玉米热风干燥换热器BP神经网络模型的建立

为了研究环境温度、环境湿度、烟气温度(风温)对玉米热风干燥过程中能火用效率、可持续性和可提高势变化规律的影响,选取影响换热器换热性能的关键因素包括环境温度、湿度及烟气温度作为输入因素,换热器的火用效率、比火用损、可持续性指标及可提高势作为输出目标,构建了3-9-4的BP神经网络模型,并利用MatLab软件进行神经网络模型的建立及验证。基于经典的热力学第一、二定律分析了新型工业化玉米干燥机换热器的热力学特性,结果表明:所构建的BP神经网络模型经过31次迭代之后达到最佳逼近误差(0.001 300 1),R值为0.999 98,表明模型训练精度较高。增加一组验证试验,结果表明:试验各指标预测值与实测值MSE值均低于10%,表明模型精度较高;玉米干燥机换热器的火用效率变化范围为8.32%～13.96%,SI值变化区间为1.08～1.16,可提高势随比火用损的增加而增大,其变化区间分别为643.35～1114.24kW和17.59～29.04kW。     

热泵干燥系统的（火用）分析

干燥技术的发展具有悠久的历史,涉及到国民经济的各个领域。热泵应用于农产品干燥节能中,易于控制干燥工质的温度和湿度,从而保证产品质量。为此,利用火用分析法分析了热泵干燥系统中各装置的火用损失和减少火用损失的途径,以便能更准确地了解能源利用情况,并针对不同的干燥形式采用火用分析法分析能源利用状况以便改进系统设计。     

新Ⅱ型生物质成型燃料热水锅炉的正反火用平衡分析

通过对新Ⅱ型生物质成型燃料热水锅炉进行正、反(火用)平衡计算和分析,得出新Ⅱ型生物质成型燃料热水锅炉的主要(火用)损失部位和参数,用反平衡(火用)效率分析得知燃烧不可逆(火用)损失最大,约为69.93%,其次为传热不可逆(火用)损失,约为14.50%,并用可避免(火用)损失概念对计算结果进行分析,表明采用可避免(火用)损失概念后,燃烧部位、传热部位、排烟部位的实用(火用)效率分别为42.6%、86.2%、92.1%.     

热泵干燥装置的热力学优化分析

热泵干燥过程由空气流动过程、压缩过程、节流过程、换热过程和除湿过程组成。为此,基于热泵干燥系统的热力学分析,建立了热泵干燥系统组成部件的火用损失数学模型,给出了减少火用损失的方法,从而可以从设计和运行角度来减少火用损失,提高了能量利用率。     

基于ANSYS的汽车用废气涡轮机进气管路优化设计与分析

利用热力学第二定律的火用概念及火用分析方法对发动机废气能量传递过程进行分析,找出废气中各部分能量的分布状况及传递过程中的主要损失部位,为采取新的措施来减少能量传递过程中可用能的不必要损失提供理论依据,利用ANSYS/FLOTRAN有限元分析软件对所设计废气涡轮机的MPC进气管道系统进行流场速度分析和压力分析来对其结构进行优化,以减少废气流动过程中能量的不必要损失。     

沼气混合制冷剂循环液化流程与设备火用分析

以天然气液化设备为模型,利用Aspen HYSYS软件,设计小型混合制冷剂液化沼气流程,对该流程进行数值模拟,根据PR方程计算出沼气的泡点与露点以及液化率、能耗等.在热力学分析的基础上,计算流程各设备(火用)损失,分析产生设备(火用)损失的原因,提出降低设备(火用)损失的方法.依据模拟结果,建立实验平台对降低(火用)损失方法进行验证,结果表明:小型混合制冷剂液化沼气流程具有可行性,液化过程中能耗和(火用)损失最大的设备是压缩机,利用储液罐上端的闪蒸气预冷混合制冷剂的方法可使压缩机和冷却器的(火用)损失分别减少12.2％和27.2％.     

新型生物质气化炉的试验研究及其火用衡算

介绍了自行研制的新型固定床生物质气化炉,能使还原反应后的气体再次穿过氧化区和木炭层,以减少焦油含量和飞灰.同时,副产优质的木炭具有较高的能量转化率,可用于联合内燃机发电和活性炭制备工艺.在基于质量平衡和火用平衡的基础上对气化炉进行了火用分析,找出了炉子的薄弱环节,讨论了改造方案.最后,根据5个工况的试验数据分析了气化过程中空气当量比对气体成分、气体热值、气化效率以及能量转化效率的影响,找到了最佳运行工况.     

多能耦合可再生能源制沼气系统设计及效益分析

一次能源的消耗不断加大,使世界能源紧缺的现状更加严峻,而可再生能源以其清洁、再生、高效的优势逐渐成为人们研究的热点.基于多能互补、能量梯级综合利用的思想,设计了多能耦合可再生能源制沼气系统,并对该系统的主要装置进行了选型.通过实例计算,分析了该系统的能量利用率、火用效率和经济效益,表明该系统是可行的.该系统的投资回收期为2.5年,能量利用率达到60％,火用效率达到57％.     

抽气回热式有机朗肯循环系统热力学分析

为了实现发动机排气余热能的高效回收与利用,设计了抽气回热式有机朗肯循环(ORC)系统.在Matlab环境下,分析了抽气压力、蒸发压力、膨胀机入口温度等因素对系统性能的影响,并利用热力学第一定律及第二定律将抽气回热式ORC和基本ORC进行对比.研究结果表明,在固定蒸发压力下,抽气回热式ORC系统的热效率、炯效率随抽气压力的增大而先增大后减小,工质质量流量随抽气压力的增大而逐渐增大,蒸发器换热量随抽气压力的增大先减小后增大;与基本ORC系统相比,抽气回热式ORC系统的热效率、(火用)效率均有提高,炯损率降低,因此抽气回热式ORC系统余热回收效果更明显.     

蒸发温度对中温余热ORC系统热力性能的影响

以LR6A3L型号柴油机出口流量为540 kg/h、温度为333 ℃的烟气为研究对象，基于有机朗肯循环系统，采用R123、R245fa和R600作为循环有机工质，研究工质蒸发温度对系统热力性能的影响。研究结果表明:随着工质蒸发温度的增加，系统净输出功率、循环热效率和效率均逐渐增加，而系统总的不可逆损失则逐渐减小。当系统操作工况一定时，工质R123的净输出功、循环热效率和效率最大，且总的不可逆损失最小。