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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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    不同吹扫模式下HI分解膜反应器多目标性能优化

    孔锐陈林根夏少军李鹏蕾...
    615-621页
    查看更多>>摘要：建立了不同吹扫模式下碘化氢(HI)分解膜反应器有限时间热力学模型,将吹扫气流率、反应进口压力、渗透膜厚度、反应器长度作为决策变量,以HI转化率最大、H2回收率最大、总熵产率最小为目标开展多目标优化.通过研究发现,在给定的决策变量变化范围内HI转化率和H2回收率最大两者具有一致性,但两者无法与总熵产率最小同时达到最优;相比顺流吹扫模式,逆流吹扫模式下Pareto前沿目标值均具有较高的HI转化率和H2回收率.使用不同的决策方法选取最优解,顺流模式下的TOPSIS决策点和逆流模式下的LINMAP决策点具有较小的偏差因子可作为反应器参数设计最优解.

    有限时间热力学HI分解膜反应器HI转化率H2回收率总熵产率多目标优化

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    利用量子对应态原理预测正仲氢输运性质

    孟垂举秦旭进黄永华
    622-627页
    查看更多>>摘要：基于量子对应态原理并考虑氢同分异构体之间的结构差异,建立了适用于预测低温正氢与仲氢输运参数的数学模型,明确了对比黏度和对比导热系数与对比德布罗意波长之间的线性关系,并使用所建立数学模型预测了正氢与仲氢的黏度与导热系数.通过对计算结果的检验分析,发现量子对应态原理方法可以较准确地预测温度20～100K及压力0.01～10 MPa范围内正氢、仲氢的黏度及导热系数.压力对模型的预测精度影响显著,当环境压力小于1 MPa时,对应态原理预测误差基本控制在6％以内.进一步修正模型中的物性常数修正有望提高对应态原理预测精度.

    正氢仲氢黏度导热系数量子对应态原理

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    基于数据驱动研究空气源热泵除霜效果研究

    郭焱华邵双全李浩王智超...
    628-634页
    查看更多>>摘要：针对除霜控制方法的自适应性需求,本文提出一种制热能力衰减(Degradation of Heating Capacity,DHC)方法识别结霜状态,并基于全连接神经网络(Fully Connected Neural Network,FNN)分类模型开展除霜效果水平预测研究.结果表明:在空气源热泵的监测案例中,所提出的DHC方法能有效识别结霜状态,且在测试集中FNN分类模型对除霜效果水平识别的准确率达到91.43％.与原始除霜控制方法相比,整个供暖季的除霜频率、热量损失和功耗损失分别降低66.3％、1775 MJ和1829 MJ,同时季节性能参数SCOP提高8.6％.研究结果为ASHP系统的除霜控制方法在实际运行中的实施与优化提供了一条有效途径.

    空气源热泵除霜数据驱动制热能力衰减

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    精馏型自复叠制冷系统的降温速度优化分析

    张靖鹏王勤宋琦罗介霖...
    635-643页
    查看更多>>摘要：本文基于准稳态计算模型,提出了一种精馏型自复叠制冷系统降温速度的优化方法.以最大制冷量为优化目标,得到给定混合工质浓度时降温过程最佳吸气压力曲线,采用分段调节吸气压力的方法来匹配该曲线,从而减少降温时间,在此基础上可进一步优化混合工质浓度提高降温速度.该方法应用于箱内空气温度由20℃降至-100℃的试验箱降温过程,采用摩尔比例为0.35/0.25/0.15/0.25的R50/R1150/R290/R600a混合工质,结合最优吸气压力切换参数:两个切换温度(-20℃和-105℃)和三个切换压力(700 kPa、600 kPa和550 kPa)可以达到最短的降温时间.研究结果还表明不同蒸发温度区间所需的最优浓度不同,在降温过程中调节工质的浓度,则可以减少降温时间.该优化方法可为其它混合工质制冷系统降温过程研究提供参考.

    混合工质自复叠精馏降温过程准稳态

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    考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数研究

    马国锋刘明李卫东严俊杰...
    644-651页
    查看更多>>摘要：最佳热化系数可指导热电联机组容量配置,实现热电联产经济效益的最大化.本文提出了考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数确定方法,建立热电联产系统变工况分析模型,计算获得了案例机组的变负荷能耗特性,优化得到了技术经济最佳热化系数.结果表明:不考虑、考虑变负荷能耗特性的技术经济最佳热化系数分别为0.750、0.702,不考虑变负荷能耗特性年节约费用的偏差达22.0％,考虑变负荷能耗特性后可获得更加精准的热电联产技术经济效益.

    区域供热热电联产变负荷技术经济最佳热化系数

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    基于T形管的自复叠制冷系统性能分析

    苏丹丹许媛欣许伟聪赵力...
    652-660页
    查看更多>>摘要：T形管中非共沸工质的组分分布对组分可调热力循环性能有重要影响.但目前的研究均是基于理想分离假设分析T形管对热力循环的影响.为研究T形管实际分离性能对热力循环性能的影响,设计了一种基于T形管的新型自复叠制冷系统.对制冷工况下T形管中R134a/R600a的组分分布进行数值模拟,基于数值模拟结果对新型自复叠制冷系统性能进行计算分析.结果表明:T形管出口的流量分配比越高,其分离效率越大.当干度大于0.8或R134a质量分数大于0.7时,T形管两个出口的分离效率相对较小.与无分离的制冷系统相比,基于T形管的自复叠制冷系统的COP可提升0.83％至18.69％,单位容积制冷量可提高3.09％至36.2％,过冷器热负荷可降低11.6％至31.3％.

    自复叠制冷系统非共沸工质T形管组分分离热力学分析

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    燃烧型超高频热声斯特林发电机实验研究

    肖望余国瑶马英马壮...
    661-666页
    查看更多>>摘要：几十至几百瓦级便携式发电设备在离网应用和应急救灾等场景发挥着重要作用.自由活塞斯特林热机因其外燃属性带来的燃料适应性好、高效、可靠和静音等突出优点而有望成为便携式电源系统的重要发电技术.本文首次提出柴油气化燃烧驱动超高频自由活塞斯特林发电机的便携式发电系统.基于热声学的阻抗匹配和燃烧-交变流动热耦合,设计并研制了一套实验系统,实验中系统考察了不同燃烧功率下的输出特性,并开展了损失分析.初步实验结果表明,该发电系统在加热温度约为600℃时的最大输出电功为320 W,以柴油热值计算的最高热电效率为11.28％.受益于130 Hz的超高工作频率,发电机本体的比功率为90 W/kg,展现出良好的应用潜力.

    柴油蒸发燃烧超高频自由活塞斯特林发电机输出特性

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    基于机器学习模型的制冷剂燃爆特性预测

    费腾杨昭陈裕博张勇...
    667-673页
    查看更多>>摘要：本文以常见可燃工质为对象,基于Gaussian 16W的M06-2X/6-311+G(d,p)优化计算,得出工质分子结构在微观模型下的分子描述符数据.同时采用多元线性回归(MLR)、随机森林(RF)、人工神经网络(ANN)三种不同的机器学习方法,将微观数据与宏观实验数据关联起来,从而预测这些工质的最小点火能,总体R2分别达到了 0.853、0.782和0.906,表明预测有着良好的准确度和鲁棒性,该预测结果可以为新工质的实用性和安全性提供理论依据.

    燃爆特性机器学习最小点火能可燃工质

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    MVR分质提盐系统多目标优化设计

    张子惠姜华宫武旗
    674-682页
    查看更多>>摘要：针对机械蒸汽再压缩分质提盐系统单一优化目标难以满足实际生产需求的问题,采用强度Pareto进化算法2(SPEA2)对系统进行多目标优化设计.基于系统中各操作变量对整体性能的影响,以系统总换热面积和总功耗为优化目标函数,选取压缩温升和蒸发温度为优化变量,建立了多目标优化模型.引入SPEA2算法对优化变量取值进行寻优,并结合工程模糊集合理论确定出最优组合解.对比优化前后系统整体性能,结果表明:相同设计工况下,总换热面积减小了 77.86 m2,总功耗降低了16.45 kW,效能系数(COP)提升8.32％,单位能耗降低5.35％,㶲效率提高9.63％,㶲损失降低4.31％,表明优化后进一步提升了机械蒸汽再压缩分质提盐系统的节能效果和热力学完善度.

    机械蒸汽再压缩多目标优化SPEA2算法Pareto最优前沿

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    基于PC-SAFT的CO2混合工质相平衡计算

    王竞宇田华石凌峰王轩...
    683-688页
    查看更多>>摘要：统计缔合流体理论(PC-SAFT)能够应用于CO2动力循环中CO2混合工质物性的预测.PC-SAFT状态方程在计算CO2混合工质气液相平衡时,其收敛性较差.本文介绍一种利用基于基团贡献法的蒸气压估算方法为PC-SAFT状态方程提供初值,从基团角度来预测CO2混合工质气液平衡的方法.该方法在很多情况下的准确度高于Refprop 9.0计算结果,尤其在较高的CO2比例下.对于温度滑移较大的CO2混合工质计算中,该方法不会计算出Refprop 9.0中不平滑的尖点,避免了在一些情况下出现反常的计算结果,是一种稳定可靠的计算方法.

    PC-SAFT气液相平衡CO2混合物CO2动力循环

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