新型动力循环
火箭发动机 布雷顿循环

火箭发动机布雷顿循环全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:布雷顿循环是一种被广泛应用于火箭发动机的循环过程,它以英国工程师弗兰克·惠特劳(Frank Whittle)的名字命名。
布雷顿循环是一种内燃发动机中用来产生推力的热力循环过程,它通过将空气压缩、混合燃料和氧气点火,产生高温高压燃气,将这些燃气排放到喷嘴中以产生推力。
布雷顿循环被广泛用于现代火箭发动机中,它的设计和优化对于火箭的性能和效率至关重要。
布雷顿循环的主要特点是燃气在完成高压锅炉中的燃烧后,在务的高温高压下,通过涡轮增压器再次加热高压循环,在动力机构的作用下,实现高速工作的特性。
火箭发动机的工作过程主要包括进气、压缩、燃烧和喷射四个阶段,布雷顿循环是在这几个阶段中起着至关重要的作用。
在进气阶段,空气被引入到火箭发动机中,经过涡轮增压器的作用,空气被加压并流经燃烧室。
涡轮增压器通过动力机构带动,确保燃烧室中空气的正常流动。
接着是压缩阶段,空气被进一步压缩,使其温度和压力大幅增加,为燃烧提供了必要的条件。
在燃烧阶段,燃料和氧气被点燃,产生高温高压的燃气。
在喷射阶段,燃气经过喷嘴排放,产生的反作用力推动火箭向前飞行。
布雷顿循环在火箭发动机中具有以下优点:1. 高效率:布雷顿循环能够将燃气的能量充分利用,提高了火箭发动机的燃烧效率。
2. 高功率密度:布雷顿循环可以在相对较小的空间内产生大量推力,提高了火箭的功率密度。
3. 可靠性强:由于布雷顿循环采用了简单的结构设计,使得火箭发动机更加稳定可靠。
但布雷顿循环也存在一些不足之处:1. 燃烧产生的燃气排放后会带走火箭的努力,从而降低了火箭的推进效率。
2. 布雷顿循环的部分工序需要高温高压环境,因此需要使用特殊材料来承受高温高压环境。
为了克服布雷顿循环存在的不足,科学家们正在不断探索新的火箭发动机技术,如核融合发动机、离子发动机等。
这些新技术在提高火箭性能的也带来了新的挑战和机遇。
布雷顿循环是一种重要的热力循环过程,被广泛应用于火箭发动机中。
微小通道内超临界R134a流动传热特性

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 4 期微小通道内超临界R134a 流动传热特性张巧玲1,马祖浩1,于子元2,刘梓俊1,黄铋匀1,杨振东1,马浩然1(1 西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室,陕西 西安 710048;2青岛沃柏斯智能实验科技有限公司,山东 青岛 266100)摘要:超临界有机朗肯循环(supercritical organic Rankine cycle ,SORC )是回收中低品位能源较理想的新型动力循环技术之一,而超临界有机工质的传热特性严重影响了系统能效,目前已成为制约有机朗肯循环技术向前发展的瓶颈。
基于此,本文实验研究了超临界R134a 在2mm 微小通道内的流动传热特性,参数范围为:热流密度60~120kW/(m 2·s),质量流速800~3000kg/(m 2·s),压力4.1~5.1MPa ,工质进口温度20~100℃,探讨了热流密度、质量流速、压力、流体焓值等参数对传热特性的影响规律。
结果表明,传热系数随流体温度的升高先增加后减小,随质量流速的增加而增加,随着热流密度和压力的增加而减小。
流体焓值在拟临界值附近出现压降平缓区。
根据实验数据拟合得到了微通道内R134a 的传热关联式,该关联式预测误差均在±10%之内,具有良好的预测精度。
关键词:微小通道;超临界R134a ;流动传热;有机朗肯循环;传热关联式中图分类号:TK124;TQ021 文献标志码:A 文章编号:1000-6613(2024)04-1667-09Convection heat transfer research of supercritical R134a inmini-channel of tubeZHANG Qiaoling 1,MA Zuhao 1,YU Ziyuan 2,LIU Zijun 1,HUANG Biyun 1,YANG Zhendong 1,MA Haoran 1(1 State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, Shaanxi, China; 2 Qingdao Wobes Intelligent Experiment Technology Co., Ltd., Qingdao 266100, Shandong, China)Abstract: The supercritical organic Rankine cycle (SORC) is an ideal new power cycle technology for recovering energy using supercritical organic Rankine cycle. The energy efficiency of the system is significantly affected by the SORC, the supercritical organic working medium, low grade energy recovery, and the heat transfer characteristics of the supercritical organic working medium. At present, it has become a bottleneck that restrict the development of organic Rankine cycle technology. To address this issue, the experimental studies were conducted on the flow heat transfer characteristics of supercritical R134a in a tiny channel with an inner diameter of 2mm). The parameters considered in the study were as follows: heat flux ranging from 60—120kW/(m 2·s), mass flow rate from 800—3000kg/(m 2·s), pressure from 4.1—5.1MPa, and working medium inlet temperature from 20—100℃. The effects of heat flow density, mass flow velocity, pressure and fluid temperature on the heat transfer characteristics were discussed. The results showed that the heat transfer coefficient initially increased and then decreased with the increase of fluid temperature. It also increased with the increase of研究开发DOI :10.16085/j.issn.1000-6613.2023-1273收稿日期:2023-07-24;修改稿日期:2023-12-09。
以盐溶液为工质的新型热力循环系统研究

以盐溶液为工质的新型热力循环系统研究一、本文概述随着能源需求的日益增长和环保要求的不断提高,传统的热力循环系统已难以满足高效、环保的能源利用要求。
研究和开发新型的热力循环系统成为了当前能源科技领域的重要任务。
《以盐溶液为工质的新型热力循环系统研究》这篇文章旨在探讨以盐溶液作为工质的新型热力循环系统的性能特点、工作原理以及应用前景。
本文将首先介绍传统热力循环系统的局限性和盐溶液作为工质的潜在优势,然后详细阐述以盐溶液为工质的新型热力循环系统的工作原理和关键技术,包括盐溶液的热物性、循环过程的设计优化、系统热效率的提升等方面。
接着,文章将通过实验研究和理论分析,评估该新型热力循环系统的性能表现,并与其他类型的热力循环系统进行对比。
本文将探讨以盐溶液为工质的新型热力循环系统在能源、环保等领域的应用前景,以及未来需要进一步研究的问题和挑战。
通过本文的研究,旨在为热力循环系统的创新设计和优化提供新的思路和方法,推动能源利用的高效化和环保化进程。
同时,也为相关领域的研究人员和实践者提供有益的参考和借鉴。
二、盐溶液作为工质的特性分析高比热容:盐溶液通常具有较高的比热容,这意味着在相同的条件下,盐溶液可以吸收或释放更多的热量。
这一特性使得盐溶液在热能储存和传输方面具有显著优势,能够有效地平衡系统中的热量波动,提高系统的稳定性和效率。
良好的热稳定性:许多盐溶液在高温下具有良好的稳定性,不易分解或发生化学反应。
这使得盐溶液可以在高温环境中作为工质使用,拓宽了热力循环系统的应用范围。
较低的粘度:相比于某些其他液态工质,盐溶液通常具有较低的粘度。
较低的粘度意味着在流动过程中,盐溶液能够更顺畅地流动,减少能量损失和摩擦阻力,从而提高系统的效率。
可调的化学性质:通过调整盐溶液的成分和浓度,可以灵活地调节其物理和化学性质,以满足不同热力循环系统的需求。
例如,可以通过改变盐的种类和浓度来调节溶液的沸点、凝固点等关键参数,以适应不同的工作环境和条件。
阿特金森循环汽油机名词解释

阿特金森循环汽油机名词解释
阿特金森循环汽油机是一种内燃机,以德国工程师尼古拉斯·奥托·阿特金森的名字命名。
该循环是一种四冲程循环,用于内燃机的燃烧过程。
阿特金森循环汽油机包括四个冲程:进气、压缩、功和排气。
在进气冲程中,活塞向下移动,进气门打开,混合油气进入气缸。
在压缩冲程中,进气门关闭,活塞向上移动,将燃料混合物压缩到较小的体积。
在功冲程中,活塞继续向上移动,点火系统点燃压缩的燃料混合物,产生爆炸并推动活塞向下运动。
在排气冲程中,废气门打开,活塞再次向上移动,将已燃烧的燃料混合物排出气缸。
与其他循环相比,阿特金森循环汽油机具有较高的热效率和较低的污染排放。
这是因为在压缩冲程中,燃料混合物被高度压缩,产生更高的燃烧温度和压力,从而提高热效率。
此外,在点火系统使用之前,燃料混合物已经充分与空气混合,使燃料更加完全燃烧,减少了废气中的有害物质排放。
阿特金森循环汽油机通常用于汽车、摩托车和小型机械设备等内燃机领域。
它在燃料利用率和环保性能方面的优势使其成为现代交通工具和机械设备的首选引擎类型。
新型氨吸收式动力/制冷复合循环的热力学分析

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力 学 分 析
北 京 1 0 8 ) 00 0
郑丹星 陈 斌 齐 云 金红光2
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第 2 3卷 第 5期
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新型氨 吸收式 动力 /制冷复合循环 的
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阿特金森循环发动机简介

阿特金森循环原理
阿特金森发动机的特点是高压缩比,长膨胀行程,其排气行程>做功行 程>进气行程>压缩行程,其活塞的做功行程要比进气行程大,这样进 气量可以相对减少,通过进气门关闭延迟,使得部分混合气体被推回 到进气歧管中,这样每次进入燃烧室的理论空燃比的混合气体量便相 对减少了,面做功行程又相对增加了做功量,所以燃油经济性得到了 提高。
阿特金森循环发动机
阿特金森循环发动机
一、阿特金森循环发动机的由来及发展 二、阿特金森循环发动机的结构及工作原理 三、阿特金森循环与奥托循环的比较 四、阿特金森循环发动机的应用
一、阿特金森循环发动机的由来及发展
普通汽车发动机都是基于奥托循环的,它包括进气、 压缩、做功和排气四个冲程。在奥托循环发动机里,在进 气行程中油气混合物被吸入汽缸,当活塞到达下止点后, 进气门关闭,油气混合物被封闭在汽缸中,在压缩和做功 行程中分别被压缩和点燃。这样,膨胀比就几乎等于发动 机的压缩比,很难提高。1884年James Atkinson发明了 Atkinson循环发动机,阿特金森发动机是一种高压缩比, 长膨胀行程的内燃机工作循环。因为这种循环结构比较复
• 随着技术的不断创新,现在又出现了一种新型的 阿特金森循环发动机,这是一种使用机械增压的 多循环发动机,其活塞在汽缸内由滚子引导沿着 垂直方向运动,因此就不需要起导向作用的裙部。 它操纵杠杆的一端,杠杆的中部与连杆相连,连 杆将活塞的上下往复运动转化为曲轴的旋转运动。 杠杆的另一端可以通过调整机构升高或降低来控 制活塞运动的上下止点位置(有效行程),从而 达到改变压缩比和膨胀比的目的。
新型热力循环..

内燃机燃油能量中只有 35%左右是被汽车使用的,而真正用于 汽车驱动和加速的只有 25%。但是,排气中却携带了 20~50% 燃油能量。对于一个典型的 2.0L 汽油机来说,在一般的负荷和 转速工况下,有 21%的能量随排气被排放到大气中,在峰值功 率工况,排气带走的能量比例甚至可能高达 44%
Scuderi 内燃机是一种典型的工质移缸内燃 机,其工作原理如图
它通过连接管将 2个 气缸连通,联合完 成工作循环。一个 气缸负责“进气-压 缩”,另一个气缸 完成“燃烧-排气”, 前缸只进空气,燃 油在后缸中喷入。2 个气缸共用一根曲 轴,4 个冲程在 360°曲轴转角之内 完成。
德国 META 公司的 K 内燃机也是一款工质 移缸类内燃机,如图所示。K 内燃机技术利 用工质移缸技术实现冷热缸的高温差,提 高压缩比的同时,实现均质压燃。
通过工质移缸实现充分膨胀
除了提升压缩比之外,通过工质移缸技术 还能实现充分膨胀循环,将燃烧做功后的 废气转移到另外一个膨胀气缸内继续膨胀 做功,从而达到回收内燃机燃烧废气能量 的目的。
Otto循环 与 Miller 循环的 p-V 图
根据阿特金森循环和米勒循环的原理,当 一个循环中膨胀比大于压缩比时,内燃机 热效率可以得到提升。
(一)气体中直接喷水
气体中直接喷水的意思是指通过喷水器将 液态水直接喷入气缸内的气体中,水滴在 气缸内部完成吸热过程。
为了提高传统四冲程内燃机热效率,有很 多专利提出在燃烧做功冲程中向气缸内喷 水,利用水蒸汽膨胀做功,在不增加油耗 的基础上向外输出更多功率。
美国工程师 Crower 发明了一种六冲程内燃机,其 工作原理如图 所示。这种内燃机在普通四冲程内 燃机“进气-压缩-燃烧做功-排气”4 个冲程的排 气冲程中保留部分高温废气在气缸内,并对其进 行压缩,在压缩上止点附近喷水,水蒸气在第 5 个冲程吸热膨胀,推动活塞再次做功,内燃机总 共经历 “进气-压缩-燃烧做功-排燃气-喷水做功排水蒸汽” 6 个冲程。
热力发电原理与系统

现代热力发电循环—回热循环
现代热力发电循环—再热循环
提高蒸汽进汽轮机时的初压力,可以提高循 环热效率。但如果此时蒸汽初温度不能提高, 蒸汽在汽轮机内膨胀终了时的湿度将迅速增 加。汽轮机主要部件(叶片)会受到蒸汽中大量 水滴的冲击,易造成锈蚀而损坏。
现代热力发电循环—再热循环
为了使乏汽干度不致过低,在提高蒸汽初压力时要 提高蒸汽温度; 如果受金属耐温能力的限制,初温不能相应提高, 可以采取中间再过热的措施:新蒸汽在汽轮机中膨 胀到某一中间压力以后全部抽出汽轮机,导入锅炉 中的再热器,在定压下吸收烟气放出的热量(也可用 其他热源和设备加热),以增加干度或使之成为过热 蒸汽,然后再导入汽轮机的后半部(或者另—个压力 较低的汽轮机)继续膨胀到终压,这样的循环叫做蒸 汽再热循环,简称再热循环。
现代热力发电循环—回热循环
在朗肯循环中,进入汽轮机的蒸汽全部都在冷凝器 内凝结,凝结水的温度就等于冷凝器内压力P2对应 的饱和湿度,同时也就是锅炉给水的温度。将每kg 给水加热到与锅炉工作压力P1相对应的饱和温度所 需要的热量,在朗肯循环中是全部依靠炉内燃料的 燃烧所放出的热量来供给的。 如果将部分从汽轮机中间抽出的已作过部分功、但 压力尚不太低的少量蒸汽用于凝结水的预加热,则 减少了排入冷凝器中的乏汽量因此减少了工质吸热 的不可逆度而会使循环的热效率提高。 这种用抽汽加热给水的蒸汽动力循环称为蒸汽回热 循环
现代热力发电循环—再热循环
现代热力发电循环—热电联产
一般的火力发电厂只生产电能,除了为回热而抽出少量蒸汽 外。其余的蒸汽都将进入冷凝器内凝结放出汽化潜热。这种 发电厂也叫凝汽式发电厂.它的热效率约为24%一36%,最 现代化的可以达到40%,即燃料所发出的热量中约有60%没 有得到利用。其中,最大量的是蒸汽在冷凝器内凝结时放给 冷却水的热量,约占燃料所产生热量的50%。 与此同时,工业上的各种工艺过程常需要大量蒸汽,住宅或 公共建筑也需要大量供热。因此,可将电厂中为了实现热转 化为功所必须放出的热量的部分或全部用来供给热用户的需 要、从而形成既产热又产电的热电联产循环,热电联产循环 能把部分放给冷却水的热量加以利用,可以大大提高燃料的 利用率。
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1压比压气机进出口压力之比
2.温比循环最高温度和最低温度之比
3.节点温差蒸发器入口烟气侧温度与入口处饱和水温度之差
4.接近点温度蒸发器入口处未饱和水温与饱和水温度之差
5.接触点温差省煤器出口未饱和水温和对应压力下的饱和水温度之差
6.比功1Kg空气完成一个循环后对外输出的功
7.热效率工质完成一个循环后把外界加给工质的热量q转换为机械功的百分数
8.最佳压比对每一个温比存在一最大比功所对应的压比称为最佳压比
9.发电所增耗的燃料热量FCP:FCP是热电联产系统比相应的单纯供热系统多消耗的热量除以热电联产系统的净增电出力
10.对机组热效率影响排序
11.热电联产机组的总热效率是热电联产机组输出的电和热的总能量与输入能量的比值
电热比热电联产机组在对外界每小时供应每单位热能时机组对应的所发出的净功率
12.已知程氏双流体循环中某燃烧室能量转换图,列出下列能量平衡式
①燃气轮机能量平衡关系式
②机组所发的实际可用功率
③相对于1kg/h燃料进入燃烧室的压缩空气所携带的热量:
④相对于1kg/h燃料而言流出燃烧室的双流体工质所携带的热量
13.程氏双流体循环的优缺点。
优①设备简单②循环热效率高③机组的比功大④变工况特性好⑤可以减少NOx⑥有利于提高余热锅炉效率缺蒸汽连续的排向大气,较难收回,需要大容量的水处理设备向余热锅炉补充软水
14:程氏与余热差别①设备简单②T3高,热效率高③补充软水耗费昂贵④背压高蒸汽做工能力受限
15:余热锅炉优点①结构简单②施工周期短③运行可靠性高④投资低廉
余热锅炉平衡方程①燃气轮机②余热锅炉
③蒸汽轮机
16.燃料电池的概念工作原理及特点
概念是一种把燃料在燃烧过程中释放的化学能直接转化为电能的装置
工作原理工作时向负极供给燃料(H),向正极供给氧化剂(空气).氢在负极分解成正离子H+和电子e-.氢离子进入电解液中而电子则沿外部电路移向正极用电的负载就接在外部电路中在正极上空气中的氧同电解质液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水这正是水的电解反应的逆过程
特点①能量转换效率高(高效).②环境友好③安静④可靠性高
17.IGCC:设计思想:首先使煤在气化炉中气化成为中热值煤气或低热值煤气,然后通过净化处理,把粗煤气中的灰分和含硫物质尽量除掉,进而供到燃气—蒸汽联合循环机组燃烧做功,借此达到以煤代替石油的目的。
组成部分作用:气化岛—水煤浆的制备和储存和粗煤气显热的回收和除灰脱硫。
动力岛:燃气—蒸汽联合循环发电。
空分岛:空气分离。
原因:①碳的转化率冷煤气效率低②热煤气显热回收不充分③低温下损失部分水蒸气的气化潜热④厂用电耗率高⑤燃气轮机和蒸汽轮机的主参数选择不够先进⑥排气温度过高,排气余热未充分利用
改良措施:①以干法煤粉系统来取代水煤浆供给系统②采用高温干法的除灰脱硫系统,并改善热煤气显热回收系统的设计③降低氧气浓度,并使N2返回到燃气轮机中参与循环④选
用高参数高效率的燃气轮机和蒸汽轮机。
面临问题:①投资费用和发电成本高②燃气轮机技术有待提高③厂用电高
工艺流程:
18.什么是合成气园?优点?
合成气园:利用从单一的设备中产生和合成来进行跨行跨部门的联合生产,以得岛多种具有高附加值的化工产品,液体燃料、城市煤气和氢气,以及用于工艺过程的热能和电能等。
优点:①能源的利用率高②能耗低③投资和运行成本低④全生命周期的污染物排放少19.卡琳娜循环条件:①吸收放热介质再热容量上要匹配好②使用一种非恒温相变的工质作为吸收工质阶段:①液态加热②两相共存蒸发③气相过热
特点:①传热温差小②火用损失小③热效率高④比功高⑤冷态启动时间短⑥建筑面积小⑦建筑和维护费用少
20.为什么补燃式余热锅炉燃气—蒸汽联合循环很少采用?
此循环燃气轮机的初温超过900℃后,补燃方式不仅不能改善联合循环的热效率,还会使Pst/Pgt的倍率下降,使联合循环热效率恶化,因此很少采用。
补燃式主要优点:①装置尺寸小占地少投资费用低②运行机动性好③部分负荷工况热效率高
④可烧煤或其他劣质燃料
21.HAT循环方程及程氏区别
方程
区别:相同:①设备简单②循环效率高③比功大④减少NOx的排放⑤需补充软水⑥变工况性能好不同:①程氏燃烧中含有较多水蒸气,增大混合气体的换热系数,余热锅炉效率高
②HAT燃气轮机的改装工作量和难度较大
22.热电联产配置方案
余热锅炉①非补燃式②部分补燃式③完全补燃式
蒸汽锅炉①背压式②抽气背压式③可调节的抽气供热的凝汽式④纯凝汽式
23.磁流体发电:带电流体通过燃料惰性气体碱金属而得到的
特点:①效率高②启动快③节约水资源④污染小
条件:①带电流体②足够的高温度③超导磁场(热能→电能)
问题:①高温问题②超导③排渣
紧急避孕药不能常规手段
初夜。