不可逆定常态流热机的有限时间热力学最优化

在考虑工质与热源间热阻损失的内可逆热机模型基础上,用一常数项表示热漏损失,用一常系数项表示循环中除热阻和热漏外的其余不可逆性（如摩擦、涡流、非平衡等）,建立了一个不可逆定常态能量转换卡诺热机模型,并对其进行有限时间热力学分析,导出循环的最佳功率与效率关系,并得到了最大功率及其相应的效率和最大效率及其相应的功率。由此模型可准确描述各种不可逆性对热机性能的影响。由此得到的热机功率效率特性与实际热机特性相同。     

另一类线性传热时热漏和有限热源对两热源热机最优构型的影响

在一类存在热漏和有限高温热源的两热源热机的基础上，考虑传热服从另一类线性定律Ｑ∝△（Ｔ－１），寻求其给定循环周期下的最优构型．结果表明，对无限热容热源情形，热漏的存在不改变循环的最优构型；对有限热容热源情形，无热漏使循环构型成为某种“广义卡诺循环”，而存在热漏时，循环的构型则完全不同．同时，给出了各种不同情况下热机的最佳功率效率关系．     

具有热阻、热漏和内不可逆性的联合卡诺热机生态学优化

用有限时间热力学的方法分析具有热阻、热漏、内不可逆性的定常流联合卡诺型热机循环.导出了在傅立叶导热定律下联合循环功率、效率和生态学指标的性能,并进行优化;得到功率、效率和生态学指标之间的优化关系,并由数值计算分析了功率、效率和循环熵产率之间的关系.所得的结果表明,最大生态学指标下的效率十分接近于联合循环可以达到的最大效率;相应的熵产率也要低于以输出功率为优化目标时的熵产率.     

摩擦对空气标准Dual循环性能的影响

建立一类空气标准Dual循环的不可逆模型 ,考虑压缩过程和做功冲程的有限时间特性和循环的摩擦损失对其性能的影响 ,推导出功率、效率与压缩比关系的解析式 .结合数值算例 ,所得的功率效率曲线与实际热机特性相同     

定常态不可逆卡诺热机面积特性

对定常态不可逆卡诺热机进行了有限时间热力学分析.定义了功率、效率和面积比系数,并导出三者的关系式,由此对热机最佳功率、效率和面积特性进行了分析和讨论,给出了一些有益的结论.     

质漏对联合循环化学发动机性能的影响

分析存在有限速率传质和质漏损失的联合循环化学发动机性能,导出功率、效率最佳关系,最大功率及其相应效率,以及最大效率及其相应功率     

一类较为完善的不可逆制冷机模型及其最优化

在考虑工质与热源间热阻损失的内可逆卡诺制冷机模型基础上,用一常数项表示热源间的热漏,用一常系数项表示循环中除热阻和热漏外的其余所有不可逆性（如摩擦、涡流、惯性效应等）,提出了一类较为完善的不可逆卡诺制冷机模型,并对此不可逆制冷机模型进行优化分析,导出了其最佳制冷率与制冷系数间的优化关系和最大制冷系数及其相应的制冷率。由定义的一常数项和一常系数项可定性、定量地分析不可逆性对循环性能的影响,所得结果包含了有关文献的一些特例。最后,给出了详细的数值算例,说明本模型的有效性。     

具有热阻、热漏和内部耗散的联合制冷机性能

建立一类存在热阻、热漏和内部耗散的定常态流联合制冷机循环模型,并研究其性能优化,导出制冷系数、制冷率基本优化关系和最大制冷系数及其相应的制冷率．给出了传热面积的最佳值和工质最佳工作温度．所得结果适用于由任意个制冷机串接而成的联合制冷循环．     

内可逆闭式中冷回热布雷顿循环功率效率特性

应用有限时间热力学的方法分析了恒温热源条件下内可逆闭式中冷回热布雷顿循环的无因次功率和效率特性,导出了无因次功率及效率的解析式,通过数值计算,得到了分别对应于循环功率和效率的最佳中间压比分配,并研究了中冷度、回热度以及高低温侧换热器有致度对循环性能的影响。     

功率循环下IGBT模块电热参数变化规律分析

为了分析IGBT模块老化过程中电热参数的变化规律,对IGBT模块进行了功率循环加速老化试验,并基于单脉冲测试方法在加速老化试验进程中每间隔1 000次功率循环,测取一次IGBT的结温、集电极电流与饱和压降三维关系曲面、开关能耗、热阻抗以及瞬态热阻抗曲线。IGBT模块老化失效时,其饱和压降、开通能耗、关断能耗以及热阻较其初始值分别增大了3.92%、12.05%、18.87%和22.65%,试验结果表明随着IGBT模块功率循环次数的增多,相同工作条件下IGBT饱和压降的增幅逐渐加大,而饱和压降、结温和集电极电流三者间的内在关系没有明显变化;IGBT瞬态热阻抗曲线暂态部分几乎不变,稳态部分向上移动的幅度逐渐加大;测取的IGBT模块电热参数中饱和压降增幅最小,开关能耗增幅较大,模块热阻的增幅最为明显。     

发动机空载减速过程仿真与试验研究

以某型履带车辆发动机动力和传动系统为研究对象,应用CFD软件和虚拟样机软件对发动机空载减速过程进行仿真计算。模拟了不同漏气当量下该型发动机空载减速过程,并通过实车试验进行了验证,为基于空载减速过程的发动机技术状况评估提供了理论依据与试验方法。     

基于激光推进的光船发射任务设计与参数优化分析

针对发射初始质量为100kg的光船到近地圆轨道的任务,研究了激光平均功率、激光大气传输特性、光船激光接收面面积、发动机比冲、发动机能量转化效率等参数之间的相互关系及光船飞行任务的优化问题。针对激光发射光船的具体要求,由功率估算公式计算出激光平均功率,从激光作用范围估算出光船的激光接收面的最小面积;基于光船飞行动力学模型,结合估算的参数,应用序列二次规划方法优化计算出光船飞行的最优弹道。计算结果表明,光船入轨质量可达到35.5kg,最优比冲为8140m/s。     

工作环境对发动机本体热负荷的影响

为了研究发动机工作环境对发动机本体热负荷的影响,以某型发动机为对象,采用缸内燃烧与冷却系统传热耦合计算方法,建立了温度和大气压力对发动机本体部件热负荷数值仿真模型。通过发动机热平衡台架试验验证了模型最大误差为9.1%,实车试验验证模型最大误差为6.2%。计算表明:发动机出口冷却水温度随环境温度和海拔升高而升高;环境温度46℃时的缸内活塞最高温度比-43℃时升高了15.4%,汽缸套最高温度升高15.5%;海拔高度每升高1 km,活塞最高温度升高1.04%,汽缸套温度升高0.95%。     

一维热构件模型及其在船用核动力装置运行分析中的应用

建立了一维热构件模型 ,该模型具有广泛的适用性 ,可以模拟是否有内热源、不同几何形状及具有多种边界条件的热构件 .方程采用隐式有限差分法求解热传导方程 ,并将模型应用于核动力装置的运行分析中 .计算结果表明 ,本文所建立的一维热构件模型能逼真地描述一维热构件的温度场分布 ,计算精度高 .