一、混合工质匹配性能的热力学分析（论文文献综述）
荣杨一鸣[1]（2021）在《基于空分压缩余热驱动的自增效多级空压流程设计优化与实验研究》文中研究指明低温空分系统能耗高、技术复杂,其投资成本在石化、冶金等行业内占总投资成本的比例较高。以钢铁行业为例,空分设备能耗成本占钢铁企业总能耗的15-20%。围绕我国“碳达峰、碳中和”目标,进一步降低空分系统能耗对于实现工业领域节能减排至关重要。从低温空分系统发展历史来看,实现空分系统节能的主要方法分别为,降低系统压力等级和减少部机压力损失两种节能途径,而对目前的第六代空分系统而言,进一步降低压缩机排气压力已经十分困难,用于减小系统压损的分子筛、增压膨胀机、规整填料等核心部机技术也基本发展成熟。空压流程作为与两种节能途径都相关的主要耗能单元,过程余热量巨大,而空分系统缺乏与之匹配的需求端,存在显着的余热“供需失衡”矛盾,亟需探索适合空分应用场合的新型压缩余热利用方法。基于此,本文提出了基于过程余热的“因地制宜、就地利用”的空压流程节能方案,以实现空压流程节能化技术应用,从系统设计、匹配优化和实验验证方面分别验证了系统原理、经济及技术可行性,为实现空压流程余热利用节能技术的工业应用,提供了理论设计及实验验证基础。主要工作如下:1)首次提出了自增效多级空压流程,建立了针对性综合性能评价方法,验证了系统原理可行性。基于各级压缩出口余热量大且分散的特性,提出并建立了基于空气压缩流程基础布局的自增效多级空压流程。利用有机朗肯蒸气压缩系统（ORC-VCR）,回收多级压缩出口余热用于驱动制冷系统,并将制冷量反哺用于冷却各级压缩入口空气,以达到降低压缩功耗的目的。为实现该流程的综合性能评估,本文分别基于热力学第一定律、第二定律和系统经济性评价,给出了该系统的各类评价指标,分别讨论了能量分配、工况变化和参数设置等方面对系统热力学及经济性能的影响。计算结果显示,6万规模空分系统节能率可达到3.6%,年节省成本为273万元,验证了系统的原理可行性。2)建立了基于萤火虫算法的性能优化方案,揭示了内部系统因素匹配优化机理和外部环境因素的性能影响机制,验证了系统经济可行性。分析了各级余热回收与冷量分配为主的内因对自增效空压流程性能影响趋势,系统性能影响权重较大的因素主要为,二级压缩出入口回收余热量及分配制冷量。在此基础上建立了以高、低温蒸发器为能量分配载体的萤火虫优化算法,以各级蒸发器换热尺寸为优化参数,以生命周期内节省成本LCS和节省能量平均成本LCOE为优化目标,分别进行系统优化设计。针对典型地区杭州和银川设计的自增效多级空压流程,优化设计后的节能率ESR可分别达到4.3%和3.7%,生命周期节省成本LCS分别可达到6,695和5,590万元,回收周期最短分别为4.1和4.3年,验证了该流程系统的经济可行性。3)设计搭建了国内首套ORC-VCR实验平台,开展实验研究系统的工况稳定设计方法及系统性能影响规律,初步验证了系统技术可行性。设计并搭建了ORC-VCR实验系统,针对同轴膨胀压缩机稳定运行条件进行了气浮供液稳定性测试、轴向力稳定性测试、电机冷却性能测试。轴承供液方面,膨胀压缩机中轴承压差可控制在0.53-0.63 MPa之间,气浮供液量充足;电机冷却性能方面,通过PID控制,膨胀压缩机腔温度可在开机后30 min内稳定在40℃左右;轴向力平衡方面,采用电机辅助方法,膨胀压缩机内的轴向力可保证在系统安全范围内,机腔振动值不超过0.2 mm/s,验证了实验辅助系统的可靠性和安全性。制冷性能研究方面,系统COP基本随着高/低温蒸发压比PH/PL的升高呈现线性下降的趋势,膨胀压缩机工作负荷可通过节流阀开度,约在正常工况的40%-100%范围内进行调节。在转速26,000 rpm且旁通阀开度0%的基础工况下,系统制冷量为14.2 k W,制冷温度为14.6℃,系统COP最高为0.63,基本满足理论优化系统对制冷能力要求,验证了系统技术可行性。
张颉[2]（2021）在《利用LNG冷能与太阳能的联合动力循环性能研究》文中研究说明为切实解决我国所面临的能源问题,国家提出了两大能源发展战略措施,其中一点便是要优化我国能源产业结构,提升清洁能源在一次能源消费中的比重,以降低能源使用过程中给环境造成的破坏。所以,研究LNG冷能和太阳能的利用,这符合我国逐渐向节能型社会转化的基本国情,具有深远的社会意义和战略意义。本文从LNG冷能发电系统的研究现状和实际应用情况出发,为提高LNG冷能回收工艺流程的发电效率和能量回收效率,对LNG冷能利用工艺流程进行了深入的研究,同时创新性的提出了一种新型的SCRB/Kalina联合循环,使其可以同时利用高温太阳能和LNG冷能。本文在对循环工质进行了热力学物性分析后,发现LNG的组分、气化温度和气化压力对LNG冷能和冷?的释放情况有较大影响,同时二氧化碳的不可压缩性和氨水混合物在沸腾过程中的特性都能有效提升系统能量利用率。在完成新型联合动力系统的物理和数学模型建立后,得到在基本运行条件下,该系统的第一定律效率,第二定律效率分别为54.35%和50.13%,可产生12.98MW的净功率输出;同时,进行系统参数分析发现氨水混合物蒸发压力,LNG气化压力,热源温度,氨质量分数对系统热力学性能和?经济性能影响较大。通过使用遗传算法对提出的新型动力循环完成热力学和?经济性优化,寻找到了该系统最大第一定律所对应工况点为:T21=650℃、P2=2195k Pa、P12=3798k Pa、x=0.48,第二定律效率所对应工况点为:T21=550℃、P2=2229k Pa、P12=3949k Pa、x=0.48,最小单位?花费所对应工况点为:T21=650℃、P2=2087k Pa、P12=3220k Pa、x=0.48。最后,使用灰箱模型对系统进行了?分析和?经济性分析,发现换热器是是产生系统?损失的主要部件,占系统整体?损失的65%以上,?损失是导致系统的费用上升的主要原因。论文所进行的研究深入分析了新型联合动力循环的热力学性能和?经济性能,为LNG冷能发电循环系统的模型设计和高效运行提供了理论依据。
李子航[3]（2021）在《非共沸混合工质有机朗肯循环热经济性分析及危废焚烧炉富裕蒸汽热能利用》文中研究表明自然界和工业生产中存在大量未被有效利用的中低温热能,如地热、太阳能集热、工业余热等。采用有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）对此类热能进行利用可以缓解能源短缺及环境污染问题,提高能量利用率。循环工质根据组分的不同分为纯工质及混合工质,针对变温热源采用非共沸混合工质可以优化蒸发器换热温度匹配,而针对潜热为主的热源,采用纯工质可以获得更好的蒸发器换热温度匹配。本文针对变温热源驱动的ORC系统混合工质筛选难题,以系统（?）效率为热力学优化指标,建立了 ORC系统热力学模型及热经济性模型,研究了闭口热源与ORC系统的热耦合特性。结果表明热源温降对混合工质筛选有重要影响,根据热源温降区上下界公式可将热源温降划分为小热源温降区、过渡区、大热源温降区。大热源温降与小临界温度工质匹配较好,小热源温降与大临界温度工质匹配较好;最终形成了对应闭口热源不同温降区域的ORC系统非共沸混合工质筛选准则,这一准则在热源侧根据热源进口温度与夹点温差差值确定优选工质临界温度,冷源侧根据温度匹配确定了工质最佳冷凝温度滑移。为验证不同热经济性指标的一致性,本文采用4种常用的热经济性指标对开口热源和闭口热源两种热源类型下的ORC系统进行了热力学和热经济性分析,验证了对应热源下混合工质筛选准则遴选出的工质对应系统热经济性的优劣;结果表明开口热源下基于热力学筛选准则的优选工质具有较高的（?）效率但热经济性表现为次优,在所有计算工质中热经济性能处于中间水平,闭口热源下基于热力学筛选准则的优选工质则兼具有良好的热力学及热经济性能。针对热源类型的多样性,以利用潜热为主的热源为目标,对200℃危废锅炉富裕饱和蒸汽驱动ORC系统进行了研究。发现饱和蒸汽潜热显热比（4.49）与ORC工质潜热显热比（0.42-0.98）的不协调是造成系统换热温度失配,产生较大不可逆损失的主要原因。为解决饱和蒸汽恒温放热使蒸发器预热段产生较大的换热温差的问题,采取了为热源补充饱和水的方式调整热源潜热显热比,当热源潜热显热比与工质相同时,热源温降曲线与工质温升曲线达到最佳贴合,系统容量在热效率不变的情况下等到了提升,增大了净输出功,如R113在热效率为17.9%的情况下净输出功由1180.87kW增加至3193.81kW,增加170%,但同时由于增大了热源（?）损失导致（?）效率降低,由46.7%降低至45.6%。在此基础上,进一步采用优化出口温度的方式降低补充热水带来的热源（?）损失,可将系统（?）效率由45.6%增大至51%。增加前置汽轮机方式中工况2具有最高热效率及（?）效率分别为23.34%及66.2%,净输出功为 1674.59kW。以太阳能槽式集热作为补充热源饱和水的热量来源,研究了太阳直射辐射强度（DNI）的变动对ORC系统循环构型及热力学性能的影响;结果显示ORC输出功与DNI具有相同变化趋势,toluene及benzene具有最高的输出功,（?）效率的波动根据工质潜热显热比分为平缓变化、大幅变化和介于两者之间三种情况,当工质潜热显热比小于0.433时为平缓变化,大于0.96时为大幅变化,大于0.433且小于0.96时波动情况介于两者之间。最后对采用R113为循环工质的ORC系统与槽式集热器进行了耦合稳态模拟,在考虑实际压降的情况下系统输出功有所降低,这一差距随着太阳直射辐射强度的增加而扩大,由8时30分至12时30分DNI增大179%,输出功差值增大了 2774%。
王占博[4]（2021）在《超临界有机朗肯循环非共沸混合工质筛选准则与混合工质有机朗肯循环实验研究》文中研究表明化石能源短缺与环境气候问题逐渐严峻,促使世界各国致力于发展可再生能源,开发更高效环保的能源技术。我国处在能源结构调整的关键时期,立下了碳达峰与碳中和的目标。在此背景下,有机朗肯循环（Organic Rankine Cycle,ORC）作为中低温热能（工业余热以及多种可再生能源,包括太阳能,地热能,生物质能等）发电的有效途径而备受关注。非共沸混合工质超临界有机朗肯循环可以同时优化ORC与冷热源的换热温度匹配,是ORC研究中的前沿方向。目前,针对超临界ORC还未有相应的混合工质筛选准则,工质选择具有盲目性和随机性,值得进一步研究。本文以（?）效率作为热力学指标,以平均化发电成本LEC作为热经济性指标,在开口热源条件下（不限定热源出口温度）,建立了超临界ORC系统热力学和热经济学分析模型,通过挖掘工质与冷热源的换热温度匹配机理,建立了超临界ORC混合工质筛选准则,包括两个温度匹配关系式,分别描述ORC与冷热源的匹配关系。通过简单的物性查询即可优选混合工质。结果表明相应优选工质在具有良好热力学性能的同时也具有较高热经济性能。针对混合工质应用于亚临界和超临界ORC系统的优劣,本文在工质筛选准则的基础上,对比分析了热源温度200-240℃下,超/亚临界ORC均采用优选出混合工质的热力学与热经济性能表现。结果表明,超临界ORC具有更好的热源侧温度匹配,但较高的运行参数也使其膨胀机及工质泵（?）损较大,综合效果使得其热力学性能较亚临界ORC改善很小,两者（?）效率差值约1%。同时超临界ORC运行参数较高也导致其成本与LEC较亚临界ORC均较高,但随着热源温度升高,两者LEC差距逐渐减小,在热源温度240℃时,两者差值仅为0.0013$/kWh。本文对实验室4kW级ORC实验平台进行了完善,搭建混合工质充装系统,可以实现ORC系统工质浓度的精准快速调节。以R236fa与R123及其混合物,进行了机组动态和稳态性能测试。机组动态性能测试在恒流量模式下以R236fa/R123（0.5/0.5）为工质开展,即稳定工质流量,调节膨胀机转速。实验结果表明,机组动态响应灵敏,变工况趋稳迅速,且温压参数响应过程中无明显过冲。机组在1200rpm时获得最大输出功3.7kW。机组稳态测试中,以R236fa/R123（0.5/0.5）为工质,探究了工质流量和膨胀机转速对系统输出性能的影响规律。发现不同流量下,机组均在转速1200rpm附近达到最大输出性能。工质流量为800kg/h,转速1200rpm时,取得最大轴功率3748W。工质流量600kg/h,转速1200rpm时,取得最大系统热效率6.76%。稳定膨胀机转速在1200rpm下,对不同工质流量下采用五组浓度工质R236fa/R123（R236fa质量分数0、0.25、0.5、0.75、1）进行实验分析。结果表明,不同工质浓度下,系统输出功率和热效率变化范围均不大,即混合工质输出性能没有明显优势。机组采用纯工质R236fa获得最高轴功率3936W。热效率受工质流量影响不大,且整体范围波动较小,为6.5-7%,其中最大值7%出现在纯工质R123流量为600kg/h时。分析系统各个节点温压参数可知,由于蒸发器与冷凝器本身存在压差的影响,纯工质也会产生温度滑移;由于蒸发器压力较高,这一影响不明显,但冷凝侧影响较明显,使得纯工质反而获得比混合工质更好的温度匹配。因此,实际运行中,对于机组设计需考虑到设备自身压差导致的温度滑移,改进机组设备匹配,以发挥混合工质的性能优势。
朱景平[5]（2021）在《气波增压强化自复叠制冷系统研究》文中研究表明波转子作为一种非定常流动设备,可实现通过高低压流体间的直接接触进行能量交换,具有等熵效率高,转速慢,结构紧凑等优点。在查阅相关文献后发现,波转子在强化燃气轮机领域应用较为广泛,在波转子制冷领域多是应用于膨胀制冷。在使用波转子增压特性提高制冷循环性能方面的研究成果较少,将制冷剂波转子嵌入自复叠制冷系统中,利用波转子的增压和引射特性可以降低制冷循环中压缩机的压比,提升系统性能,具有较大的研究价值。本文在制冷工质波转子数值模拟的基础上,对不同制冷剂混合比例下的气波增压特性进行研究,结合双蒸发器波转子自复叠制冷循环热力学模型,对波转子进行结构设计及设备加工。具体的研究内容如下:（1）为了对波转子进行数值模拟,得到压力、温度分布云图,通过建立混合制冷剂真实气体波转子数值计算模型,建立波转子双蒸发器自复叠制冷循环热力学模型的方法,利用制冷循环热力学计算结果作为波转子数值模拟的边界条件。得到计算云图后,依据云图中波系运动规律,设计波转子端口尺寸,端口相对位置等,完成对波转子主体结构的设计,作为后续对波转子进行加工图纸绘制的基础。（2）在对混合冷剂波转子进行数值模拟时,在保持压力温度等边界条件不变的条件下,改变制冷剂混合比例以研究激波管和波转子的增压特性,得到了制冷剂混合比例对气波增压升温效果和波转子结构的影响。结果显示随着混合制冷剂中高沸点组分摩尔分数的降低,波转子内压力波传播速度加快,波转子端口宽度变窄。（3）结合波转子的数值模拟结果,考虑波转子引射率和增压比的限制,建立双蒸发器自复叠制冷循环。研究了波转子等熵效率,主蒸发器的蒸发温度,冷凝器出口气相分数,混合工质中低沸点组分的混合比例,波转子驱动压力等对循环性能和压缩机压比的影响。并对是否含有波转子的双蒸发器自复叠制冷循环性能进行了比较。结果显示,加入波转子的制冷循环由于波转子的增压特性,使得所需压缩机压比降低,同时提高了制冷循环性能。
黄桂聪[6]（2021）在《基于ORC的船用柴油机低品位余热利用方案设计与优化研究》文中指出日益严峻的能源短缺和环境污染问题严重制约了人类社会的可持续发展,提高能源利用效率和降低排放已成为我国迫切需要解决的问题。内燃机作为工业生产和交通运输中应用最广泛的机械,消耗的化石燃料和燃料燃烧不充分排出的有害气体占了我国能源消耗和环境排放的很大比重。因此,使用内燃机余热回收技术提高内燃机对燃料的利用率,是节约能源消耗和减少排放的重要手段。鉴于当前研究存在低温余热利用的领域的研究不够全面,缺乏余热回收装置的环境影响的评估,较少利用内燃机内部除排气外的其他余热源等问题,本文将以余热源温度低于300℃的大型二冲程船舶柴油机为研究对象,开展内燃机余热回收系统的研究。为了建立性能优异的内燃机余热回收系统,本文首先分析了船舶柴油机内的余热能分布情况,探究了发动机内部各余热源的能流和（火用）流,并确定了排气的主要成分和酸露点温度,为后续研究提供数据基础。其次,建立回收低温余热效果最佳的有机朗肯循环的数学模型,并采用热力性、经济性和环境性三种指标综合评价余热回收系统。通过对不同循环布局方式、不同循环工质的性能进行对比研究,找出最合适的循环布局和工质。在确定了布局方式和循环工质后,使用灵敏度分析找出影响余热回收系统性能的主要参数,并使用多目标优化算法进行优化设计。最后,在前述研究分析的基础上,使用非共沸循环工质对的有机朗肯循环与其他低温余热利用技术结合,提出了一种新型的多热源余热回收系统,并对系统参数进行优化。研究结果表明,在热源温度为260℃以下时使用高低压有机朗肯循环布局的性能最佳。使用纯工质时环戊烷为综合性能评分最高的工质,而使用混合工质时,碳酸二甲酯与R245fa的混合工质对为综合性能评分最佳的工质对。比起未使用余热回收系统的发动机,使用新型多热源余热回收系统的发动机的热效率在70%负荷下提高约4.2%。比起仅使用单一的高低压有机朗肯循环回收余热,新型多热源余热回收系统的净输出功增加了约8%,（火用）效率提高约5.7%,单位净功的环境影响率降低约5.8%。
戴宇泽[7]（2021）在《热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法》文中指出热带海洋大气具有高温、高湿、高盐雾的特点,一方面影响海岛和船只的居住舒适度,另一方面更会加剧设备及材料的腐蚀。此外,海岛的交通限制使得能源和资源变得尤为宝贵,依靠电力和耗材的传统新风处理技术变得不再经济。基于上述情况,本文从低品位余热利用的角度出发,以空气除湿脱盐一体化为重点研究对象,从空气除湿脱盐一体化机理与方法、关键过程的实验验证、原理样机的设计与测试、基于一体化技术的系统集成与技术验证四个层面,开展低温热驱动空气除湿脱盐一体化机理与实验研究。本文从溶液除湿与湿式盐雾分离的协同作用机制,以及基于同离子效应的混合工质相变分离特性出发,提出了热驱动空气除湿脱盐一体化思路,并对其中水—盐雾一体化吸收过程以及工质再生过程的原理进行了分析讨论。随后本文从系统功能性与综合性能的角度,根据对应的工质物性进行性能分析,给出不同性能指标的权重以及工质的得分情况,最终筛选出LiCl水溶液为空气除湿脱盐一体化流程的优选工质。在一体化机理的指导下,本文进一步提出热驱动空气除湿脱盐一体化方法,并建立由除湿脱盐过程、水分离过程、盐分离过程和水盐平衡过程构成的典型热驱动空气除湿脱盐一体化流程及相应的稳态热力学模型,分别探究了系统在典型工况下的性能、操作参数（除湿脱盐溶液温度、浓度和流量）对热质交换过程的影响,以及关键设计参数（浓溶液流量、稀溶液流量、浓—稀溶液浓度差和结晶温度）对于系统性能的影响,发现盐分离过程最大运行周期取决于结晶温度,其平均能耗比系统热功耗低两个数量级,可基本忽略不计。为进一步验证除湿脱盐过程的可行性并探究其性能,本文设计并搭建了吸收式除湿脱盐机理试验平台并开展实验研究,验证了除湿脱盐一体化技术路线的可行性。为方便获得大气含盐量,本文提出了基于电导率测量的大气盐雾浓度测量方法,并通过实验验证了该方法的可行性。初步实验结果表明,在无外部冷源引入的条件下,除湿协同的空气综合脱盐率可达到82.3%。此外,本文通过小型实验验证了上文提出的关键功能性过程（盐分离过程）的可行性。自此,本文实现了空气除湿脱盐一体化流程全链条的技术验证,为样机的研制和技术验证系统的设计提供了技术保障。在一体化机理与方法的指导下,本文开展空气除湿脱盐一体化原理样机研制工作。针对用户实际需求进行样机流程与热力学参数设计,以及部件与整体的结构与工艺设计;设计并搭建了海洋大气拟系统、除湿脱盐一体化原理样机、冷热源系统以及集控测量与数据采集系统四部分组成的测试平台,对样机的关键过程性能、整体热力学性能、参数调控以及连续运行稳定性等方面开展测试工作。结果表明样机的送风参数随新风参数变化较小,控制系统稳定性得到了验证;新风温度、相对湿度和送风温度能够对样机的能效产生一定的影响却并不显着;样机的总盐雾脱除效率达到73.6%,盐分离模块基本功能能够顺利实现,分离晶体中LiCl含量较低,说明盐分离过程的溶液损失较少,分离效果显着。基于热驱动空气除湿脱盐一体化技术,本文对一体化方法的系统集成进行了研究。本文提出了一种低温热驱动的多功能空气处理系统,该系统通过对低品位热源的深度利用,实现了对空气的降温、除湿和脱盐协同处理;并从系统性能、参数敏感性、系统经济性等角度对系统特性进行评价,为技术验证系统的设计提供指导思路。在此基础上,本文面向某热带海洋气候的海岛环境内的一工业建筑,设计了电—冷—除湿联供系统,总制冷量为333.7 kW,一次能源利用率可达到74.7%,所提供的能源产品满足用户的实际需求。本文基于模拟结果对系统主体设备进行选型,设计并搭建了余热制冷—除湿—脱盐测试系统,在海洋大气环境下对系统中主体设备的实际性能以及设备联合运行稳定性进行了测试。结果表明,该系统主体设备的稳态和动态性能,以及设备联合运行稳定性均达到设计指标要求,系统实现了基于空气除湿脱盐一体化方法的热驱动制冷—除湿—脱盐技术验证。
苏子翔[8]（2021）在《船舶双燃料发动机多形式余热回收利用潜力研究》文中研究指明随着科学技术的发展和全球贸易的深化,作为一种清洁而廉价的运输方式,航运受到各国的青睐。然而,在能源储备严重枯竭、生态环境持续恶化和节能减排理念盛行的背景下,航运所面临的高能耗和高污染问题给科技工作者和相关企业带来前所未有的挑战。船舶在运行中消耗大量燃料,然而仅有少部分热量转化为有用能驱动船舶工作,剩余热量则以烟气、缸套冷却水和润滑油等形式排放到环境中。这部分余热为科技工作者和制造企业提供巨大机遇:高效回收和利用余热能显着提高船舶发动机整体热效率,降低油耗和污染排放。首先,针对船舶存在的可观余热,基于热力学原理建立基本动力循环数学模型,包括布雷顿循环、有机朗肯循环、有机闪蒸循环和有机三边形循环,并借助现有的实验数据对比验证模拟仿真的准确性。之后分析和讨论工质类型、混合比和匹配方式对双回路朗肯循环性能的影响,从而确定出最优的运行工质和配置方案,为后续章节深入研究提供参考信息。随后,由于多级换热具有卓越（火用）性能,我们设计一种梯级余热回收系统用于回收烟气可观的余热,分析敏感性参数与各个子系统性能间的变化规律以及子系统的协同作用对梯级系统的影响。由于热源波动性对制冷循环产生消极影响,提出一种控制策略动态调控进入蓄热器的潜热以及释放到制冷循环的余热。中低负荷下液化天然气路开启,气化过程产生大量冷能。为此,我们提出一种多功能梯级冷能回收系统。其中,冷能存储系统以液态空气为媒介,在冷能需求低谷期存储大部分冷能;达到高峰期后释放,从而满足动态的冷能需求。考虑到船舶日常产生的污水,基于冷冻法原理借助冷能实现污水净化。剩余冷能进入冷藏室发挥食品保鲜功能。之后引入需求因子调配进入三个子系统的液化天然气冷能,以满足船舶动态变化的日常需求。获得集成系统设计方案后,以（火用）效率和投资成本为目标对系统进行多目标优化,获得各个工况下性能最突出的运行参数,并在热力学性能、经济效益和环境效益上全面评估集成系统性能。数值结果显示与原始发动机系统相比,安装集成系统后显着提高整体热力学性能。该系统能在规定时间内回收投资成本,具有卓越的节能减排特性,为致力于全面提高船舶发动机系统性能的研究人员和制造商提供一个可行的思路。
杨帅帅[9]（2021）在《逆电渗析法热制氢系统匹配工质基础物性研究》文中进行了进一步梳理探索利用可再生能源、提高能源利用率已成为现代社会普遍关注的问题。本课题组基于开式逆电渗析法（Reverse electrodialysis,RED）盐差能发电原理,同时汲取吸收式制冷技术和热法海水淡化技术在低品位热能利用领域的优势,提出一种闭式逆电渗析法热-电/氢循环转换方法。工作过程为:首先利用蒸馏法将热能转换为浓、稀两股溶液间盐差能;然后基于RED原理通过溶液混合及离子跨膜迁移,形成电堆内离子流和两端电势差;最后借助电堆两端电极-电极液相界面处分别发生的氧化和还原反应,实现制取氢气和氧气。废液被收集并导回溶液再生装置,受热后实现浓度再生。工作溶液作为循环系统的“血液”,是影响闭式逆电渗析法热-氢循环转换系统能效水平、流程结构、经济性和稳定性的关键因素。选取传统NaCl水溶液以及新型乙酸盐（KAc、Na Ac）水溶液作为候选物,综合考量各工作溶液的基础物性（热力学性质、电化学性质、输运性质、及危险性）。结果表明,乙酸盐在溶解度、活度系数比等关键物性方面较传统的NaCl水溶液优势明显;且在功率密度、热转换效率等方面优势显着。这表明乙酸盐在该领域具有较大发展潜力。为进一步提高热制氢系统能量转换效率,本课题组曾提出无机盐-溶解剂-调节剂三元工作溶液体系,即选取两种或多种溶剂,使其在热分离阶段及电化学反应过程中能够发挥各自优势。本文采用激光动态法测定了乙酸盐（KAc、Na Ac）在水、有机溶剂以及二元混合溶剂中的关键性质—溶解度。分析了温度、溶剂物性对于溶解度的影响,并与溶解度静态测试法进行比较研究。进一步地,采用五种经验模型对溶解度数据进行关联。最后用van’t Hoff分析法从能量角度来分析固体在溶解过程中的热力学性质变化规律。优选出工作溶液后,本文将气隙扩散蒸馏法、逆电渗析技术以及碱性电解水制氢工艺相耦合,建立闭式逆电渗析法热制氢系统理论循环模型。以优选的KAc水溶液作为工作溶液,采用单因素控制变量法,分别对比研究了溶液浓度、过膜流速、溶液温度等因素对逆电渗析法热制氢系统输出特性（U-I曲线、功率密度、转换效率等）的影响,为优化电堆运行条件以提高产氢量奠定基础。
刘广林[10]（2021）在《有机朗肯循环发电系统及蒸发器实验研究和优化》文中提出我国存在大量的工业余热和太阳能、地热能等可再生的低品位热源,而有机朗肯循环（ORC）发电是低温热源转化为高品位电能的重要技术途径之一。因此,开展有机朗肯循环发电系统的研究对我国低品位能源高效利用和改善能源供给有重要意义。虽然国内外学者开展了众多的研究,但是在变负载系统运行性能及从系统和部件层面对蒸发器优化尚存在诸多科学问题和技术难题需要进一步研究,以便有效推动有机朗肯循环走向市场应用。因此,本文首先开展有机朗肯循环发电系统实验研究,在此基础上采用热力学第二定律对系统（?）效率和部件（?）损失进行分析,在此基础上从系统层面和部件层面进行优化,以期提高系统的热力学性能。针对电网波峰波谷导致系统变负载运行条件下热力学性能变化,建立热源功率为100 kW,系统最大运行压力为1.0 MPa的有机朗肯循环原理样机,选用R245fa工质进行实验研究,在冷热源参数等恒定情况下,研究不同膨胀机转速和负载条件下系统热力学性能。研究发现随膨胀机转速和负载功率的增大,工质流量和蒸发温度呈增大的趋势;而有机工质在膨胀机入口处过热度减少。膨胀机的膨胀比随着负载功率和膨胀机转速的增加而增大。有机朗肯循环系统净效率随着负载增加而增大;在负载相同时,随着膨胀机转速的增加而增大。为了进一步提高系统热力学性能,采用（?）分析对简单系统进行研究。针对热源温度在100～150℃的低品位热源,发现系统（?）效率随热源温度升高呈现增大趋势;当热源温度相同时,系统（?）效率随着工质蒸发温度的增加呈现先增大后减小的趋势。分析蒸发器、冷凝器、工质泵和膨胀机四大部件（?）损,得到在相同冷热源和工质条件下,蒸发器的（?）损失最大,如工质R600a和热源温度140℃时,蒸发器（?）损在四大部件总（?）损占比达到51%。针对系统中蒸发器（?）损最大,按照能量梯级利用原理,从系统角度提出双级有机朗肯循环发电系统新构型,意在提高系统热力学性能。研究得到在相同参数下,双级发电系统（?）效率大于单级循环系统（?）效率且存在最大值,如当热源温度为130℃和工质为R600a时,双级循环系统（?）效率相对于单级系统（?）效率提高了 10.1%。双循环系统预热器的质量分流比与工质、热源温度等参数有关,低温时分流比区间较大,高温时较小,变化趋势呈现等腰三角形的形状。不同工质适用热源温度范围不同,因此需要根据热源参数确定合适的工质和分流比。从部件强化传热角度,提出蒸发器内工质流动沸腾过程气液自动分相的强化换热机理,从实验方面开展平行结构和分相结构的换热性能验证研究。发现在饱和沸腾区,由于气液在表面张力作用下自动分相,形成液在加热区/气在两侧流动,强化了流动沸腾阶段的换热能力。如当热源热流密度为120 kW/m2和工质流量为0.4g/s时,分相结构比平行结构的局部换热系数（25 mm处）提高了 20.4%和平均换热系数提高了9.9%。核态沸腾区域由于气泡较小,直接进入下一段微通道,未产生气液分相现象,因此两种结构的换热系数基本相等。对气液分相通道的气液分离角度和分段数两个主要结构参数进行优化,发现饱和沸腾区内,随着气液分离角和分段数的增大,分相结构的局部换热系数和平均换热系数增大。在工质质量流量为0.4 g/s和热源功率为120 kW/m2时,20°气液分离角相对于10°时,25mm处局部换热系数提高了39.9%,加热区平均换热系数提高了28.4%;当气液分离角度为20°时,25 mm处6段结构比4段结构平均换热系数提高了 22.6%,强化换热因子为1.6。从表面微纳结构促进强化换热角度,采用电刷镀方法在6段结构和20°分离角的梯形通道制备了 Ag-Ni复合微纳表面,发现微纳表面促使工质饱和沸腾提前发生,进而强化沸腾传热。如加热功率为120 kW/m2和工质质量流量为0.4 g/s时,20mm处的微纳结构局部换热系数比6段结构增加了 3.6倍,微纳结构的平均换热系数相对于6段结构提高了 16.1%,强化换热因子为1.9。
二、混合工质匹配性能的热力学分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、混合工质匹配性能的热力学分析（论文提纲范文）
（1）基于空分压缩余热驱动的自增效多级空压流程设计优化与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 空压流程节能方法 |
| 1.2.1 空分系统压缩流程特性 |
| 1.2.2 空压机余热利用方法 |
| 1.3 有机朗肯耦合蒸气压缩制冷(ORC-VCR)系统研究 |
| 1.4 自增效多级空压流程的主要科学和技术问题 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 2.自增效空压流程设计及性能评价方法 |
| 2.1 系统流程设计与建模 |
| 2.1.1 系统原理介绍 |
| 2.1.2 系统物理模型与计算方法 |
| 2.2 系统评价方法 |
| 2.2.1 热力学第一定律评价指标 |
| 2.2.2 热力学第二定律评价指标 |
| 2.2.3 经济及环境效益评价指标 |
| 2.3 系统性能计算结果与评价 |
| 2.4 本章小结 |
| 3.自增效空压流程性能影响及优化研究 |
| 3.1 内部系统因素匹配优化方案 |
| 3.1.1 能量回收与分配对系统性能影响 |
| 3.1.2 自增效空压流程能量匹配优化 |
| 3.2 外部环境因素性能影响机制 |
| 3.2.1 杭州和银川典型工况优化 |
| 3.2.2 原料温湿度对系统优化结果的影响 |
| 3.3 典型地区系统全年性能变化规律 |
| 3.3.1 杭州和银川原料空气变工况特性 |
| 3.3.2 全年工况计算方法 |
| 3.3.3 优化结果与分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.ORC-VCR实验系统开发设计 |
| 4.1 系统设计及搭建 |
| 4.1.1 系统参数设计 |
| 4.1.2 系统设备选型与搭建 |
| 4.2 数据测量采集及不确定度分析 |
| 4.2.1 测量系统 |
| 4.2.2 数据采集系统 |
| 4.2.3 测量误差分析 |
| 4.3 系统调试方法 |
| 4.3.1 气密性测试 |
| 4.3.2 系统保温 |
| 4.3.3 有机工质灌装与回收 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.ORC-VCR系统实验研究 |
| 5.1 实验方法 |
| 5.1.1 系统运行方案 |
| 5.1.2 注意事项及安全预案 |
| 5.2 系统稳定性测试 |
| 5.2.1 气浮供液稳定 |
| 5.2.2 电机冷却性能测试 |
| 5.2.3 轴向力稳定 |
| 5.3 ORC-VCR系统制冷性能 |
| 5.3.1 稳态工况系统参数分析 |
| 5.3.2 系统性能影响参数分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 本文主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）利用LNG冷能与太阳能的联合动力循环性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外LNG冷能利用现状 |
| 1.4 研究内容 |
| 第二章 新型联合动力循环模型构建 |
| 2.1 LNG冷能动力循环 |
| 2.1.1 天然气直接膨胀法 |
| 2.1.2 低温朗肯循环法 |
| 2.1.3 布雷顿循环法 |
| 2.1.4 卡琳娜循环法 |
| 2.1.5 其他动力发电循环 |
| 2.1.6 其他LNG冷能利用技术 |
| 2.2 太阳能制热系统 |
| 2.2.1 槽式太阳能集热装置 |
| 2.2.2 碟式太阳能集热装置 |
| 2.2.3 塔式太阳能集热装置 |
| 2.3 利用LNG冷能和高温太阳能的联合发电循环 |
| 2.3.1 系统提出依据 |
| 2.3.2 联合循环物理模型 |
| 2.3.3 联合循环数学模型 |
| 第三章 新型联合动力循环工质物性分析 |
| 3.1 LNG物性分析 |
| 3.1.1 LNG组成成分分析 |
| 3.1.2 LNG物性计算 |
| 3.1.3 LNG冷能释放分析 |
| 3.1.4 LNG冷?释放分析 |
| 3.1.5 LNG气化状态分析 |
| 3.2 二氧化碳物性分析 |
| 3.2.1 二氧化碳物理性质 |
| 3.2.2 二氧化碳换热性能分析 |
| 3.2.3 二氧化碳压缩性能分析 |
| 3.3 氨水混合物物性分析 |
| 3.3.1 氨水混合物基本物性计算 |
| 3.3.2 氨水混合物传热特性分析 |
| 第四章 新型联合动力循环热力学性能分析 |
| 4.1 过程模拟技术和HYSYS软件概述 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.3 模型的参数分析 |
| 4.3.1 氨水混合物蒸发压力对联合循环的影响 |
| 4.3.2 LNG气化压力对联合循环的影响 |
| 4.3.3 热源温度对联合循环的影响 |
| 4.3.4 天然气外输压力对联合循环的影响 |
| 4.3.5 新型联合循环与常规循环性能对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 新型联合动力循环热力学性能优化与?分析 |
| 5.1 遗传算法简介 |
| 5.2 改进型遗传算法介绍 |
| 5.2.1 精英保留策略 |
| 5.2.2 交叉、变异自适应调整策略 |
| 5.3 遗传算法优化流程 |
| 5.4 新型联合动力循环的参数优化 |
| 5.5 新型联合动力循环优化结果与分析 |
| 5.6 新型联合动力循环的?分析 |
| 5.6.1 ?研究模型分析 |
| 5.6.2 新型联合循环?分析模型 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 新型联合动力循环?经济性分析 |
| 6.1 ?经济性模型建立 |
| 6.2 新型联合循环的?经济性参数分析 |
| 6.3 新型联合循环的?经济性参数优化 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 对未来的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（3）非共沸混合工质有机朗肯循环热经济性分析及危废焚烧炉富裕蒸汽热能利用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 ORC系统热经济性研究现状 |
| 1.3 危废锅炉及其富裕蒸汽回收研究现状 |
| 1.4 当前研究存在的问题 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 有机朗肯循环原理及模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 有机朗肯循环模型 |
| 2.2.1 热力学模型 |
| 2.2.2 换热器模型 |
| 2.2.3 经济模型 |
| 2.2.4 工作条件与计算流程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 ORC系统工质筛选与热经济性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 开口热源混合工质筛选准则 |
| 3.3 闭口热源混合工质筛选准则 |
| 3.3.1 热源温降的影响 |
| 3.3.2 热源温降区划分 |
| 3.3.3 筛选准则 |
| 3.4 热经济性分析 |
| 3.4.1 设备模块成本分析 |
| 3.4.2 平均化发电成本LEC |
| 3.4.3 单位净功换热器面积APR |
| 3.4.4 ORC系统单位时间成本Z |
| 3.4.5 净功输出指标NPI |
| 3.4.6 热源条件对系统热经济性的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 危废锅炉富裕蒸汽回收利用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 危废锅炉富裕蒸汽参数特征 |
| 4.3 采用ORC回收富裕蒸汽 |
| 4.3.1 ORC与富裕蒸汽直接匹配 |
| 4.3.2 补充热水热源 |
| 4.3.3 优化出口温度 |
| 4.3.4 采用前置汽轮机 |
| 4.4 ORC与太阳能槽式集热器耦合 |
| 4.4.1 基本条件 |
| 4.4.2 热力学分析 |
| 4.5 富裕蒸汽回收系统的稳态模拟 |
| 4.5.1 Aspen HYSYS软简介 |
| 4.5.2 模型构建及验证分析 |
| 4.5.3 ORC耦合槽式集热器系统模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 主要研究成果和结论 |
| 5.2 未来发展方向 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（4）超临界有机朗肯循环非共沸混合工质筛选准则与混合工质有机朗肯循环实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工质对超临界有机朗肯循环性能影响研究现状 |
| 1.2.2 混合工质有机朗肯循环实验研究现状 |
| 1.3 当前研究存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 超临界ORC系统计算模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 超临界ORC热力学模型 |
| 2.3 超临界ORC换热器模型 |
| 2.4 超临界ORC热经济性模型 |
| 2.5 计算方法与给定条件 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 超临界ORC非共沸混合工质筛选准则及性能分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工质-热源温度匹配优化 |
| 3.2.1 工质临界温度对超临界ORC热力学性能影响 |
| 3.2.2 工质临界温度对超临界ORC热经济性能影响 |
| 3.2.3 工质-热源温度匹配关系式 |
| 3.3 工质-冷源温度匹配优化 |
| 3.3.1 工质-冷源温度匹配关系式 |
| 3.3.2 工质-冷源温度匹配关系式验证 |
| 3.4 超临界ORC最优非共沸混合工质筛选方法 |
| 3.5 超/亚临界ORC性能对比分析 |
| 3.5.1 超/亚临界ORC热力学性能对比分析 |
| 3.5.2 超/亚临界ORC热经济性能对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 有机朗肯循环实验平台设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验平台设计与主要设备介绍 |
| 4.2.1 热源回路 |
| 4.2.2 冷源回路 |
| 4.2.3 工质回路 |
| 4.2.4 数据采集系统 |
| 4.2.5 交流测功系统 |
| 4.3 实验步骤 |
| 4.4 实验误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 混合工质有机朗肯循环运行实验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工质选择 |
| 5.3 机组动态响应特性 |
| 5.4 机组稳态运行特性 |
| 5.5 混合工质实验运行特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）气波增压强化自复叠制冷系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 波转子研究进展 |
| 1.2.1 燃气轮机用波转子 |
| 1.2.2 制冷用波转子 |
| 1.2.3 波转子设计与实验 |
| 1.3 自复叠制冷循环 |
| 1.4 本文研究对象及内容 |
| 2 制冷剂介质激波管内气波增压效应 |
| 2.1 压力波理论基础 |
| 2.1.1 压力波的形成与传播 |
| 2.1.2 压力波前后关系 |
| 2.2 激波管内各区压力波计算与相互作用 |
| 2.2.1 激波管内压力波的计算 |
| 2.2.2 压力波的反射 |
| 2.2.3 压力波相交 |
| 2.3 单根激波管内激波增压效应 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 制冷剂波转子数值模拟 |
| 3.1 制冷剂波转子数值模型的建立 |
| 3.1.1 几何模型 |
| 3.1.2 控制方程 |
| 3.1.3 湍流模型 |
| 3.1.4 真实气体模型 |
| 3.2 制冷剂波转子内部流动数值分析 |
| 3.3 不同混合比例制冷剂对波转子增压能力的影响 |
| 3.4 制冷剂波转子的设计加工 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 波转子强化的自复叠制冷循环热力学模型 |
| 4.1 波转子自复叠制冷循环 |
| 4.2 制冷系统热力学模型 |
| 4.3 波转子气体动力学模型 |
| 4.3.1 波转子内部的气体动力学行为 |
| 4.3.2 转子通道等熵效率的计算 |
| 4.3.3 波转子热力学模型 |
| 4.4 含波转子双蒸发器自复叠制冷循环热力学分析 |
| 4.4.1 波转子的等熵效率对制冷系统的影响 |
| 4.4.2 蒸发温度对制冷系统的影响 |
| 4.4.3 冷凝器出口气相分数对制冷系统的影响 |
| 4.4.4 混合工质中低沸点组分比例对制冷系统的影响 |
| 4.4.5 波转子驱动压力对制冷系统的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）基于ORC的船用柴油机低品位余热利用方案设计与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 物理量名称及符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 内燃机余热利用技术研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 有机朗肯循环研究现状 |
| 1.2.1 有机朗肯循环的布局选型 |
| 1.2.2 有机朗肯循环工质选择 |
| 1.2.3 有机朗肯循环的部件选型 |
| 1.2.4 有机朗肯循环系统性能的评价 |
| 1.3 本文的拟解决的问题和研究内容 |
| 1.3.1 拟解决的问题 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 二冲程船用柴油机的余热能分析 |
| 2.1 二冲程船用柴油机介绍 |
| 2.1.1 二冲程柴油机工作原理 |
| 2.1.2 二冲程柴油机技术参数 |
| 2.2 船用柴油机余热能分析 |
| 2.2.1 余热能流分析 |
| 2.2.2 余热(火用)流分析 |
| 2.3 船用柴油机排气成分计算及分析 |
| 2.3.1 柴油机排气成分计算 |
| 2.3.2 柴油机排气的酸露点计算 |
| 2.3.3 影响排气酸露点的因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 有机朗肯循环系统的模型建立 |
| 3.1 有机朗肯循环系统模型 |
| 3.1.1 基本有机朗肯循环的热力学模型 |
| 3.1.2 高低温有机朗肯循环的热力学模型 |
| 3.1.3 高低压有机朗肯循环的热力学模型 |
| 3.2 系统评价指标 |
| 3.2.1 热力性能评价 |
| 3.2.2 经济性能评价 |
| 3.2.3 环境性能评价 |
| 3.3 系统模型验证 |
| 3.4 不同有机朗肯循环系统的性能比较 |
| 3.4.1 热力性 |
| 3.4.2 经济性 |
| 3.4.3 环境性 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 双回路有机朗肯循环的工质选择和优化设计 |
| 4.1 有机朗肯循环的工质分析 |
| 4.1.1 工质类型 |
| 4.1.2 工质选择标准 |
| 4.2 基于单工质的双回路有机朗肯系统的性能研究 |
| 4.2.1 工质在不同蒸发压力下对系统性能的影响 |
| 4.2.2 工质在不同冷凝温度、热源温度下对系统性能的影响 |
| 4.2.3 工质对系统性能影响的对比 |
| 4.3 双回路有机朗肯系统的优化设计 |
| 4.3.1 系统运行参数的灵敏度分析 |
| 4.3.2 基于人工蜂群算法的多目标优化 |
| 4.3.3 优化结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 船舶发动机余热利用系统性能提升的研究 |
| 5.1 多热源余热梯级利用系统的设计 |
| 5.1.1 海水淡化装置 |
| 5.1.2 连续回热型吸附式制冷系统 |
| 5.2 多热源余热梯级利用系统性能优化研究 |
| 5.2.1 基于混合工质的双级有机朗肯循环系统的性能研究 |
| 5.2.2 连续回热型吸附式制冷系统的性能研究 |
| 5.2.3 参数优化 |
| 5.3 多热源余热梯级利用系统的模拟结果分析 |
| 5.3.1 多热源余热梯级利用系统在船舶不同运行条件下的性能分析 |
| 5.3.2 多热源余热梯级利用系统与其他余热系统的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 全文总结与工作展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 本研究创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文及参与科研项目情况 |
（7）热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 溶液除湿技术发展现状 |
| 1.2.2 除雾技术发展现状 |
| 1.3 本文研究目的和内容 |
| 第2章 热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法 |
| 2.1 空气除湿脱盐一体化机理 |
| 2.1.1 水—盐雾一体化吸收过程的原理 |
| 2.1.2 工质再生过程的原理 |
| 2.1.3 工质筛选原则 |
| 2.2 空气除湿脱盐一体化方法 |
| 2.2.1 空气除湿脱盐一体化流程的建立 |
| 2.2.2 一体化流程的热力学模型 |
| 2.2.3 一体化流程的性能分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 除湿脱盐一体化关键过程研究 |
| 3.1 除湿脱盐机理实验平台的设计 |
| 3.1.1 除湿脱盐机理实验平台的参数设计 |
| 3.1.2 除湿脱盐机理实验台的结构与工艺设计 |
| 3.2 除湿脱盐过程实验探究 |
| 3.2.1 实验内容与方法 |
| 3.2.2 实验结果讨论 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 除湿脱盐一体化样机的研制 |
| 4.1 除湿脱盐一体化原理样机的设计 |
| 4.1.1 设计任务与目标 |
| 4.1.2 除湿脱盐一体化样机的流程及参数设计 |
| 4.1.3 除湿脱盐一体化样机的结构与工艺设计 |
| 4.2 样机测试平台的设计 |
| 4.2.1 样机测试平台的总体设计 |
| 4.2.2 测试平台分系统结构与参数设计 |
| 4.3 原理样机的试验研究 |
| 4.3.1 样机的测试内容与方法 |
| 4.3.2 样机测试结果讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于除湿脱盐一体化方法的多功能空调系统集成研究 |
| 5.1 低温热驱动的多功能空气处理系统 |
| 5.1.1 系统流程 |
| 5.1.2 系统建模 |
| 5.1.3 系统评价指标 |
| 5.2 低温热驱动的多功能空气处理系统性能研究 |
| 5.2.1 系统性能分析 |
| 5.2.2 系统参数敏感性分析 |
| 5.2.3 系统经济性分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 热驱动制冷—除湿—脱盐系统的设计与测试 |
| 6.1 电—冷—除湿联供系统的设计 |
| 6.1.1 设计任务与目标 |
| 6.1.2 系统的流程与热力参数设计 |
| 6.1.3 系统主体部件选型 |
| 6.2 余热制冷—除湿—脱盐系统的测试 |
| 6.2.1 余热制冷—除湿—脱盐测试系统设计与建设 |
| 6.2.2 系统的测试内容与方法 |
| 6.2.3 系统的测试结果讨论 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 论文主要研究成果 |
| 7.2 论文主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（8）船舶双燃料发动机多形式余热回收利用潜力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 发动机余热能分布现状 |
| 1.3 余热回收技术研究现状 |
| 1.3.1 余热锅炉 |
| 1.3.2 动力循环 |
| 1.3.3 余热制冷 |
| 1.3.4 海水淡化 |
| 1.3.5 联产系统 |
| 1.4 当前存在问题 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 第二章 动力循环建模与性能对比 |
| 2.1 动力循环描述 |
| 2.2 动力循环数学建模 |
| 2.2.1 布雷顿循环 |
| 2.2.2 有机朗肯循环 |
| 2.2.3 有机闪蒸循环 |
| 2.2.4 有机三边形循环 |
| 2.2.5 性能评估指标 |
| 2.2.6 模型验证 |
| 2.3 工质种类确定 |
| 2.4 匹配模式讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 梯级余热回收系统性能分析 |
| 3.1 梯级余热回收系统描述 |
| 3.2 双回路朗肯循环参数分析 |
| 3.3 吸收式制冷循环性能研究 |
| 3.3.1 工作原理 |
| 3.3.2 数学建模 |
| 3.3.3 模型验证 |
| 3.3.4 性能研究 |
| 3.4 蓄热系统控制策略 |
| 3.5 梯级余热回收系统综合评价 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 梯级冷能回收系统理论研究 |
| 4.1 梯级冷能回收系统描述 |
| 4.2 冷能存储系统性能分析 |
| 4.2.1 数学建模 |
| 4.2.2 性能分析 |
| 4.3 污水净化系统减排计算 |
| 4.3.1 数学建模 |
| 4.3.2 减排计算 |
| 4.4 梯级冷能回收系统综合评价 |
| 4.5 梯级冷能回收系统能量调配 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 集成系统性能优化与评估 |
| 5.1 多目标优化框架 |
| 5.2 梯级余热回收系统优化 |
| 5.2.1 多目标优化模型 |
| 5.2.2 优化决策方法 |
| 5.2.3 多目标优化结果 |
| 5.2.4 性能评估 |
| 5.3 梯级冷能回收系统优化 |
| 5.3.1 多目标优化模型 |
| 5.3.2 多目标优化结果 |
| 5.3.3 性能评估 |
| 5.4 集成系统综合评估 |
| 5.4.1 热力学性能评估 |
| 5.4.2 经济效益评估 |
| 5.4.3 环境效益评估 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 6.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的论文与科研工作 |
（9）逆电渗析法热制氢系统匹配工质基础物性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 逆电渗析法制氢技术研究进展 |
| 1.2.2 匹配工作溶液研究进展 |
| 1.3 本文研究目的与研究内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 2 循环工质匹配性 |
| 2.1 热力学性质分析 |
| 2.1.1 溶解度 |
| 2.1.2 沸点升 |
| 2.1.3 比热容 |
| 2.2 电化学性质分析 |
| 2.2.1 活度系数与渗透系数 |
| 2.2.2 电导率 |
| 2.3 输运特性分析 |
| 2.4 危险特性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 溶解度实验测定 |
| 3.1 实验研究 |
| 3.1.1 实验试剂及设备 |
| 3.1.2 实验方法 |
| 3.1.3 实验装置可靠性验证 |
| 3.2 溶解度数据及分析 |
| 3.2.1 纯溶剂体系 |
| 3.2.2 二元溶剂体系 |
| 3.3 动态法和静态法比较 |
| 3.4 溶解度实验数据的关联与拟合 |
| 3.4.1 模型解析 |
| 3.4.2 模型拟合参数 |
| 3.5 表观热力学分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 逆电渗析法热制氢系统建模 |
| 4.1 系统描述 |
| 4.2 气隙扩散蒸馏海水淡化理论模型 |
| 4.2.1 模型假设 |
| 4.2.2 理论模型 |
| 4.2.3 程序计算流程 |
| 4.3 RED电堆内部模型 |
| 4.3.1 模型假设 |
| 4.3.2 RED内部电特性 |
| 4.3.3 RED内部质量传递 |
| 4.3.4 RED电堆电能输出 |
| 4.3.5 程序计算流程 |
| 4.3.6 模型校验 |
| 4.4 碱性电解水制氢理论模型 |
| 4.4.1 碱性电解水制氢原理 |
| 4.4.2 电极反应模型 |
| 4.5 能量转换效率计算 |
| 4.6 模型调试 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 数值计算结果及分析 |
| 5.1 参数、条件设置 |
| 5.2 结果及分析 |
| 5.2.1 浓溶液浓度变化的影响 |
| 5.2.2 稀溶液浓度变化的影响 |
| 5.2.3 过膜流速变化的影响 |
| 5.2.4 温度变化的影响 |
| 5.2.5 直接制氢与间接制氢比较 |
| 5.2.6 外部负载输出电能对系统输出总能量的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 A 主要符号表 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）有机朗肯循环发电系统及蒸发器实验研究和优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究目的和意义 |
| 1.2 有机朗肯循环研究现状 |
| 1.2.1 工质研究 |
| 1.2.2 系统研究 |
| 1.2.3 主要部件研究 |
| 1.3 蒸发器流动沸腾强化换热研究现状 |
| 1.3.1 气液调控强化沸腾传热 |
| 1.3.2 微纳功能表面强化沸腾换热 |
| 1.4 当前研究存在问题 |
| 1.5 本课题研究内容 |
| 第2章 有机朗肯循环系统实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验系统 |
| 2.2.1 ORC系统 |
| 2.2.2 负载系统 |
| 2.2.3 冷热源系统 |
| 2.3 数据处理 |
| 2.4 机组运行特性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 有机朗肯循环系统(火用)分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 简单系统(火用)研究 |
| 3.2.1 发电循环系统 |
| 3.2.2 数学模型 |
| 3.2.3 简单系统(火用)效率 |
| 3.2.4 部件(火用)损 |
| 3.3 发电系统新构型 |
| 3.3.1 双循环系统介绍 |
| 3.3.2 数学模型 |
| 3.3.3 双循环系统(火用)效率 |
| 3.3.4 部件(火用)损 |
| 3.4 双循环系统预热器分流比分析 |
| 3.5 双循环系统窄点温差分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 蒸发器分相原理及强化换热 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气液分相强化换热原理 |
| 4.3 实验系统及实验段 |
| 4.3.1 实验系统 |
| 4.3.2 实验段及主要设备 |
| 4.3.3 实验操作 |
| 4.4 数据处理 |
| 4.5 气液分相强化传热特性 |
| 4.5.1 温度特性 |
| 4.5.2 换热系数 |
| 4.6 压降特性 |
| 4.7 气泡动力学 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 蒸发器气液分相换热优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 通道结构参数优化 |
| 5.3 结构参数对换热特性分析 |
| 5.3.1 角度对换热性能影响 |
| 5.3.2 分段数对换热性能影响 |
| 5.4 微纳表面强化换热 |
| 5.4.1 微纳表面制备 |
| 5.4.2 微纳表面对换热性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究结果和结论 |
| 6.2 研究意义和创新点 |
| 6.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、混合工质匹配性能的热力学分析（论文参考文献）
- [1]基于空分压缩余热驱动的自增效多级空压流程设计优化与实验研究[D]. 荣杨一鸣. 浙江大学, 2021(02)
- [2]利用LNG冷能与太阳能的联合动力循环性能研究[D]. 张颉. 西安石油大学, 2021(09)
- [3]非共沸混合工质有机朗肯循环热经济性分析及危废焚烧炉富裕蒸汽热能利用[D]. 李子航. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [4]超临界有机朗肯循环非共沸混合工质筛选准则与混合工质有机朗肯循环实验研究[D]. 王占博. 华北电力大学(北京), 2021(01)
- [5]气波增压强化自复叠制冷系统研究[D]. 朱景平. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]基于ORC的船用柴油机低品位余热利用方案设计与优化研究[D]. 黄桂聪. 广西大学, 2021(12)
- [7]热驱动空气除湿脱盐一体化机理与方法[D]. 戴宇泽. 中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所), 2021(02)
- [8]船舶双燃料发动机多形式余热回收利用潜力研究[D]. 苏子翔. 广西大学, 2021(12)
- [9]逆电渗析法热制氢系统匹配工质基础物性研究[D]. 杨帅帅. 大连理工大学, 2021(01)
- [10]有机朗肯循环发电系统及蒸发器实验研究和优化[D]. 刘广林. 华北电力大学(北京), 2021