简介：应用有限时间热力学理论和方法（finitetimethermodynamics，FTT）建立了闭式不可逆回热布雷顿热电冷联产（combinedcoolingheatandpower，CCHP）装置模型，导出了装置无量纲可用能率、[火用]输出率、利润率、第一定律效率和[火用]效率的解析式。通过数值计算得到了各个性能指标与压比的关系，优化了压比。分析了设计参数对最优性能的影响，发现回热能够显著增大第一定律效率和[火用]效率；增大压气机和透平效率、压力恢复系数能够增大5个性能指标，但前者使相应压比增大，后者使相应压比减小；增大热电比能够显著增大可用能率和第一定律效率；分别存在最佳的供热温度使5个最优性能指标取得最大值；提高冷库温度能增大可用能率和第一定律效率，但会降低[火用]输出率、娴效率和利润率；通过各个最优性能之间的相互比较发现在实际设计中要选择折衷的方案使装置同时具有较好的热力学性能和经济性能。

简介：实验研究了自然对流时水平铝表面上的结霜现象.实验中空气温度25℃、湿度50%,冷面温度-40～0℃.与先前的铜表面实验结果类似,在冷面温度高于-38℃时,结霜前铝面上首先出现水珠;冷面温度越低,过冷水珠存续的时间越短,冻结温度也越低;冷面温度较高时,水珠冻结时引起的壁温回升较明显;不同冷面温度对应的初始霜晶形状不同;结霜过程中霜层表面新形成的霜晶形状随时间变化.将冷面温度降至-38℃后再与湿空气接触时,发现直接出现霜晶而未经过结露阶段.

简介：应用热力学理论对工程上常见的汽液相变过程机理进行不可逆性分析,首次采用化学势-压力(μ-p)图来描述汽液相变过程,研究实施过程的必要热力学条件、过程进行的规律及影响因素.研究结果表明,在相变过程中两相间的化学势差△μ是过程的一个重要的广义热力学驱动力,相变换热过程是在化学势差△μ和温差△T共同作用下并结合流体的对流运动来实现的.另外,从化学势的角度导出汽液相变过程中汽泡临界半径的计算式.

简介：建立了考虑外部有限速率传热过程和热源间热漏的不可逆半导体固态热离子制冷器模型,基于非平衡热力学和有限时间热力学理论导出了热离子制冷器的制冷率和制冷系数的表达式;对比分析了不可逆热离子制冷器与可逆热离子制冷器的发射电流密度特性、电极温度特性以及制冷系数特性;研究了不可逆系统的制冷率与制冷系数最优性能,得到了制冷率和制冷系数的最优运行区间;通过数值计算,详细讨论了外部传热以及内部导热、热源间热漏损失、热源温度、外加电压、半导体材料势垒等设计参数对热离子装置性能的影响。在总传热面积一定的条件下,进一步优化了高、低温侧换热器的面积分配以获得最佳的制冷率和制冷系数特性。结果表明,由于存在内部和外部的不可逆性,热离子装置的发射电流密度及制冷系数都会明显降低;不可逆半导体固态热离子制冷器的制冷率与制冷系数特性呈扭叶型;合理地选外加电压、势垒等参数,可以使制冷器设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。

简介：建立了一个具有蛇形通道,采用Nafion117膜单体质子交换膜燃料电池的三维数学模型,该模型同时考虑了流动、传热、传质、电化学动力学和多组分传输现象.通过求解传输方程组,并耦合电化学动力学方程,获得了电池的极化性能曲线和电池内部的反应物浓度、温度、速度分布.计算结果表明,增加电极孔隙率、提高电池运行温度和压力有助于改善电池性能.估算的极化性能与文献中的实验数据基本符合.分析了运行条件对电池性能的影响.

简介：主要介绍地下狭长组合受限空间中不同介质的火灾分区模拟实验研究结果与讨论;地下狭长受限空间火灾呈现出特殊的分区现象,但是针对不同的介质,分区的形成也有难易之分,油料介质比固体介质更易形成分区。在形成的分区条件下,实验发现,死区的上部是活跃区,下部是不活跃区,而火源在地下狭长组合受限空间中的不同位置对缺氧燃烧速度具有非常重要的影响。

简介：细水雾灭火初期,在短时间内会观察到剧烈燃烧的火焰强化现象。设计了多组实验对比不同燃料在不同工况下的火焰强化现象,发现液滴通过撞击油盘燃料引起的液滴飞溅可以增大燃料与空气的接触面积,强化火焰燃烧。细水雾在燃料内发生扬沸也可能强化火焰,但增益效果不明显,同时燃料气化率对于火焰强化程度有很大关系。

简介：建立了考虑泵热空间到环境热源的热漏、工质循环的内部不可逆性以及工质与热源之间传热Q∞△(Tn)服从传热规律时的不可逆四热源吸收式热泵循环模型,导出了循环泵热率和泵热系数的一般关系;并导出了线性唯象传热定律时循环泵热率和泵热系数的基本优化关系、性能极值、循环中工质的最佳工作温度和换热器传热面积的最佳分配关系;通过数值算例分析了传热规律、热漏和内不可逆性对循环性能的影响规律,比较了传热面积最优分配前后循环的最优性能.

简介：建立了考虑线性热漏的不可逆双谐振通道能量选择性电子（energyselectiveelection，ESE）制冷机模型，导出了制冷机制冷率和制冷系数的表达式，应用有限时间热力学理论研究了系统制冷率与制冷系数最优性能，通过数值计算，详细分析了热漏、能量宽度、能量间距等设计参数对ESE制冷机最优性能的影响。研究发现，系统的制冷率和制冷系数都会随热漏的增加而减小；给定能量间距时，制冷率和制冷系数都会随能量宽度的增加而先增大后减小，存在最优的能量宽度使制冷率或制冷系数达到最大值；给定能量宽度时，制冷率和制冷系数会随能量间距的增加而先增加后减小，存在最优的能量间距使制冷率或制冷系数达到最大值。合理地选取能量宽度、能量间距等参数，可以使不可逆的双谐振ESE制冷机设计于最大制冷率或最大制冷系数的状态。