利用低温冷能温差发电及电解水制氢氧的实验研究

本文设计了一种利用半导体温差发电器件回收LNG低温冷能的新装置,对不同工况下冷能-电能的转化效率进行了测试,将产生的直流电以不同的工作电压通入电解槽对质量浓度为30%的KOH溶液进行电解,得到了电解水制氢氧的电流电压曲线,并与直接用稳压电源电解水制氢氧的数据对比,结果基本一致.结合功率匹配条件,讨论了该方案性能扩展、优化设计的方法。     

热泵热水器变工况性能的无量纲对比态分析法

本文介绍一种热泵热水器性能的无量纲对比态分析法,该方法采用不同工况的热泵热水器性能参数与标准设计工况的参数对比的无量纲参数来描述实际工况性能。分别导出了理论和实际的描述热泵热水器变工况性能的无量纲表达式,给出了环境气温从-5～40℃,进水温度从5～30℃的无量纲性能曲线,以及两种型号的实验机的结霜温度区的实验结果无量纲对比性能。研究发现,热泵热水器的对比热水流量m_w是体现变工况性能的极为敏感和重要的参数,只有用m_w和COP相结合,才能全面反映热泵性能。     

流体PVT的对应关系

本文依据对应态原理,提出新定义的对比压缩因子Zr=(1-Z)/(1-ZC)的无量纲交换式和对饱和温度的对比温度Tsr=T/Ts式,并根据两种流体工质对比压力Pr1=Pr2,对比温度Tsr1=Tsr2相等时,Zr1=Zr2相等的原则,导出了从一种已知PVT关系的物质推算它种物质的PVT值的通用方法。用本方法以水为标准物质推算了R12、R131、R134a、C2H4等几种物质在过热气体区、超临界区和液体区比容,计算值与文献实验值的平均偏差小于2,最大偏差小于4%。     

不可逆过程的有效能消耗率及不可逆度

本文从不可逆过程有效能消耗率分析出发,提出一种表征不可逆过程的新参数一不可逆度,定义为不可逆过程的总有效能消耗率与总输入或输出能流流率之比值;在提出热力系的势能概念和多种形态能量的有效能定义式的基础上,阐述了有效能消耗率方程,有效能消耗源强度,有效能消耗率最小原理,给出并比较了有效能消耗率与熵产率和(火积)耗散率的关系;有效能消耗率与过程的能流率量纲一致,克服了熵产率和(火积)耗散率与能流率量纲不一致的缺点;不可逆度的物理意义是不可逆过程有效能消耗系数或功耗系数,与热力循环效率互补.     

多元混合工质泡点和露点的推算研究

本文在对二元和三元混合液的泡点和露点研究基础上,导出了理想混合物的泡点压力和露点压力与组分的关系式,并通过对R401(A/B/C)、R407(A/B/C/D/E)、R409(A/B)等系列三元混合物的研究,推荐了多元混合物泡点压力和露点压力与对比温度的关联式,上述算法和推算式通过多种混合工质的实验值或文献推荐值比较检验,平均偏差在1%以内,个别点的最大偏差也就在2%左右,满足工程使用精度。     

非平衡态辐射场能量状态参数的表征

本文提出了非平衡态辐射体系的热力学框架,以光子的能量、光子的有效能、光子的熵、光子的特征温度为基础,把辐射热力学体系分解为边界和辐射场进行描述,给出了非平衡态辐射场中辐射能状态参数的表征式,提出了表征任意指定照射窗口的照射辐射特征温度概念,结合照射辐射强度、照射辐射能量等效温度,表征了辐射场的能量强度、有效能和熵等热力学参数。     

HFC/HC混合工质共沸点的推算

HFC/HC混合工质的气液性平衡实验研究结果表明,该类型混合工质大多存在共沸现象。根据形成共沸点的热力学条件,以PR状态方程结合vdW混合法则,利用建立的二元相互作用系数k_ij差值关联模型,对10种HFCs工质（HFC23、HFC32、HFC125、HFC143a、HFC134a、HFC152a、HFC227ea、HFC236fa、HFC236ea、HFC245fa）与3种HCs工质（HC290、HC600a、HC600）相互组合而成的30种HFC/HC混合工质进行了共沸点判断和共沸点性质推算,并与已有气液相平衡实验数据的体系进行对比。结果表明该方法可用于推算HFC/HC混合工质共沸点性质。     

两级透射-反射聚光分频电热联产系统设计和分析

在传统聚光条件下的太阳能光伏发电系统中,由于太阳光中存在所有波段的光子,而其中只有一部分能够被太阳电池用来发电,其余的部分进入太阳电池之后非但不会被用于发电,反而会变成热量使太阳电池升温,从而使电池光电转换效率下降．本文设计了一种聚光且具有分频功能的太阳能电热联产系统,利用线聚焦菲涅尔透镜和光谱选择性透过涂层改善太阳电池表面的入射光环境,在聚光的同时将不利于光伏发电的太阳光波段反射并加以收集利用．分析结果表明,与相同条件下传统的只进行聚光的光伏系统相比,两级透射一反射聚光分频电热联产系统具有更高的太阳能利用效率．     

吸附式制冷的动态特性分析

以非平衡吸附模型为基础,计算了加热流体温度变化时,系统的性能系数COP以及单位质量吸附剂制冷功率SCP随时间的变化,结果表明加热流体温度变化对系统COP和SCP值有很大影响,并且影响相对滞后于加热流体温度的变化.计算结果也表明对于两吸附床的吸附式制冷系统,在稳定运行时,由于吸附床温度、吸附量不断变化、循环周期较长及封闭期影响,其瞬时性能也是不稳定的,如果采用三床交替循环,则可有效改善其瞬时性能的稳定性.     

等光强分布的折平板反射聚光系统的实验研究

基于平板玻璃镜反射聚光获得等光强分布的方法,提出了折平板反射聚光太阳能系统的设计方案。推导了平行光聚光公式,可在给定接收截面宽度、倾角和安装高度时,给出一定聚光比所需的反射板数量、宽度、倾角及坐标位置;建立了CCD法测量能流密度分布的测试平台以及聚光光伏实验装置,并对折平板聚光系统进行了实验研究。结果表明,折平板玻璃镜聚光系统可以得到较为均匀的辐射能流密度,并且系统的发电效率也较高。