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期刊信息/Journal information
工程热物理学报
工程热物理学报

徐建中

月刊

0253-231X

xb@mail.etp.ac.cn

010-62584937

100190

北京中关村路乙12号（北京2706信箱）

工程热物理学报/Journal Journal of Engineering ThermophysicsCSCD北大核心CSTPCDEI
查看更多>>本刊为专业技术性刊物。主要刊登工程热力学与动力装置、热机气动热力学、传热传质学、燃烧学、热物理测量学、热效率装置、综合利用能源、代用燃料等方面的科技论文、研究简报、重要学术动态等。主要读者对象为工程热物理专业科技人员及相关高校师生。
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    多孔介质孔隙吸附填充过程与团簇演化机制研究

    张威吴春梅涂为李友荣...
    3587-3593页
    查看更多>>摘要：为了探讨不同孔径材料的吸附特性与微孔填充过程,采用实验测试与理论分析相结合的方法研究了二氧化硅-氮气吸附过程中的孔隙吸附特性.通过对无孔材料吸附等温线进行热力学分析得到材料真实的Zeta吸附等温参数,发现在低压比区域吸附熵先急剧增大,再减小至一极点后增大,摩尔潜热在此范围内为负值,吸附质为不稳定状态,确定了微孔填充过程的压比范围.利用对应体系的Zeta等温参数明确了介孔二氧化硅材料孔隙填充过程开始时的压比和对应的团簇大小,发现团簇分子与孔径关系比例系数随着孔径的增大而减小,提出了考虑孔隙壁面弯曲效应的孔隙填充过程物理模型.

    微孔填充Zeta吸附理论吸附熵孔隙填充团簇

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    基于主动气液调配的混合工质换热匹配重构

    李俊杰陈健勇陈颖罗向龙...
    3594-3602页
    查看更多>>摘要：非共沸混合工质在相变过程中具有温度滑移特性,与冷热源变温过程形成换热匹配,但其温焓非线性使得完美匹配无法实现,造成了换热不可逆损失.基于非共沸混合工质温焓特性和主动气液调配原理,本文对非共沸混合工质的换热匹配进行重构.依据(积)耗散得出换热过程不可逆损失与质量流量和等效比热容的关系,分液导致工质换热曲线斜率增加,配液引起工质温度降低.构建了主动气液调配换热模型,并开展了单目标和多目标优化,发现主动气液调配可减少R170/R290工质8.7％的总(织)耗散率和9.7％的换热面积,实现了换热不可逆损失减少的同时传热性能提升.

    主动气液调配非共沸混合工质非线性换热匹配强化传热

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    月球碟式斯特林光热发电系统性能分析

    李雪岭李冰淇刘洋宋志伟...
    3603-3610页
    查看更多>>摘要：针对月球基地昼夜持续的能源供应,提出了一种基于月壤储热的碟式斯特林光热发电系统.采用有限时间热力学方法建立了该系统的昼夜持续供能理论模型,并通过MATLAB Simulink对该系统的供能特性进行了案例研究和关键参数分析.结果表明该系统在月球日间和夜间的输出功率和效率都会逐渐降低,月球日间和夜间的平均输出功率分别为10.7 kW和7.1 kW.由于对月球资源的充分利用,系统总的能源效率可达到40.39％,可用于月球基地昼夜持续的能源供应.提高碟式集热器集热温度和增加储热子系统储热质量有助于月球日间的能源供应,提高储热子系统初始储热温度有助于月球夜间的能源供应.该文的研究结果为解决月球基地能源供应问题提出了一种新途径.

    月球基地太阳能斯特林循环光热发电有限时间热力学

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    新型高温耦合热泵循环性能研究

    孙健马世财霍成戈志华...
    3611-3617页
    查看更多>>摘要：高效余热回收利用是实现节能减排的关键途径,近些年能源利用效率优异的热泵技术广泛应用于工业余热回收领域.受限于热泵自身的循环结构、压缩机于工作介质性能,压缩式与吸收式热泵工作温度区间较窄,在工业余热回收场景下难以满足较高制热温度下"大温升"的换热要求.该研究首先对提出的新型高温耦合热泵循环原理进行分析;其次建立了耦合热泵热力学稳态数学模型;针对某化工余热项目设计工况下计算得到在余热进口温度为90℃情况下,耦合热泵可制取115℃的热水,且COP为2.33,分析了耦合热泵循环中压缩式循环冷凝温度、中温余热出口温度及冷却水出口温度对耦合热泵性能的影响,该热泵相比常规热泵技术在较高制热温度工况下可实现"大温差"高效换热,且技术经济性良好,进而具有较好市场应用潜力.

    余热回收压缩式循环吸收式循环耦合循环

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    二氧化碳热泵热水器压缩机频率及电子膨胀阀的控制优化研究

    郭亚宾汪玉华张政刘娅锌...
    3618-3625页
    查看更多>>摘要：跨临界二氧化碳热泵应用于热水器具有高制热能效、能制取高温热水的优点,其中排气压力是决定热泵系统是否能高效运行的重要参数之一.为了使系统在运行状态下实现最优排气压力,快速达到目标温度,针对初始控制策略进行了多方面的优化改进.结果说明了将排气温度值提高到105℃可以将平均排气压力提高0.2 MPa;减弱电子膨胀阀基于排气温度的控制力度可以使排气压力下限提高0.45 MPa,提高压缩机频率可以增加制热量,有效减短加热时间.

    热泵热水器二氧化碳跨临界循环优化控制策略

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    基于热力学界面作用的表面活性剂驱油特性分析

    董芋双王志国李徐佳赵越超...
    3626-3633页
    查看更多>>摘要：表面活性剂驱油是重要的化学驱油方法,热力学理论是从本质上揭示化学驱油过程微观机理的有效手段.本文基于热力学方法,针对表面活性剂油-水相界面变化的吸附特性及胶束化过程的聚集特性,提出了表面活性剂驱油的界面分析模型和胶束化热力学模型,构建了热力学能量分析方程.选取典型的非离子型C11H23(OC2H4)vOH表面活性剂,采用表面张力法确定其界面张力变化情况及临界胶束浓度.结果表明:胶束化过程是一个自发的吸热过程,温度升高有利于胶束化的进行,熵是胶束化的主要推动力,且存在线性的焓熵补偿关系.对于C11H23(OC2H4)yOH表面活性剂,较短的氧乙烯单元基团和温度的升高有利于胶束化进行,稳定性更好,并使表面活性剂在油-水界面上降低界面张力的能力和界面活性提高.

    表面活性剂热力学特性相界面分析焓熵补偿驱油机理

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    太阳能高温共电解制合成气高效还原炼铁系统研究

    林子涵纪辰夏起马可韦...
    3634-3640页
    查看更多>>摘要：本文提出了太阳能全光谱利用耦合SOEC共电解制合成气还原炼铁系统.在该系统中,采用复合抛物面碟实现全光谱利用,通过光伏光热耦合腔体SOEC实现热电互补,以实现高效还原炼铁.构建了 SOEC电化学模型,并通过比较分析模型预测的极化电压与实验数据来验证所提出的模型.此外,耦合SOEC模型与其他子系统热力学模型并构建了完整系统模型.基于所提出的系统模型,利用参数化分析研究了关键工况参数对系统性能的影响规律.在输入太阳能1100 W/m2、SOEC温度775℃、电流密度1000 A/m2条件下降低炼铁能耗至24.54 kJ/g,为进一步优化太阳能制合成气还原炼铁系统设计提供参考.

    太阳能SOEC合成气炼铁

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    压水堆燃料棒束域精细流态模拟与构型

    陈晓晴钱浩陈广亮陶文铨...
    3641-3652页
    查看更多>>摘要：为深入了解涡流在堆芯棒束通道间的流动演变特性,通过搅混翼等特征结构的改进以优化反应堆的传热及流动性能.研究实现了参数化、自动化构建撕裂式搅混翼结构及精细化CFD(Computational Fluid Dynamics)计算,得到结构与流场的量化关系,进而分别对小流域和特征流域展开涡流组合分析.通过编程对基础域流场完成自动化修改,得到多种新型精细流场,并对新型流场进行量化积分与分布特性分析,完成优势流场筛选.经热点温度等量化分析,明确旋涡横流速度大小并不代表整个流场的均匀程度,而旋涡的位置及形态与流场搅混效果的相关性更大.旋涡长轴与z轴夹角小的旋涡为主导旋涡,主导旋涡的改变使流向转变,通道间流动方向的转变易在通道间形成中间旋涡.此外优势旋涡组合不仅具有良好的搅混效果,同时具有较低的压降,即兼具优良的传热与流动特性.

    旋涡组合CFD棒束通道

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    不确定性条件下冷热电联供系统两阶段随机鲁棒优化

    李尧刘杰杰马雅楠秦若木...
    3653-3663页
    查看更多>>摘要：本文研究了冷热电联供系统的最优配置及运行问题,考虑不确定性因素的影响,建立一种两阶段随机鲁棒优化模型.在规划阶段,根据运行策略和各类场景,调整容量设计;在运行阶段,根据实际情况,确定设备出力.本文采用场景生成法、列和约束算法和KKT条件,对优化模型进行求解.以陕西西安地区某一工业园区为例,进行了实证分析.结果表明,不确定性因素对系统的投资成本、装机容量和运行策略均有明显影响,系统设计时需要权衡经济性与稳定性.本文为冷热电联供系统的规划与运行提供了一种有效的方法和参考.

    冷热电联供系统不确定性条件随机鲁棒优化列和约束方法

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    基于跨声速两相膨胀器的新型氦低温级制冷循环研究

    陈宝生曾钰培邹爱红罗二仓...
    3664-3670页
    查看更多>>摘要：在"双碳"目标的背景下,由于跨声速两相膨胀器(TTPE)具有膨胀制冷效果好、无运动部件等优势,本文将其引入新型氦低温级制冷循环中,对其开展了热力分析与模拟计算.结果表明:TTPE的最优入口压力是1600 kPa,此时COP和相对卡诺效率分别为0.368和43.1％.随着TTPE入口温度的降低,COP和相对卡诺效率最大分别可达0.468和43.6％.当两相分离段的出口压力升高时,COP和相对卡诺效率分别可以增加至0.413和59.0％.随着Laval喷管等熵效率的提升,COP和相对卡诺效率的最大值分别为0.435和50.8％.热力分析以及模拟结果表明:新型氦低温级制冷循环具有良好的发展前景,为氦气高效制冷领域的研究提供了一种参考.

    自然制冷剂He跨声速两相膨胀器新型氦低温级制冷循环热力分析

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