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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
李智 杨小勇 王捷 张作义
地面Brayton循环系统具备高效、紧凑的特点,经过优化后,可适用于空间反应堆。该文利用Fortran语言对空间Brayton循环进行数学建模,以循环工质为基础对系统进行改进,对氦氙混合工质下闭式Brayton循环进行热力学分析,讨论混合工质成分变化对Brayton循环的综合影响。研究结果表明:加入氙气降低了Brayton循环热力学性能,循环效率和比功均有降低;但氙气的加入有效降低压气机膨胀功,改善循环气动性能。氦气与氙气在热力性能与气动性能中表现互补,纯氦工质中加入适量氙气可使Brayton循环系统减少
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨谢 石磊
空间核反应堆电源闭式Brayton循环一般采用氦-氙混合气体作为循环工质和反应堆冷却剂,设计者为选择合适的循环工质,需研究氦-氙混合气体配比成分变化对循环效率的影响。该文建立空间核反应堆电源闭式Brayton循环热力学模型,采用Fortran 95编程对其进行热力学分析,从绝热系数、回热器回热度、相对压损系数的变化分析了氦-氙混合气体摩尔质量变化对循环效率的影响。结果表明:绝热系数对循环效率的影响较小;回热器回热度越大,循环效率越高;相对压损系数越大,循环效率越低。由于氦-氙混合气体摩尔质量的增加,会降低空间Brayton循环压气机和透平级数,因此选择使回热器回热度达到最大时的配比成分He-8.6%Xe作为循环工质,在给定循环冷/热端温度为403K/1 300K的条件下,可以获得29.18%的循环效率。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
曲新鹤 杨小勇 王捷
随着反应堆出口温度的提高,高效的动力转换技术已经成为(超)高温气冷堆的一个趋势。该文在HTR-10、HTR-10GT和HTR-PM研究的基础上,针对更高的堆芯出口温度,对高温气冷堆氦气透平循环的热力学参数进行分析、优化和设计。通过建立高温气冷堆的数学模型和优化模型,结合更符合工程经验的约束条件,确定了高温气冷堆氦气透平循环的2个设计工况点:1)接近目前工程经验的工况点,堆芯出口温度为850℃,继承HTR-10GT氦气压气机和透平的设计经验,循环压比为2.47,循环效率为47.60%;2)略带前瞻性的工况点
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
马文魁 杨小勇 王捷
空间堆Brayton循环动力系统具有能量密度高、寿命长、运行稳定等优点,能满足未来大功率航天器的电力需求。回热器通过回收涡轮排气废热减小堆芯吸热量,是提高闭式Brayton循环性能的关键设备。该文基于Reynolds比拟理论,建立回热器传热和压损关联的空间Brayton循环热力学模型,分析了回热度对循环性能和关键参数的影响,并优化得到了循环最佳方案。结果表明:回热器传热和压损存在内在联系,压损随回热度的增大而增大。当回热度较低时,循环电效率随回热度单调增加;当回热度增加至接近1,压损增加导致涡轮膨胀比下降。闭式Brayton循环电效率先增加后减小,存在最佳回热度95.48%和最大循环电效率30.23%。分析了温比、压比、氦氙工质组分等参数对系统最佳回热度的影响机理。以循环电效率和比功为目标,优化得到循环的理论边界,最佳电效率方案电效率为32.92%,最佳比功方案比功为65.78kJ·kg~(-1)。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
曹金珍 赵广杰 鹿振友
为了弄清楚热处理木材细胞壁中的水分吸着环境，即由半纤维素和木素组成的无定形区构造的变化，本研究通过对未处理及１５０，１８０，２３０℃处理云杉材在温度为２０℃和５０℃时的水分吸着等温线的测定，得到了吸着水的微分吸着热ＱＬ、微分吸着自由能ΔＧ及微分吸着熵ＴΔＳ与水分吸着量Ｗ、热处理温度之间的关系．结果表明：①与未处理木材相比，热处理木材的水分吸着机构发生变化，即第一层吸着和第二层吸着不具有时间上的重叠性；②随着热处理温度的升高，水分吸着量减少，这是由于吸湿性的半纤维素发生变化而致；③在相对湿度为６０％时，微分吸着热ＱＬ和微分吸着熵ＴΔＳ随着热处理温度的升高而减少，这一现象意味着水分子与木材分子之间...
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
马文魁 叶萍 曲新鹤 杨小勇
长寿命、高能量密度和高效率的动力系统是实现未来太空探索目标的必要条件，空间反应堆耦合Brayton系统是兆瓦级空间动力系统的最佳选择之一。功率控制特性是满足系统安全高效运行的关键。该文建立了空间堆Brayton系统动态模型，研究了旁路阀控制下系统的升、降功率特性。结果发现：当载荷变化时，旁路阀控制可快速改变系统局部流量；叶轮机械工况、涡轮和压气机功率及系统电功率能快速响应空间设备的用电需求和负载变化作出相应改变；同时，系统载荷变化导致转动部件对轴的扭矩失衡，容易出现超速事故，旁路控制降低涡轮的输出功率，可有效避免转轴超速的风险。在此基础上，研究了旁路阀开度的敏感性影响，结果发现：系统低压侧和辐射散热回路对旁路阀控制引起的参数扰动最为敏感。旁路阀开度增加后，压气机出口高压气体与涡轮出口低压气体混合，使低压侧管道和部件压力升高；辐射器散热功率增加导致散热回路温度升高，因而辐射器需要更大的散热能力。本研究为空间堆Brayton系统的安全稳定运行提供了参考。
[期刊] 地域研究与开发
[作者]
马建华
从热力学角度出发，将自然资源划分为平衡结构性和耗散结构性自然资源两大类型，从不同时间尺度讨论了自然资源系统的时间之矢，在人类活动干预下的自然资源弛豫过程，自然资源系统状态的热力学描述及评价问题。最后在上述分析的基础上，就自然资源开发利用战略问题提出了４点建议。
关键词：
自然资源 熵 持续发展
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王鑫 赵钢 曲新鹤 王捷 王鹏
小型核电站具有规模小、投资成本低、功率可调节灵活等特点,用途比较广泛。核电站二回路系统变工况分析对优化核电机组运行模式和提升核电站经济效益具有重要意义。首先,该文针对某小型模块化反应堆核电站二回路系统,使用EBSILON软件搭建了系统模型;其次,在完成模型精确性验证后,使用该模型开展了变工况分析;最后,计算了不同功率水平、汽轮机背压、回热加热器切除方式下二回路系统的关键热力性能参数。结果表明:功率水平会对发电效率、热耗率、回热抽汽系数、高/低压缸出力份额等多项参数造成影响;对该影响的定量分析显示,适当降低汽轮机背压有利于提升机组性能,当功率水平为100%热耗率验收工况(turbine heat acceptance, THA)时,若背压设计值下调2.0 kPa,则二回路系统热耗率降低272.338 kJ·(kW·h)~(-1)。此外,回热加热器切除方式会影响二回路系统热力性能,但不同切除方式产生的影响不同。以主给水温度为例,高压回热加热器部分或全部切除将导致主给水温度降低30℃以上,但仅切除低压回热加热器L_1基本不影响主给水温度。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
卞中华 王玉 胡晓辉 邹志荣 张静
【目的】研究外置式秸秆反应堆在日光温室越冬茬番茄的生产过程中,对日光温室环境因子及番茄光合特性的影响。【方法】以无CO2发生装置的日光温室为对照温室,以利用外置式秸秆反应堆补充CO2的日光温室为处理温室,观测在番茄不同生育阶段(苗期、结果期、转色期)温室内CO2含量、气温、空气相对湿度等环境因子的日变化以及对番茄净光合速率、蒸腾速率、水分利用率和产量的影响。【结果】日光温室内CO2含量的日变化曲线呈不规则的"N"形,空气湿度昼夜变化曲线呈"V"形。与对照温室相比,在番茄不同生育期,处理温室10:00-11:30CO2含量提高了230μL/L,13:30-16:00提高了84～150μL/L;夜...
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
董岁明 李佩成 周孝德
对改型沸石除氟过程的吸附模式、动力学机制和吸附热力学性质进行了研究。结果表明,改型沸石除氟过程的吸附是按F reund lich吸附模式进行的,F reund lich方程能够良好地关联氟离子在改型沸石上的吸附平衡;改型沸石具有较强的脱氟能力,其吸附速率是内扩散控制;改型沸石脱氟过程为放热的化学吸附过程,温度升高对脱氟不利。
[期刊] 林业科学
[作者]
张启伟 王桂仙 王慕华
研究竹炭对硝基苯的吸附性能及吸附的热力学与动力学参数。吸附试验表明:竹炭对硝基苯吸附的最佳酸度为pH=5.6;吸附平衡时间为540min;竹炭对硝基苯的吸附遵守Langmuir吸附等温方程。动力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附动力学拟用准一级动力学进行描述,298K时,吸附的速率常数为k298=2.42×10-4s-1,吸附活化能Ea=23.5kJ·mol-1。热力学研究表明:竹炭对硝基苯的吸附是放热过程,吸附热为ΔH=-16.8kJ·mol-1;ΔS=37.9J·K-1mol-1;ΔG=-28.1kJ·mol-1,负的吸附自由能变化值体现了吸附质从溶液到吸附剂表面的吸附过程是自发过程。
[期刊] 沈阳农业大学学报(社会科学版)
[作者]
吕娟 王明峰 蒋恩臣
针对高等农业院校工程热力学与传热学课程的特点及其在课堂教学中存在的一些问题进行探讨,为进一步提高教学质量和教学效果,充分调动学生学习的主观能动性,培养专业基础知识扎实、思维能力强、具有一定工程素养的专业人才。因此,加强教材建设,调整教学内容;创新教学方法,提高教学效率;建设创新实验平台,注重大学生科研能力培养;坚持理论联系实际,培养大学生工程素养,完善成绩评定方式,注重大学生综合能力培养。
[期刊] 教育与职业
[作者]
宋福元 张国磊 孙宝芝
文章以工程热力学课程教学为实施对象,开展多元融合的教学模式研究与探索,从工程热力学理论与行业需求、教学实践、工程应用、实验验证、科技创新、科研训练等多方面,结合教学改革研究与探索,实现教学方法的多元融合。多元融合的教学模式不仅使学生掌握了工程热力学的基础知识,而且培养了学生解决实际问题的能力与创新能力。
关键词：
多元融合 工程热力学 教学模式 教学改革
[期刊] 林业科学
[作者]
赵钟声 刘一星 沈隽
The deformation fixation of the compressive Populus ussuriensis and Larix gmelinii solid wood was studied in this paper. Dynamic thermo-mechanical analyzer was used to evaluate the change of the treated wood on different position (compare with the non-compressive control wood). The internal mechanis...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
向飞 王立 岳献芳
针对目前我国粮食收获现场没有配套的干燥设备进行跨区域移动作业,导致收获的粮食不能及时干燥而霉烂的问题开发一种车载式热泵干燥装置。该装置采用蒸汽压缩式热泵(热泵工质为R134a)提供热量,卧式多室流化床为干燥室,热泵蒸发器回收流化床前段排气中水蒸气潜热,鼓入环境状态的新风用以回收干燥后物料的显热。整个装置结构紧凑(3.5 m×2.1 m×1.7 m),可固定安装在5 t货车(7.2 m×2.2 m×2.2 m)车斗底盘上,便于拖运以进行跨区域移动作业,同时该装置管道之间增加了柔性连接,具有较强的抗震性能。基于样机试验数据进行热力学分析,结果表明:样机稳定运行时,平均热泵性能系数为3.3,除湿能耗...
关键词：
热泵 谷物 干燥 热力学分析
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