陈则韶
,
戚学贵
,
程文龙
,
胡破
,
方贵银
工程热物理学报
介绍了一种新型高温水蓄冷空调方案的原理并进行了理论分析.它可利用高至38℃水的显热或其它材料的相变潜热来蓄冷空调.分析了完全不掺混系统的性能与过冷水流率的关系;给出了完全掺混系统非稳态循环的性能变化;数值计算并讨论了蓄冷水部分掺混系统的温度分层和动态特性.为高温水蓄冷空调系统的设计和运行提供了理论指导.
关键词:
空调
,
蓄冷
,
水蓄冷空调
程文龙
,
谢鲲
,
赵锐
,
朱锡锋
工程热物理学报
本文基于馏分实沸点蒸馏(TBP)曲线,分别采用虚拟组分法(PC法)和连续热力学法(CT法),建立了生物油热力学性质的预测模型,研究了生物油的相平衡和比热容性质.将比热容的预测值与实验值进行了比较,比较结果显示虚拟组分法和连续热力学法都可应用于生物油热力学性质的预测,而连续热力学法的预测结果优于虚拟组分法.本文利用连续热力学法得出了某种生物油泡点蒸汽压和比热容随温度的变化关系,研究结果显示生物油的比热容随温度近似成线性关系,而饱和蒸汽压成二次曲线关系.
关键词:
生物油
,
相平衡
,
比热容
,
虚拟组分法
,
连续热力学
陈则韶
,
李川
,
胡汉平
,
程文龙
,
胡芃
,
江斌
工程热物理学报
本文从不可逆过程有效能消耗率分析出发,提出一种表征不可逆过程的新参数 不可逆度,定义为不可逆过程的总有效能消耗率与总输入或输出能流流率之比值;在提出热力系的势能概念和多种形态能量的有效能定义式的基础上,阐述了有效能消耗率方程,有效能消耗源强度,有效能消耗率最小原理,给出并比较了有效能消耗率与熵产率和(煅)耗散率的关系;有效能消耗率与过程的能流率量纲一致,克服了熵产率和(火积)耗散率与能流率量纲不一致的缺点;不可逆度的物理意义是不可逆过程有效能消耗系数或功耗系数,与热力循环效率互补.
关键词:
热力学
,
不可逆过程
,
有效能消耗率
,
不可逆度
陈则韶
,
胡芃
,
陈建新
,
程文龙
工程热物理学报
本文依据对应态原理,提出新定义的对比压缩因子Zr=(1-Z)/(1-ZC)的无量纲变换式和对饱和温度的对比温度(T)sr=T/Ts式,并根据两种流体工质对比压力Pr1=Pr2,对比温度(T)sr1=(T)sr2相等时,(Z)r1=(Z)r2相等的原则,导出了从一种已知PVT关系的物质推算它种物质的PVT值的通用方法.用本方法以水为标准物质推算了R12、R131、R134a、C2H4等几种物质在过热气体区、超临界区和液体区比容,计算值与文献实验值的平均偏差小于2,最大偏差小于4%.
关键词:
流体
,
热物性
,
PVT关系
,
推算方法
赵锐
,
程文龙
,
刘期聂
,
黄家荣
,
卢威
工程热物理学报
利用降压地面模拟技术,可以抑制自然对流的影响,从而通过地面试验结果还原空间密封舱内的流动换热情况.降压法的关键在于确定临界压力,使得自然对流对流动换热的影响刚好得到忽略.本文使用数值模拟方法确定临界压力比,以方腔密封舱内的流动换热情况为例,计算了不同 Gr/Re2 数和压力比下密封舱内的流动换热情况.得到了舱内气体温度分布和对流换热系数.通过比较空间情况和地面情况的计算结果,分析了自然对流给流动换热带来的影响,给出了判断临界压力的准则式,并给出了临界 Gr/Re2 数.
关键词:
地面降压模拟
,
自然对流
,
临界压力
,
准则式
赵锐
,
程文龙
,
江守利
,
陈则韶
工程热物理学报
本文利用气泡动力学原理,建立了氨水鼓泡吸收的数学模型;利用高速摄像机对氨水鼓泡吸收进行了可视化实验,得出了氨水鼓泡吸收过程中的最大气泡体积、气泡数、最大吸收高度、吸收过程中的舍伍德数等鼓泡参数随喷嘴口径、气体流量、氨水浓度之间的关系.结果表明,喷嘴口径越大,吸收效果越好;吸收溶液氨水浓度较高,吸收效果越差;氨气进口流量较大,吸收效果越好.理论模型和实验结果吻合良好.
关键词:
鼓泡吸收
,
氨水
,
吸收式制冷机
,
气泡动力学
孔建飞
,
程文龙
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(17)62801-8
燃料电池可以在接近室温条件下将氢或烃类中蕴含的巨大化学能通过电化学途径直接转化为清洁、稳定、可持续的电能,因而被视为极有前景的、能够满足日益增长的世界能源需求的终极解决方案之一.在一个典型的氢燃料电池中,氢在正极氧化而氧在负极还原,从动力学角度说,氧还原反应(ORR)比氢氧化反应进行的慢得多.无论是在酸性还是碱性条件下,氧的还原都可以一个四电子过程或是两个双电子过程进行,当然在酸性和碱性环境中反应的机理不同.铂一直是最有效的ORR催化剂,但受到价格昂贵、稳定性差和易中毒等因素的制约,目前非铂催化剂成为越来越引人瞩目的发展方向.本综述试图从分子催化剂、金属纳米材料催化剂、金属氧化物催化剂和新兴的二维材料催化剂等方面,选取近十年来最能代表ORR电化学催化剂方面成就的例子分析其优缺点,并为今后该领域的研究提供一些有益的思路.典型的分子催化剂是卟啉类化合物,当这种四齿的N4配体与过渡金属特别是铁、钴络合时,往往显示出良好的ORR催化性能,多数情况下其中的过渡金属中心、配体和碳支撑体系共同组成催化剂的活性中心.在另一些报道中,邻菲罗啉或是连吡啶型N2化合物也可以作为配体使用.第四和第五副族的很多金属形成的不同价态的氧化物都具有氧还原活性,比如MnOx,CoOx,TiOx,ZrOx,IrOx等.金属氧化物表现出易于修饰,不容易团聚和抗腐蚀等诸多优点,而其良好的ORR性能与表面的缺陷密切相关,因此钙钛矿型氧化物ABOx也引起人们的广泛关注,人们可以通过调节氧化物的晶型、尺寸和组成来获得更好的催化性能.近年来随着液相合成技术的发展,人们可以制备出理想形状和尺寸的单分散纳米粒子,然后通过旋涂、自组装等手段将其修饰到合适的电极上以获得增强性能的ORR催化剂.通过形状与尺寸调控,或组合成其它复杂的纳米结构,都有可能提高催化活性或是稳定性,因此有关纳米催化剂的研究日趋增多.在此基础上,考虑到石墨烯的可修饰性和良好的电化学性能,纳米材料复合石墨烯所形成的二维或三维结构也可提供很好的氧还原催化性能,而MoS2代替石墨烯作为支撑物所构成的二维催化剂也是值得注意的研究方向.综上所述,尽管现有的非铂催化剂仍难以完全满足商业化的要求,设计理念和合成方法的快速发展有望在不远的将来解决这一难题.而设计合成可控尺寸、形状、组成和表面形貌的纳米催化剂在很大程度上将加速这一进程.
关键词:
氧还原反应
,
电催化剂
,
纳米材料
,
分子电催化剂
,
二维材料
陈则韶
,
胡芃
,
程文龙
工程热物理学报
本文提出了新的饱和蒸气密度的通用对比态推算式,并分别以标准沸点下的蒸发潜热和临界温度与标准沸点温度之差为基准,对蒸发潜热和温度无量纲化导出了工质蒸发潜热通用对比态方程,结合饱和液体焓通用对比态方程导出了饱和蒸气焓通用对比态方程,揭示出饱和蒸气焓通用对比态方程为双变量函数,除有温度变量外还包含有表示物质差异的变量.对多种物质的文献值计算比较,以上方程的总的平均绝对偏差分别为0.43%、0.87%和0.35%.
关键词:
饱和蒸气密度
,
饱和蒸气焓
,
蒸发潜热
,
对比态方程
陈则韶
,
程文龙
,
胡芃
工程热物理学报
提出一种传热消耗功率、热流量、传热单元数和传热有效度相结合的换热器优化设计新方法,以冷热流体的等效热力温度表征换热器传热消耗功率,在传热系数确定条件下,以传热有效度ε为共同变量,建立无量纲的对数温差、传热消耗功率ηu、传热单元数NTU与ε的关系,并在无量纲图ε-T,ε-ATm,Ln,ε-ηu,ε-NTU表示它们之间关系,以ηu线与NTU线的交点确定传热有效度e,优化参数能科学判断.本文对顺流和逆流换热器进行了分析,换热器的优化有效能率ε在0.75附近.本方法首次建立了换热器优化与热力学的联系.
关键词:
换热器
,
优化设计
,
传热有效度
,
传热消耗功
,
等效热力温度
陈则韶
,
程文龙
,
胡芃
工程热物理学报
本文介绍了一种利用LNG冷能的空分装置新流程,其特征在于采用了由LNG冷能冷却的氮气内循环和氮气外循环低温压缩节流制冷系统、LNG的余冷冷却的氟里昂为载冷剂的压缩空气冷却系统和两段式LNG与循环氮气的热交换器.对不同工况的计算结果显示,生产每公斤液氧的能耗比不用LNG法节电60%～73.5%,理论上的节能效果优于在查阅文献和专利的其它方案.
关键词:
空气分离
,
LNG冷能利用
,
空气液化
,
液氧制造法
