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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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    液氧/液甲烷零蒸发共底贮存系统冷屏热均匀性能分析

    张武杰许安易蒋文兵孙培杰...
    2215-2222页
    查看更多>>摘要：共底贮箱是低温推进剂贮箱的理想形式之一，其两侧低温推进剂的无损贮存是亟待解决的关键技术。本文结合已搭建的液氧/液甲烷零蒸发共底贮存实验装置，建立了零蒸发共底贮存系统冷屏仿真模型。针对非稳态流动传热过程中温度的位变与时变特性，提出了温度离散系数，其相比不均匀系数更适用于评价非稳态流动传热过程中冷屏的热均匀特性。结果表明，采用蛇形盘管的冷屏在非稳态过程中具有良好的热均匀性，冷屏最大温度离散系数为3。85％。

    低温推进剂共底贮箱热均匀性温度离散系数

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    赤藓糖醇相变材料的热稳定性评估

    库尔班江·乌丝曼王天浩戴晓业史琳...
    2223-2229页
    查看更多>>摘要：糖醇作为具有性能优异的中温相变储热材料备受关注，其热稳定性是制约材料实际使用的重要物性参数。本文以赤藓糖醇为研究对象，从质量损失、熔点变化、熔化焓衰减这三个指标综合评价了其热稳定性，并建立了其热稳定性评估的动力学模型。结果表明，赤藓糖醇加热后的主要气态产物包括多种小分子气体，固态产物主要体现在C=O键的生成。对质量损失、熔点和熔化焓等热稳定性表征参数变化进行了对比，发现赤藓糖醇熔化焓在空气氛围、145℃、48 h下降了 10。2％，变化幅度明显高于其他两个指标，因此选择熔化焓衰减作为赤藓糖醇热稳定性评价指标。在氮气(N2)氛围下熔化焓衰减模型的活化能为80。0 kJ·mol-1，对数指前因子为15。14 h-1。基于模型进一步分析，在120～140℃下赤藓糖醇熔化焓半衰期为2401～7851 h。

    赤藓糖醇热稳定性质量损失熔点熔化焓

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    直接空气碳捕集-综合能源系统配置优化方法

    杨礼华吴啸沈炯
    2230-2238页
    查看更多>>摘要：将直接空气碳捕集(Direct air carbon capture，DAC)与可再生综合能源系统(Integrated energy system，IES)结合，是实现区域碳中和的有效途径。合理的配置方法是系统稳定、灵活、经济与零碳的前提。常规配置方法无法反映DAC吸附、解吸的动态CO2传质特性以及能耗特征差异，导致非最优或不可行的配置方案。为此，本文构建了面向配置的DAC模型以反映其动态运行特性，在此基础上以包含投资成本、运维成本、可再生能源削减惩罚以及负碳排环境效益的年总成本为目标函数，建立DAC-IES配置模型，获得各设备的最佳容量与协同运行策略，揭示间歇波动供能背景下DAC的灵活运行机制。案例分析验证了所提出的配置方法的有效性与优越性。结果同时表明，DAC系统灵活运行能够实现与可再生能源更好地协调与更经济地碳捕集。

    直接空气碳捕集综合能源系统动态特性优化配置灵活运行

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    纳米流体分频折平板聚光CPVT系统设计与分析

    王刚张震林建清
    2239-2244页
    查看更多>>摘要：本文提出了一种基于折平板聚光器和水基Ag/CoSO4纳米流体分频器的新型聚光光伏/光热(CPVT)系统。制备了水基Ag/CoSO4纳米流体并进行了测试。结果表明，全光谱范围内选定的水基Ag/CoSO4纳米流体的透射率和吸收率分别为57。7％和42。3％。对CPVT系统的光学分析结果表明，CPVT系统的光学效率约为96。34％。对CPVT系统进行的热力学性能分析结果表明，光伏组件的光电转换效率和CPVT系统的总光伏效率分别为28。9％和16。7％，CPVT系统的热效率和㶲效率分别为40。9％和22。3％。当入口纳米流体流速从0。004 m/s增至0。008 m/s，CPVT系统㶲效率从24％减小至21％;随着入口纳米流体温度从278 K升高到298 K，CPVT系统的㶲效率从22％增加到23。2％。

    太阳能纳米流体折平板聚光器CPVT系统㶲效率

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    新型空气储能式化学链联产系统热力性能研究

    张泰恒赵洪滨杜辉成卢瑞豪...
    2245-2250页
    查看更多>>摘要：基于传统压缩空气储能模式，本文提出一种新型压缩空气储能式甲醇化学链循环热电联产系统。与传统化学链燃烧循环系统相比，该系统通过利用多余的电压缩空气，消除释能过程化学链空气压缩机耗功。与带有燃烧室的传统压缩空气储能系统相比，释能过程可实现CO2的无能耗分离。同时，对储能过程低温压缩热进行储存，并将储存的热量用于释能过程甲醇参与的低温还原反应，提高低温热能品位。本文通过Aspen plus软件对系统进行模拟，研究了氧化器反应温度、压力及空气流速对系统热力性能的影响。并以常规化学链循环作为参考，进行了性能对比研究。结果表明:该系统热效率、电效率和㶲效率分别比常规化学链循环系统高出16。53％、5。82％和9。20％。

    压缩空气储能化学链燃烧热力性能

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    集成太阳能热化学过程的混合动力系统

    李艺敏韩东江隋军
    2251-2261页
    查看更多>>摘要：提出太阳能热驱动甲醇裂解反应制取合成气，联合高温固体氧化物燃料电池-均质压燃内燃机的清洁高效低碳热力系统。结果表明，在设计工况下，热化学效率63％，混合动力发电效率48。7％，太阳能净发电效率30。7％，系统的㶲效率为40。25％。不可逆损失分布由大到小依次为内燃机，燃料电池空气预热器，太阳能热化学过程，排烟损失，高温固体氧化物燃料电池，甲醇预热器和内燃机空气预热器。相较于传统混合动力系统，太阳能热化学过程转移了固体氧化物燃料电池的部分不可逆损失。太阳能辐照强度从300 W/m2增加至800 W/m2，热化学效率从52％升高至63％，太阳能净发电效率由25。3％增长至30。7％。燃料利用率从0。5增加至0。85时，内燃机功率输出占比不断减小至15。6％，混合动力单元的发电效率从45％增加至 50％。

    固体氧化物燃料电池-均质压燃内燃机太阳能热化学甲醇㶲分析燃料利用率

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    基于LCA的有机朗肯循环技术环保性能研究综述

    葛众熊肖李健解通...
    2262-2276页
    查看更多>>摘要：有机朗肯循环(organic Rankine cycle，ORC)技术可用于低品位热能发电，在可再生能源开发和余热回收中应用前景广阔。随着"双碳"目标提出，能源电力系统低碳化已成为必然趋势，因此，ORC系统的环保性能指标越发重要。本文综述了 ORC系统全生命周期环保性能的研究现状，总结了 ORC全生命周期评价(life cycle assessment，LCA)的分析流程，根据热源类型对相关研究进行了分类并总结了其环境影响特点，评价了常见工质的环保性能，最后探讨了 ORC系统全生命周期研究的发展趋势。研究发现，生命周期清单分析中的现有清单数据多为二次数据，Recipe方法是应用最多的评价方法，ORC系统的设备生产和工质泄漏是影响其环保性能的重要因素。

    有机朗肯循环全生命周期环保性能热源类型评价方法

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    物性变化对超临界CO2光热系统动态特性影响

    吴珍珍史琳魏名山宋盼盼...
    2277-2289页
    查看更多>>摘要：超临界CO2布雷顿循环是太阳能光热利用最具潜力的技术之一，清晰认识系统性能的动态变化特性是机组高效平稳运行的必要条件，超临界CO2在临界点附近的物性变化对系统动态特性分析提出了新要求。本文搭建了系统的动态模型，并对不同输入扰动下系统的动态响应特性进行分析，重点讨论了物性剧烈变化对系统动态性能的影响。结果表明，热源输入增加和冷却水质量流量减少会使系统整体运行温度升高，但低压侧参数对动态扰动的敏感性较低，有利于机组维持稳定;反之，系统整体温度下降，压缩机入口工质处于两相区，影响系统性能。透平转速对系统性能影响较小，相比于主压缩机转速的影响可以忽略。本文所获得的动态响应分析结果可为控制策略建立提供基础。

    太阳能超临界CO2动态响应特性离散法建模

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    基于螺旋度改进的DDES-SA模型预测叶尖泄漏流动

    汪光宇柳阳威唐雨萌高雁飞...
    2290-2298页
    查看更多>>摘要：基于Spalart-Allmaras(SA)湍流模型的延迟脱体涡模拟(Delayed Detached Eddy Simulation，DDES)方法作为一种经典的混合雷诺平均(RANS)-大涡模拟(LES)方法，已被广泛应用。然而，DDES-SA模型虽结合了 RANS及LES方法的优点，但在叶轮机领域的实际应用中仍存在局限性，难以达到期望的预测精度。本研究引入螺旋度对传统的DDES-SA模型进行修正，通过螺旋度精准识别流向涡核，减弱涡核处过高的湍流黏性，从而显著提升DDES-SA模型对叶尖泄漏流动的预测能力。本文采用改进前后DDES-SA对简化的叶轮机转子叶尖泄漏流动进行了数值模拟，以大涡模拟结果为基准，评估了改进前后的DDES-SA方法对泄漏流动的预测性能。结果表明，基于螺旋度改进的DDES-SA方法预测值和LES结果更接近，并能提供更准确的涡核强度及非定常特性，显著提升了其对叶尖泄漏流的预测能力。

    DDES-SA螺旋度叶尖泄漏流模型修正湍流黏性

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    封严泄漏流对端壁换热特性的影响机制

    董逸飞李雪英任静
    2299-2305页
    查看更多>>摘要：燃气轮机封严泄漏流对端壁处的流动换热具有显著影响。本文采用经实验验证的三维RANS数值方法，分析了不同泄漏流流量、旋流角和射流角与主流交互作用对端壁换热的影响机制。结果表明，泄漏流质量流量比增大强化了马蹄涡并增强了换热:旋流角增大强化了马蹄涡压力侧分支与马蹄涡吸力侧分支的掺混，导致前缘处的换热增强:射流角增大降低了泄漏流的流向穿透力，增强了叶栅前部换热。该结果有助于封严结构设计及端壁热防护。

    燃气轮机封严泄漏流端壁换热数值模拟

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