热力学模型

摘要： 采用定制的汽液平衡釜,测定了常压(101.3 kPa)下乙醇-空气-水多元体系平衡常数与液相乙醇物质的量分数和温度之间的关系,为水吸收空气中的乙醇过程提供数据参考。汽、液两相乙醇物质的量分数分别用气相色谱的外标法和归一化法测定,实验数据通过了Van Ness点检验法的热力学一致性检验。用Wilson、NRTL和UNIFAC热力学模型对该体系的平衡实验数据进行了关联,其中Wilson模型与实验数据最为吻合,其汽相平衡乙醇物质的量分数和平衡常数最大平均偏差分别为0.002026和0.026800,并通过拟合得到了平衡常数经验公式。结果表明,实验测定的平衡常数较为准确。

摘要： 为了分析无油双涡旋齿压缩机工作腔内部流场的流动特性,基于计算流体动力学方法对压缩机工作腔内部流场进行了三维非稳态数值模拟;为了验证数值模拟与实际工作过程的偏差,搭建了以空气为工质的涡旋压缩机试验测试平台,得到了无油双涡圈压缩机的实际输出性能参数.研究结果表明:在相邻工作腔之间的质量交换,对工作腔内以及沿着齿高方向的温度和速度的分布影响较大,对压力的影响较小;进出口质量流量和流速呈周期性变化,压缩机转速越高,理论容积流量越大.

摘要： 合金的热力学性质在材料科学和工程中起着重要的作用。对于复杂体系,利用灵活可靠的热力学模型进行理论计算具有重要价值和科学意义。改进的M-MIVM能够同时表达分子构型的微观状态数(熵)和分子相互作用(焓)对过量吉布斯自由能的贡献,具有坚实的物理基础,可预测实际固溶体的热力学性质。该模型的一个显著优点在于仅利用二元无限稀活度系数或二元活度数据就可以描述和预测多元固溶体的热力学性质。利用改进的M-MIVM对Au-Ni、Co-Ni、Cr-Ni、Cu-Ni、Fe-Ni、Ni-Pd、Ni-Pt、Ni-V、Co-Fe、Cr-Fe、Co-Fe-Ni、Cr-Fe-Ni、C-Co-Fe-Ni系等固溶体合金的活度进行了预测。结果表明,除Cr-Ni、Ni-V两个二元非连续固溶体外,其余体系的活度模型预测值与实验数据吻合较好,13个体系总的相对平均偏差仅为4.75%,且预测效果优于MIVM,能够满足工程计算要求。改进的M-MIVM在镍基固态合金应用中具有一定的准确性、稳定性和适用性,可为镍基合金设计提供较为可靠的热力学数据。

摘要： 利用热力学数据库和相图计算进行材料成分设计,可以有效减少实验时间,缩短开发周期,为新型铜铬系合金提供理论指导。使用动力学数据库模拟材料在热处理过程中的第二相尺寸、元素浓度以及析出相等相关信息,能够为热处理工艺制定提供计算指导。介绍了CALPHAD方法发展历程及研究方法,综述了基于CALPHAD方法对电工合金微结构设计及制备工艺优化的研究进展,并指出了应用发展方向。

摘要： 以刺梨全果为原料,探讨刺梨多酚的纯化工艺,并分析其抗氧化作用。比较AB-8、D101、D301、HPD100、HPD300和LSA-10六种不同型号的大孔树脂对刺梨多酚的吸附及解吸效果,筛选最佳大孔吸附树脂;在三个实验温度下探讨AB-8型对刺梨多酚的静态吸附热力学特性,通过研究初始pH、吸附时间、解吸液浓度、上样量及洗脱液用量等多个因素优化刺梨多酚的纯化参数,并进一步研究其抗氧化活性。结果表明,AB-8型大孔树脂更适于刺梨多酚的吸附,其吸附过程符合Freundlich热力学模型(R^(2)>0.9900)及Langmuir模型(R^(2)>0.9500),当实验温度为298 K时更利于大孔树脂对刺梨多酚的吸附;其较适纯化参数为:吸附时间600 min、解吸溶剂80%乙醇溶液、上样量10 mL、洗脱液用量50 mL。在该纯化工艺参数下,刺梨多酚的平均含量从30.45%增加至56.92%。抗氧化实验表明,刺梨多酚有较好的抗氧化能力,粗提液和纯化液对DPPH·及ABTS+·的清除能力都存在显著差异,在同一浓度下纯化后的刺梨多酚抗氧化效果显著优于纯化前的粗多酚(P<0.05),经AB-8大孔树脂纯化后,刺梨多酚的抗氧化能力显著增加。数据证明建立的工艺可行且稳定,可作为刺梨多酚的纯化工艺条件。

摘要： 基于热力学方程以及实际集热器参数,对抛物线槽式太阳能集热器建立了热模型并进行了热力学分析;然后,从热力学第一定律和第二定律的角度,分析和讨论了集热器的热效率及㶲效率的影响因素。分析表明:影响槽式集热器性能的主要因素有太阳辐射、换热工质温度和流量、真空条件以及环境条件(如风速)等;光学损失是最主要的能量损失,吸收管的吸热㶲损失是最主要的㶲损。

摘要： 本文基于能量守恒和质量守恒定律,结合特殊结构压力流量特性,提出了螺纹插装方向阀的热力学建模方法。利用MATLAB平台对一型螺纹插装阀开展仿真分析,并预测其出油口和回油口温度。对仿真结果与机械结构的特性进行了对比分析,验证了建模方法的有效性。该理论建模方法适用于任意类型的螺纹插装阀,对螺纹插装阀的热力学建模与分析具有一定指导意义。

摘要： 利用NaOH、Na_(2)SO_(4)协同碱激发煤矸石(CG)、钢渣(SS)、粉煤灰(FA)制备无水泥可控低强度材料(CLSM)。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)分析了CLSM的微观结构和相组成。结果表明,Ca/(Ca+Si)的摩尔比与材料的7 d、28 d无侧限抗压强度比值存在线性关系,当Ca/(Ca+Si)摩尔比大于0.407时,7 d即可达到28 d无侧限抗压强度的70%以上,该材料具有早强特性。当粉煤灰质量掺量在40%以下时,CLSM工作性(流动性)满足ACI规范要求,不同质量配比的SS/FA改变了CLSM体系中反应产物的相组成,产物中钙矾石与水化硅酸钙(C-S-H)凝胶的密实嵌合结构为材料力学性能提供了微观结构基础。最后,基于吉布斯自由能最小化方法,模拟了水化产物中两种晶型水化硅酸钙的生成量。

摘要： 提出一种可实现制冷发电的双压抽气补气式功冷联供系统。建立了系统热力学模型,基于MATLAB编写其性能仿真程序,在给定工况下可获得净输出功-23.154kW,系统制冷量-34.117kW,系统热效率为-19.46%,?效率为-35.6%,系统?分析结果显示:喷射器、高低压蒸汽发生器、蒸发器、冷凝器以及透平五个部件的?损较高。在多工况运行条件下研究该系统性能,发现通过配置不同的发生温度和抽气率,系统可达到不同的制冷量和功量。对系统进行经济性分析发现,抽气率为-0.45,热效率和?效率达到最优。而系统的的经济性需结合其成本与输出功联合考虑。

摘要： 为解决受电弓底座上空气弹簧的建模问题,利用热力学和流体力学的基本定律以及假设,求解空气弹簧中压缩空气的关键物理量,分析空气弹簧在试验过程中内部气压与振动幅值之间比值P_(a)/x的非线性频响特性;利用Matlab软件对所建立的模型进行仿真运算。试验结果表明:该模型能够较好地反映空气弹簧的幅频特性和相频特性。

摘要： 基于炸药分解和Al反应的质量平衡方程以及混合法则,发展了含铝炸药非理想爆轰时的一个整体热力学模型,其中固体成分的状态方程引用Mie-Grüneisen(MG)状态方程.为了便于计算非理想稳定状态爆轰的热力学模型,对凝聚成分进行了假设简化处理,最终得到一个简化模型以及稳定状态爆轰参数的计算方程.此模型有利于对含铝炸药非理想爆轰过程的理解.

摘要： 通过与规则溶液对比,对氮的活度系数引进新的定义式,通过实验数据的线性回归,得出氮在任何温度任何氮气分压力下的氮的溶解度模型.与Chipman建立的氮的热力学模型对比可知本模型在本次实验数据中相比而言具有一定的优越性,在常压下氮的溶解度模型计算相比Chipman而言更为准确,在高压下计算与实际更相符.引进氮气分压力对氮的活度系数的修正系数,通过大量实验数据的线性回归得出当0＜PN2/Pθ≤1时,β=0;当PN2/Pθ＞l时,β=0.351gPN2/Pθ.在分析温度对氮的溶解度的影响时得出当fN,1873＜-0.1005时,A＞0,钢液中氮的溶解度会随着温度的升高而降低;当fN,1873＞-0.1005时,A＜0,钢液中的氮的溶解度会随着温度的升高而升高.

摘要： 以热泵干燥系统技术为基础,利用工程热力学仿真软件CYCLEPAD,建立了普通热泵干燥系统及双压缩机分路冷凝热泵干燥系统热力学模型.通过设置模型中各部件的工作状态及热泵工质、空气循环的初始参数,得出在稳态条件下系统运行工况及热泵循环、空气循环中各点状态参数.结果表明,相对于普通热泵干燥系统,双压缩机分路冷凝热泵干燥系统COP从4.97提升至6.41,增加28.97％;通过对热力学模型分析和计算,发现空气中间温度TS12越高,该系统COP越大;在考虑换热温差的情况下,存在最佳的冷凝器2冷凝温度使系统达到COP最大,本文中系统最佳的冷凝器2冷凝温度为52°C,系统最大COP为6.42.

摘要： 建立了空气涡轮火箭(Air Turbo Rocket,ATR)发动机设计点热力学模型.模型考虑了变比热比和掺混的影响,在地面静态条件下研究了热力学参数对发动机比冲、单位推力和燃烧室温度的影响,分析了ATR发动机沿25kPa和33kPa等动压弹道的特性.结果表明:1)对于给定压气机增压比和涡轮落压比,随着燃发器燃气出口温度升高,比冲增加,单位推力先增加到峰值后降低,燃烧从富燃向贫燃转变,燃烧室温度先增加到峰值后降低;2)当燃发器燃气出口温度和涡轮落压比一定时,燃烧室温度随压气机增压比达到峰值后,并没有迅速下降,而是在峰值附近缓慢减小后,再迅速下降;3)ATR发动机在航空工作模式下,压气机需要保持稳定的性能.

摘要： 电渣重熔过程中,炉渣的成分对其物理化学性质及控制钢中易氧化元素的烧损起着重要的作用.本文基于离子-分子共存理论建立了计算电渣重熔Inconel718高温合金过程钢液中平衡Al和Ti含量的热力学模型.并讨论了炉渣成分变化时,CaO-SiO2-MgO-FeO-Al2O3-TiO2-CaF2渣系中各组元的活度、活度比值1g(aMxoym/aNxOyn)与炉渣成分的关系.与此同时,研究了不同温度条件下,钢液中平衡的Al和Ti含量与炉渣成分之间的关系.结果表明:冶炼温度升高时,钢液中平衡的Al含量随之升高,而平衡Ti含量降低;渣中MgO和CaF2只起到调整炉渣物理化学性质的作用,对控制钢中Al和Ti元素烧损作用不大.

摘要： 提出一种新型的生物质能驱动的有机朗肯循环冷热电三联供系统,并对其进行工质优选.建立该系统结构模型和热力学模型,给出初始参数:锅炉热负荷为1MW,生物质燃料选择玉米秸秆,用Matlab编程模拟运行得出一系列性能评价指标.选取8种有机工质,通过改变有机工质蒸发温度分析热效率、经济热效率和(火用)效率等性能指标的不同;此外,提出一种综合评价指标,对所选六个性能参数进行数据标准化处理,利用变异系数法确定各指标权重系数,得出综合评价指标下最优工质是R245fa.

摘要： 本文在热辐射对空间机械臂输出的力学特性的研究基础上,考虑了机械臂表面热防护层的隔热作用.首先,研究了机械臂表面热防护层的性能,建立了考虑热防护层的空间机械臂完备热力学模型.随后,分析了机械臂在不同轨道运行的动力学输出特性.通过设定空间机械臂在轨作业的许用误差限,探究机械臂在轨最佳工作区间并给出最优防热操作策略.

摘要： 借助船用柴油机工作热力学模型,赋予参数以故障典型特征;应用最小二乘法和测量数据筛选模型参数,充分简化参数向量空间,确立和故障拟合误差有最小值的诊断模型,该模型因在故障点具有唯一的二次收敛性,便于迭代算法快速探到确定故障的参数最优解.实例验证证明,模型经过这样的机器学习训练,具有多因素多故障诊断能力和满意的鲁棒稳定性.

摘要： 摩擦润滑过程是典型的能量耗散过程,蕴含了多种影响因素的非线性耦合作用.本研究采用非平衡热力学模型与方法进行分析,利用熵增分析的方法对润滑过程进行分析,采用差热分析仪(DSC)以及流变仪、摩擦测试仪等,对润滑薄膜的界面效应、相变效应、润滑规律进行了试验研究.研究建立了统一的热力学模型,揭示了润滑过程中流变、界面、工况、表面、外物理场等多因素耦合机理,理论结合模型的结果较好地解释和预测了试验规律,有重要理论意义和实用价值.

摘要： 研发脆硫铅锑矿闪速熔炼技术对促进铅锑冶炼工业的节能减排具有重要意义。基于最小吉布斯自由能原理,采用元素势法,研究建立了脆硫铅锑矿闪速熔炼过程多相平衡热力学模型,考察了吨矿氧量(OVPTC)、富氧浓度(OG)和熔炼温度(T)对铅与锑在各平衡产物中分配比的影响.结果表明,对一定成分的脆硫铅锑矿,铅在合金中的分配比随OVPTC的增大不断下降,随T的升高略有上升;锑在合金中的分配比随OVPTC的增大有所下降,随T的升高大幅上升;熔炼烟气量随OG的增大而大幅减少.综合考虑铅和锑的直收率,脆硫铅锑矿闪速熔炼应控制一定的OVPTC,适当提高OG和T.

摘要： 一种用于冷却或加热包含液体或半液体类型的食品的至少第一容器(22)的热力学系统，包括采用热交换器流体的回路，并且至少具有：‑压缩机(2)，其具有用于所述热交换器流体的至少一个入口(I)和用于所述热交换器流体的一个出口(U)；‑连接到所述压缩机(2)的出口(U)的第一热交换器(3)；‑连接到所述第一热交换器(3)的出口的至少一个第一膨胀元件(4a)；‑第二热交换器(5a)，其能与所述第一容器(22)相关联并且具有连接到所述至少一个第一膨胀元件(4a)的出口的入口(5a')；‑返回管道(6)，其具有连接到第二热交换器(5a)的出口的入口部分(6')和连接到压缩机(2)的入口(I)的出口部分。

摘要： 本发明涉及核动力学，并可在含铅的液态金属冷却剂发电站中，尤其是在快中子反应堆中使用。所提供的具有设置在反应堆壳体的“热的”和“冷的”区域内的连续运行的氧气热力学活度传感器的核反应堆、监测冷却剂中氧气的热力学活度的方法和系统以及附加的定期运行的传感器能够对在任何规定的运行模式下的液态金属冷却剂中氧气的热力学活度是否维持在规定的数值进行持续监测。

摘要： 一种测量四大热力过程热力学参数的驱动模型测试装置，设置一带支撑装置的刚性耐压容器(1)，在容器外壁开有一组孔，孔口处配合一端部伸进容器内腔的接头，一接头端部固定有作试验的气球(11)，接头由紧固装置固定位置，沿接头轴线方向穿入多个功能装置的连接线、管(10)。使用本装置能准确地获得四大热力过程中各个热力学过程的始态和终态参数，实验误差小，将所得到的值可用于计算等温可逆功W

摘要： 一种用于冷却或加热包含液体或半液体类型的食品的至少第一容器(22)的热力学系统，包括采用热交换器流体的回路，并且至少具有：‑压缩机(2)，其具有用于所述热交换器流体的至少一个入口(I)和用于所述热交换器流体的一个出口(U)；‑连接到所述压缩机(2)的出口(U)的第一热交换器(3)；‑连接到所述第一热交换器(3)的出口的至少一个第一膨胀元件(4a)；‑第二热交换器(5a)，其能与所述第一容器(22)相关联并且具有连接到所述至少一个第一膨胀元件(4a)的出口的入口(5a')；‑返回管道(6)，其具有连接到第二热交换器(5a)的出口的入口部分(6')和连接到压缩机(2)的入口(I)的出口部分。

摘要： 本发明涉及核动力学，并可在含铅的液态金属冷却剂发电站中，尤其是在快中子反应堆中使用。所提供的具有设置在反应堆壳体的“热的”和“冷的”区域内的连续运行的氧气热力学活度传感器的核反应堆、监测冷却剂中氧气的热力学活度的方法和系统以及附加的定期运行的传感器能够对在任何规定的运行模式下的液态金属冷却剂中氧气的热力学活度是否维持在规定的数值进行持续监测。

摘要： 一种测量四大热力过程热力学参数的驱动模型测试装置，设置一带支撑装置的刚性耐压容器(1)，在容器外壁开有一组孔，孔口处配合一端部伸进容器内腔的接头，一接头端部固定有作试验的气球(11)，接头由紧固装置固定位置，沿接头轴线方向穿入多个功能装置的连接线、管(10)。使用本装置能准确地获得四大热力过程中各个热力学过程的始态和终态参数，实验误差小，将所得到的值可用于计算等温可逆功W

摘要： 本发明提供了一种变分渐近的细观力学模型预测复材热力学等效特性的方法，其特征在于，设置复合材料的基体相和增强相的材料参数；设置分析方法、复合材料增强相结构以及分析类型；设置分析参数，包括分析时间、时间增量、施加载荷的载荷类型、施加载荷的载荷方向以及施加载荷的载荷增长速率；设置复合材料结构组分；运行分析。本发明能够利用三维复合材料微观结构的仿真软件来模拟计算复合材料微观结构的等效特性，可以快速预测不同体积分数下复合材料等效特性，并通过计算出的结果进行快速设计，避免了对复合材料的单次计算次数，建立整个复合材料微观结构分析模型，从而在减少了计算次数、时间和资源浪费的情况下能够保证结果准确度和计算效率。

摘要： 本发明公开了一种采用系统粗粒化分子动力学研究重复聚酰亚胺体系热力学性质的模型构建方法。该方法包括下述步骤：a)对合成所述聚酰亚胺所采用的二酐和二胺组成的熔体体系进行全原子动力学模拟，得到所述熔体体系的平衡构象以及密度；b)采用合理的系统粗粒化模型映射方案，分析得到全原子动力学模拟的成键构象分布函数和径向分布函数RDF；c)将步骤b)得到的全原子动力学模拟的成键构象分布函数和径向分布函数RDF进行玻尔兹曼变换，从而进行粗粒化模型分子动力学模拟；d)得到所述聚酰亚胺分子的粗粒化势函数。本发明用苯型四甲酸二酐和4,4‘‑二胺基二苯醚聚合而成的Kapton薄膜为例，通过上述步骤，得到与实验相匹配的热力学性质(密度、玻璃化转变温度等)。

摘要： 本发明公开了一种基于设备热力学特性模型的建筑区域能源系统配置优化方法。所述方法可结合建立的设备样本库，构建各类典型设备的热力学特性模型。在已知建筑全年逐时冷、热负荷信息，并指定相应经济技术指标后，所述方法考虑了全年逐时负荷下的系统运行策略和约束条件，以一定年限内的方案总费用最小作为目标函数，自动实现区域能源系统的配置优化。相较现有技术，本发明实现了在全年运行工况下，对具体型号的能源设备进行优化选型和组合，构建多元、高效、可持续的区域能源系统方案，具有显著的经济与环境效益。

摘要： 本申请公开了一种冷源系统多设备运行的热力学模型计算方法和设备，本申请不局限于对单一设备的分析，而是分析整个冷源系统，考虑设备间的群控，即基于冷水机组、冷却塔和水泵构建冷源系统的热力学模型，由于冷水机组、冷却塔和水泵之间存在着紧密联系，相互耦合及影响，实现了水力平衡和热力平衡，且本申请将水力计算与热力计算分开，先计算冷水机组、冷却塔和水泵的水力参数，再计算冷水机组、冷却塔和水泵的热力参数，计算速率比较快，不仅节省迭代计算时间，还为系统的快速诊断打下基础，从而解决了现有没有考虑到冷水机组、冷却塔和水泵之间群控的影响，计算速率低，难以快速计算出足量的数据量，以供空调系统快速诊断与分析使用的技术问题。