系统性能理论分析与试验

 针对海洋温差发电系统中效率低的问题,对海洋温差发电朗肯循环进行了理论分析,建立了系统中关键设备数学模型,计算了发电系统循环热效率、净输出功率。通过计算得到：当透平进口气体温度和冷凝温度一定时,循环热效率随透平进口气体压力的增大先升高后降低,且存在最大值。研建了15 kW朗肯循环海洋温差能发电系统并试验验证,得到了在模拟海洋温差下循环热效率随各参数的变化趋势与规律,同时与理论计算结果比较,验证了理论计算结果的可靠性。     

新型半导体温差发电系统的研究

温差发电可将热能直接转化为电能,即使在只有微小温差存在的情况下也能应用,是适用范围很广的绿色环保型能源。本文研究了半导体温差发电器的基本原理,介绍了一种新型的半导体温差发电模块,对其性能进行了研究,并在此基础上构建了一套小型发电系统。分析了发电模块的不同串并组合矩阵的输出功率,设计了为蓄电池充电的稳压充电电路,并使设计的模块矩阵与蓄电池稳压充电电路匹配,使其输出功率达到最大。     

海洋温差能发展现状与关键科技问题研究综述

针对海洋温差能这一海洋新能源研究热点问题,总结分析温差能资源评估技术发展和资源分布现状,梳理温差能发电的循环方式、工质和深海管道等方面的技术变迁,并介绍当前国内外主要的温差能示范工程。从温差能发电装置的安全稳定、深层冷海水的综合利用、转换效率与多能互补和温差能发展的环境效应等几个方面探讨温差能发展中的关键科技问题,指出发展温差能的可行性和必要性以及当前面临的问题和挑战。     

利用太阳能的半导体温差发电系统

目前家用太阳能发电系统多用铅蓄电池储能,由此带来了成本高、维护频繁、铅污染等问题.本文提出将半导体温差发电技术同太阳能集热技术结合,通过一种廉价、清洁的储能方式利用太阳能,制作了系统模型,进行了实验,并讨论了该系统的可行性.     

南海海洋温差能发电站冷却水排放对周边海洋环境的影响分析

南海温差能资源储量巨大且水深、海底地形条件适宜,是具备开发海洋温差能条件的理想场所。为了分析西沙甘泉岛拟建岛基式海洋温差能发电站冷却水排放对甘泉岛附近海域环境的影响,利用数值模拟的方法建立了三维水动力模型,采用永兴岛验潮站的实测潮位数据验证了模型的可靠性,模拟分析了海洋温差能发电站冷却水的扩散过程及其对甘泉岛附近海域海水水温结构的影响。研究结果表明,温差能发电站冷却水会引起排放口周边温度的急剧下降,进而会在局部范围内产生温跃层,但温降范围主要集中在排水口附近,并且随着潮流流向扩散;排水口处温度梯度最大,且距离排水口越远,温度梯度越小;温跃层包络面积随排水温度的升高而减小,随排水流量的增大而增大;冷水团上方出现一个正跃层,下方则出现一逆跃层,且温跃层上界深度随着排水深度的增大而增大。研究成果可为海洋温差能发电站建设所涉及的环境问题给予合理评价和在生态环境管理上提供科学依据。     

半导体温差发电器件的热力学分析

从稳态的热传导方程出发，对发电器件进行了热力学分析，建立了半导体温差发电器件的基本模型，推导出p型和n型半导体内部的温度分布函数及输出功率和发电效率的表达式，讨论了传统分析中经常忽略的汤姆逊热对发电性能的影响．结果表明，在低温及大温差工况下汤姆逊热对输出功率的影响不能忽略．     

教学型温差发电演示仪的设计与制作

设计并制作了一种简单的教学型温差发电演示仪。演示仪由水和半导体发电片组成温差发电部分,利用冷水与热水之间的温差发电;由温度表和电压表组成测量部分,研究温差与电势之间的关系;由小风扇、LED和电珠组成效果演示部分。本设计原理简单,结构清晰,演示效果明显。教学实践中也很受学生的喜爱。     

接触压力对温差发电系统性能的影响

基于自行搭建的温差发电系统性能测试平台,以温度、开路电压、内阻、最大输出功率作为性能参数,研究接触压力对温差发电系统性能的影响规律.研究结果表明:在温差发电系统冷、热端温度均相同的情况下,接触压力增大,则系统开路电压和最大输出功率增大,但增大的幅度随压力的增大而逐渐减小;在温度一定的情况下,接触压力的大小对温差发电片内部的接触电阻影响不大;接触压力对温差发电系统冷、热端温度的瞬态响应特性影响不大,但对系统开路电压的瞬态响应特性影响很大,接触压力增大,则开路电压的瞬态响应速率加快.研究结果证明接触压力对温差发电系统的性能具有显著的影响.     

基于发动机冷却系的汽车余热温差发电系统研究

为了对发动机冷却系统中蕴含的高温能量进行回收利用,对基于温差发电的发动机余热发电系统进行设计研究,从而有效地改善汽车燃油的经济性,提高燃油利用率,减少废气、余热排放,对解决我国汽车工业快速发展所带来的环境和能源问题具有研究意义。目前,国内外温差发电系统主要是运用在汽车尾气排放系统上,汽车冷却系的热量尚未充分利用。研究的发动机冷却系余热温差发电系统是利用半导体温差发电材料的塞贝克效应直接将低品位的热能转化为电能而开发的一种新型清洁能源回收技术的系统。     

太阳能光伏/光热复合集热器能量转换性能的数值模拟

建立太阳能光伏/光热(PV/T)复合集热器的光电与光热耦合能量转换的数值模型,利用TRNSYS软件模拟PV/T集热器的光电、光热转换性能,分析结构参数和运行参数对PV/T集热器的能量转换性能的影响.计算结果表明:减小集热板排管的管间距与管径的比值有利于提高光热与光电转换性能;冷却流体的入口温度对PV/T集热器的性能影响显著,较低的入口流体温度有利于保持更高的光热和光电转换效率.增加冷却流体的入口质量通量可提高光热和光电效率;当入口质量通量增加至6.9 g/(s·m2)时,PV/T集热器的热、电效率分别为66.2％和10.8％,进一步增加入口质量通量对提高光热、光电效率的作用不大.     

一种新型制冷机能量调节的控制算法

研究新型混合吸收式制冷循环的能量调节的自动控制问题.采用动态矩阵预测控制算法设计多变量动态矩阵控制器,对新型混合吸收式制冷循环的能量进行自动调节,同时利用软件Matlab/Simulink对其进行仿真,结果表明该算法能有效地改善控制器的动态特性,显著提高制冷机的抗干扰性,表现出了较好的自适应能力.     

斯特林发动机热力循环的分析方法

基于机械损失以及加热器和冷却器的温度校核,对斯特林发动机循环的二阶分析法进行修正。以斯特林发动机为模拟对象,数值模拟了GPU-3斯特林发动机内部的交变流动和换热过程,得出其内部压力、温度、速度、功率和效率等参数的变化规律。数值模拟结果与NASA给出的测试结果进行比较,两者结果符合。运用修正后的二阶分析方法,分析了发动机转速、工质以及平均压强对发动机输出性能的影响。该修正后的二阶分析方法功率误差均小于20%。该分析方法为斯特林发动机的优化设计和工作特性分析提供一个有用的工具。     

燃气轮机实际循环熵产分析与性能参数评价

基于热力学第二定律,引入无量纲熵产数Ns表示燃气轮机装置热力性能完善程度,对其进行热力性能熵产分析.研究了表征燃气轮机装置热力性能参数:回热度σ、温度比τ、压力比π、循环有用功系数λ等对循环性能的影响及其相互关系.结果表明,采用有回热的循环Ns相比无回热的循环Ns明显减小,且在σ较大的情况下,Ns随π增大而增大,但变化不明显,随τ增大而减小.因此可通过增大τ、增大σ(≥0.7)和适当选取π以获得较大的循环热效率ηi及较小的Ns.在较高τ的情况下,尽量提高λ,以减小Ns.     

关于发电厂管道热效率的反平衡算法及其分析

根据热平衡原理，提出发电厂管道热效率的反平衡算法及其具体计算式，阐明了电厂管道热效率所对应的热力系范围，对电厂管道热效率的影响因素作了分析，并给出了计算实例。     

乙苯脱氢制苯乙烯反应系统能量模型与分析

运用复杂系统能量传递-转换模型,对乙苯在绝热式反应器中脱氢制苯乙烯反应系统作(火用)分析,用系统(火用)流图代替结构特性,可简化对系统的分解与数学运算,并建立该系统的能量模型。推导了系统总(火用)效率与能量单元(火用)效率相互关系的表达式,探讨了高温焓(火用)与低温焓(火用)的概念,计算出系统总(火用)效率、各能量单元(火用)效率与能量单元(火用)效率贡献系数,确定节能的主攻方向。分析结果与工厂实际数据基本相符。     

氧热法电石合成的反应平衡和热匹配分析

针对氧热法电石合成中吸热的生成反应和放热的碳燃烧反应耦合,从热力学角度对电石生成途径、反应化学计量平衡以及吸、放热反应热耦合进行了分析。结果表明:(1)电石由CaO+3C→CaC2+CO一步直接生成的可能性更大;(2)不同化学计量对应4种不同反应体系,各体系电石平衡转化率都随温度升高而升高,随压强增大而减小,电石与氧化钙发生副反应的转化率大致为随温度升高而先升后降;(3)反应热匹配量和匹配条件取决于电石生成反应物料处理量和电石纯度要求。电石生成反应与燃烧供热反应耦合于同一反应器是可行的。