孟凡凯
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陈林根
,
孙丰瑞
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杨博
钢铁
针对中国钢铁工业低温余热回收利用率低的现状,提出一种基于半导体热电发电技术回收高炉冲渣水显热的技术方案,建立了相应的计算模型,分析了冲渣水温度、热电单元长度、热电模块填充系数、换热器流道长度等关键参数与装置性能的关系.结果表明,对于100℃的高炉冲渣水,利用热电发电技术,每米流程可使水温下降约1.5℃,每平方米换热面积可以产生约0.93 kW电能,热效率约为2％,设备成本的回收周期在10年左右.
关键词:
钢铁工业
,
高炉冲渣水
,
余热回收
,
节能
,
热电
,
发电
,
有限时间热力学
孟凡凯
,
陈林根
,
孙丰瑞
工程热物理学报
用非平衡热力学与有限时间热力学相结合的方法,考虑装置内部的Seebeck效应、Peltier效应、焦耳热效应、傅立叶效应及装置与热源间传热损失,建立了牛顿传热规律下热电发电机驱动热电制冷机联合系统的有限时间热力学模型,得到装置制冷率和制冷系数的解析式.在装置热电单元总数和换热器总换热面积一定的条件下,优化热电单元和换热面积的分配,获得装置的最大制冷率和制冷系数,并着重分析了热电发电机高温热源温度和热电制冷机制冷空间温度对装置最优性能的影响.结果表明,优化可以有效地提高装置制冷率和制冷系数,增大装置极限制冷温差,拓宽装置工作范围.
关键词:
联合热电装置
,
热电发电机
,
热电制冷机
,
非平衡热力学
,
有限时间热力学
孟凡凯
,
陈林根
,
戈延林
,
孙丰瑞
工程热物理学报
以不可逆单级多单元热电制冷机为研究对象，综合考虑热电单元内部效应、热电单元尺寸、热电材料物性随温度变化的特性、外部有限速率传热不可逆性，建立了较完备的有限时间热力学模型。在有限速率传热、有限尺寸（给定换热器总热导率、热电单元总数等）约束下，同步优化工作电流、热电单元尺寸和换热器热导率分配，得到装置的最大制冷率，并分析了重要参数对最大制冷率及最优变量的影响，所得结果可为热电制冷机设计提供指导。
关键词:
有限时间热力学
,
不可逆热电制冷机
,
制冷率
,
最优性能
王文华
,
陈林根
,
丁泽民
,
杨博
,
孙丰瑞
工程热物理学报
本文运用有限时间热力学(FTT)理论,导出了恒温热源条件下闭式燃气轮机不可逆中冷循环功率、效率和功率密度的解析式,分别优化了循环最优功率和功率密度时各换热器热导率分配、中间压比和总压比,并比较了相应性能.
关键词:
有限时间热力学
,
闭式循环
,
燃气轮机循环
,
优化
