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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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    甲烷化学链干重整制合成气的氧载体La1-xSrxFe0.8Al0.2O3 性能研究

    杨天龙张晋睿饶琼盖忠睿...
    2551-2557页
    查看更多>>摘要：通过化学链方法使用氧载体中的晶格氧进行甲烷的部分氧化反应制合成气，可以实现高的产物选择性。本文采用溶胶凝胶法制备了氧载体La1-xSrxFe0。8Al0。2O3用于甲烷化学链干重整反应，使用热重和固定床反应器对不同比例Sr掺杂氧载体的反应性能进行测试。实验结果表明La1-xSrxFe0。8Al0。2O3中x=0。4的氧载体氧容量高达1。88 mmol·g-1，反应性能优异，同时积碳量较少。进一步对氧载体La0。6Sr0。4Fe0。8Al0。2O3进行了 20次循环稳定性测试，发现氧载体保持优异的氧化还原性能，实现了 61。2％的甲烷转化率，97。1％的CO选择性，1。81的H2/CO。氧载体的表征结果显示，反应前后氧载体的微观形貌以及晶相结构均未发生改变。本文的结果表明La0。6Sr0。4Fe0。8Al0。2O3是适用于甲烷化学链干重整反应的高性能氧载体。

    化学链甲烷干重整钙钛矿合成气

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    电驱动自由活塞斯特林热泵性能实验研究

    王日颖胡剑英吴张华张丽敏...
    2558-2564页
    查看更多>>摘要：热泵供暖技术能够有效减少燃煤取暖产生的能源消耗和环境污染，但目前常用的热泵供暖系统的低温适应性较差，难以满足寒冷地区的供暖需求。考虑到斯特林热泵技术具有十分广泛的可用温区，本文研制了一台电驱动自由活塞斯特林空气源热泵，旨在考察其在不同气候条件下的供热性能。实验结果表明，在普通、寒冷和极寒地区供暖工况下，电驱动自由活塞斯特林热泵的整机制热性能系数分别达到了 2。31、1。97和1。78。随泵热温差增大，斯特林热泵的相对卡诺效率逐渐升高，其在大泵热温差下优势更加明显。

    自由活塞斯特林热泵电驱动

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    采用HFOs工质的地热ORC参数优化与热经济性评价

    刘强王春艳段远源
    2565-2571页
    查看更多>>摘要：建立了地热有机朗肯循环(ORC)系统热力学和经济性模型，以最大净输出功率为目标，优化了典型氢氟烯烃(HFOs)工质R1224yd(Z)、R1233zd(E)、R1336mzz(Z)的蒸发和冷凝温度，分析了热经济性，并与传统工质R601、R601a、R245fa进行了比较。结果表明，最佳工况下，R1224yd(Z)与R245fa的蒸发和冷凝参数接近;地热水进口温度低于130℃时，R1336mzz(Z)净输出功率最大，相比R1233zd(E)提高1。47％～1。89％，但是，总换热器面积增幅超过17％;地热水进口温度高于130℃时，R245fa的净输出功率最大，发电成本比R1336mzz(Z)下降15。5％～16。8％。

    有机朗肯循环参数优化HFOs热经济性

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    乙烷及乙烷+丙烷低温比定压热容实验研究

    盛勃闻赵延兴董学强公茂琼...
    2572-2579页
    查看更多>>摘要：本文研制了一套用于低温比定压热容(cp)测量的流动量热计，该量热计由恒温浴系统、流动系统、量热池和数据采集系统四部分组成，可实现115～340 K温度范围内的比定压热容测量，压力可达8 MPa。温度T、压力p及比定压热容cp测量不确定度分别为11 mK，0。02 MPa及0。9％。基于该量热计实测了 45个丙烷、30个异丁烷、5个乙烷及5个乙烷+丙烷二元混合物的低温液相比定压热容数据，实测数据与高精度亥姆霍兹状态方程的计算值和呈现了较好的一致性，丙烷、异丁烷、乙烷及乙烷+丙烷的平均绝对相对偏差分别为0。26％、0。32％、0。31％及0。38％，验证了该装置的可靠性。

    低温流动量热计比定压热容乙烷(R170)丙烷(R290)异丁烷(R600a)

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    天然气水合物降压开采相变的热力学特性研究

    田梦茹董爽李静杨明军...
    2580-2585页
    查看更多>>摘要：天然气水合物开发是国家重大战略需求，距离其商业化开发还需要进一步提产增效，如何实现天然气水合物高效开采需要依托于水合物热力学机制。传统水合物热力学研究局限于相平衡特性，缺乏水合物分解过程非平衡热力学角度的考量，同时水合物分解过程中可能伴随结冰和融冰，复杂传热和传质条件下水合物开采过程的热力学特性亟待阐明。本研究利用一套2L的天然气水合物降压开采实验系统，模拟不同分布的水合物储层，在0。55 L/min(标准工况)的恒定排气速率下开展长降压(至1。0 MPa)过程水合物开采研究，结果表明降压过程中水合物区域温度与压力之间存在着只受水合物分解控制的非平衡热力学关系(T[℃]=8533。8/{38。98-ln(1000p[MPa])}-275。25)，并且不受储层温度梯度影响。吉布斯相律表明相变过程热力学自由度为1，天然气水合物开采属于相变过程，其温度压力的定量关系吻合热力学理论。当水合物降压到2。1～2。3 MPa左右时，储层内出现瞬时结冰，导致温度突增并加速水合物分解，由于排气速率恒定，聚集的气体使压力最高上升到2。36 MPa，分析发现结冰前后水合物储层温度和压力仍满足水合物的非平衡热力学相图。本研究阐明了天然气水合物开采过程热质传递作用存在条件下相变热力学机制，能够为开采现场监测进程提供更为实用的理论依据。

    天然气水合物相变过程水合物分解冰非平衡热力学

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    水平圆管内R245fa高温冷凝传热特性研究

    吴展涛夏扬凯罗向龙何嘉诚...
    2586-2592页
    查看更多>>摘要：高温热泵技术是解决工业减碳的有效方案，R245fa因其热物性较好而被广泛用于高温热泵系统，但目前对其高温工况下的流动冷凝传热特性研究却未见报道。本文实验研究了 9 mm水平圆管内R245 fa在干度为0。1～0。9、质量流速为218～393 kg·m-2·s-1、饱和温度为80～100℃、热流密度为11300～22500 W·m-2下的冷凝传热特性。在实验数据与传热关联式对比基础上，对现有关联式进行修正，修正后的关联式对实验数据的平均预测偏差为6。11％，预测精度显著提高。

    R245fa高温热泵实验研究冷凝

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    变湿吸附三维循环构建及能效分析

    谢任禹雍觐源江龙张学军...
    2593-2598页
    查看更多>>摘要：变湿吸附法以水为杠杆来高效驱动直接空气碳捕集，目前其循环理论及能效研究相对匮乏。本文从热力学循环的角度对变湿吸附工艺进行分析，在温度-湿度-吸附量三维坐标系中构建出六步变湿吸附循环。比较了基础恒温变湿吸附循环以及六步变湿吸附循环的理想比能耗、热力学效率及吸附剂效率等循环评价指标，并分析了温湿度对各评价指标的影响规律。在25℃、30％RH的吸附条件下，引入变温过程可至多降低28％的捕集能耗，并将热力学效率上限提高119％。

    直接空气捕集变湿吸附热力学循环能效分析

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    三热源热布朗热变换器的生态学最优性能

    齐丛正陈林根戈延林冯辉君...
    2599-2604页
    查看更多>>摘要：建立了考虑传热损失的三热源热布朗热变换器的有限时间热力学模型，导出了热流平衡方程、供热率、供热系数(COP)和生态学函数的解析式。通过数值计算，研究了循环的生态学性能特性，说明了生态学函数作为优化目标时的优势。结果显示:外部传热仅会定量地降低循环的性能，而不会定性地改变循环的性能。增加换热器的总热导率可有效提升系统的性能。通过适当地调整热导率分配和内部参数，可以使三热源热布朗热变换器工作在最大生态学函数目标下。当以生态学函数代替供热率作为优化目标时，供热率减少较小，对应的COP提升较大。

    三热源热布朗热变换器生态学函数供热率COP性能优化有限时间热力学

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    跨音压气机动叶落后角模型修正方法研究

    王啸宸任晓栋李雪松顾春伟...
    2605-2611页
    查看更多>>摘要：本文基于S1流面平均流线曲率变化规律，提出了一种用于跨音动叶落后角修正的理论方法。经典亚音叶栅落后角模型与跨音修正方法缺乏激波结构参数的指导，在气流折转与做功能力预测方面误差范围较大。木文以经典的跨音修正思想为基础，将亚音与跨音条件下的落后角差异描述为S1流面波后横向压力梯度驱动下的平均流线曲率变化的结果，建立了设计点附近跨音流动落后角的理论模型以及经验公式。上述方法应用于自主开发的流线曲率法二维通流计算程序中，针对某多级轴流压气机开展第一级跨音动叶(R1)的落后角修正研究，获得了与试验数据及CFD计算结果吻合良好的预测效果。

    轴流压气机跨音动叶落后角模型通流分析

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    耦合17级压气机通流模型的燃气涡轮发动机混合维度仿真研究

    王富宁杨晨张小玉张敏...
    2612-2621页
    查看更多>>摘要：为理清不同数值缩放方法特点，发展适用于多级高压比压气机的燃气涡轮发动机混合维度仿真算法，针对某型分轴式燃气轮机及其17级压气机，分别基于弱耦合、常规迭代耦合、完全耦合、以及本文提出的改进迭代耦合方法建立了耦合整机零维模型与压气机通流模型的整机混合维度仿真模型。对比分析不同数值缩放方法的差异，结果表明，弱耦合、迭代耦合与完全耦合方法基本可实现相同的计算精度，与试验数据的最大相对误差小于10％。其中，弱耦合方法易于收敛，其计算精度与计算效率受特性图质量等因素影响;常规迭代耦合方法计算效率虽高，但其鲁棒性在多级高压比压气机的数值缩放中难以保证;完全耦合方法计算效率较低，且对求解算法与迭代变量初值要求较高;而改进迭代耦合方法有效利用了 17级压气机压比范围宽的特点，兼具鲁棒性与计算效率，整体表现最佳。

    燃气涡轮发动机总体性能混合维度仿真数值缩放方法压气机通流模型

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