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基于现象方程的热力学机理研究
发布时间:2018
项目名称 基于现象方程的热力学机理研究
项目类型 创新训练项目
学科类别 动力与电气工程.——工程热物理
项目编号 201810672019
立项年份 2018
联系QQ号 2196267400
项目组成员 姓 名 年 级 专 业 是否主持人
何磊2016级过程装备与控制工程第一主持人
孙道东2016级过程装备与控制工程
罗润2016级过程装备与控制工程
李贵宏2016级过程装备与控制工程
指导教师 姓 名 职 称 研究方向
杨波涛 副教授 过程系统工程
学术成果

  

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项目简介    

完成对诸如欧姆定律、傅里叶定律、菲克定律等68个现象方程具体形式的基于exergy分析及热力学第二定律分析的热力学机理阐述;完成对现象方程热力学机理层面的统一性特征研究;完成现象方程的诸如电路图与热路图方法论等方法论共性及借鉴性的研究

项目特色与创新  

现象方程是指广泛存在于自然界的关于过程速率的描述:速率与推动力呈正比关系,与阻力呈反比关系。其具体的表达形式多样化,如电路分析中的欧姆定律、传热分析中的傅里叶定律及牛顿冷却公式、流体流动分析中的牛顿粘性定律、质量传递分析中的菲克定律等等

       

exergy是任何一种热力学存在与环境基准态之间偏离大小的物理度量,是过程进行的真正推动力,并以或大或小的不可逆损耗为代价推动了过程的进行,不同的物理现象对应了不同的exergy作为推动力。在运用基于exergy分析的热力学第二定律对现象方程的各种具体表达形式进行研究时,既通过exergy概念统一了过程的推动力的度量方式,又直接从热力学层面对问题展开研究

项目成果

    

现象方程在能源利用方面的运用

a.靠科技进步和政策引导,提高能源效率,走高效、清洁化的能源利用道路鉴于我国人口多、能源资源特别是优质能源资源有限,以及正处于工业化进程中等情况,应特别注意依靠科技进步和政策引导,提高能源效率,寻求能源的清洁化利用,积极倡导能源、环境和经济的可持续发展

b.借鉴国际先进经验,建立和完善我国能源安全体系。

 

c.按质用能就是尽可能不使高质能源去做低质能源可完成的工作;在一定要用高温热源来加热时,也尽可能减少传热温差;在只有高温热源,又只需要低温加热的场合下,则应先用高温热源发电,再利用发电装置的低温余热加热,如热电联产

d.不同的企业对能量的等级要求是不一样的,可以根据各用能企业的能级需求的高低构成能量的梯级利用关系,高能级热源经上一级企业使用后降为低能级热源,供给需求低的企业使用。能量的梯级利用能够有效地满足各单位的用能需要,而不增加能源消耗,极大地提高能源利用率。

 

研究心得

 

为期一年的项目研究,我收获了很多,非常感谢学校给我们提供良好的平台让我有机会得到锻炼,增强了对理论知识的理解,也增强了我分析和解决问题的能力,实践出真知,同时我也意识到了理论知识的重要性,看到了自己的不足。

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