王超
- 作品数：16 被引量：30H指数：4
- 供职机构：中国人民解放军海军工程大学船舶与动力学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖北省自然科学基金博士研究生创新基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理理学文化科学石油与天然气工程更多>>
- 中空纤维膜接触器脱出CO_2过程熵产率最小化被引量：2
- 2017年
- 本文用有限时间热力学对中空纤维膜接触器脱出酸化海水中CO_2过程进行了理论研究。在壳程通过酸化海水,管程采用N_2和CO_2混合气体吹扫条件下,对传质过程熵产率进行了最小化。采用数值计算得到了熵产率最小传质策略的液相、气相中CO_2摩尔分数沿程分布,并与化学势差一定及管程采用N_2吹扫传质策略进行了比较。结果表明,熵产率最小传质策略的熵产率比管程采用N_2吹扫的传质策略减小41.39%;化学势差一定传质策略优于管程采用N_2吹扫传质策略。本文结果对实际中空纤维膜接触器脱出酸化海水中CO_2过程的设计具有一定理论指导意义。
- 王超陈林根夏少军宋汉江孙丰瑞
- 关键词：中空纤维膜接触器有限时间热力学
- 应用NSGA-Ⅱ算法的硫酸分解过程多目标优化被引量：4
- 2020年
- 基于有限时间热力学理论分析管式活塞流反应器的进口初始条件对硫酸(SO2)分解反应过程的影响,并运用第二代非支配解排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以反应物进口温度、反应物进口压力和反应物进口总摩尔流率Ftot,in为优化变量,对参考反应器的总熵产生率最小和SO2产率最大进行多目标优化。结果表明,参考反应器的总熵产生率最小和SO2产率最大之间相互制约,两者无法同时取得最优值;多目标优化可以得到参考反应器的总熵产生率最小和SO2产率最大在占不同权重时的最优决策,即Pareto最优前沿,对参考反应器进行Pareto改进,可得到较好的优化结果。文中研究结果对实际管式活塞流反应器的设计与优化具有一定的理论指导意义。
- 孙铭夏少军陈林根王超唐晨琪
- 关键词：有限时间热力学硫酸分解多目标优化PARETO改进
- CO_2加氢合成低碳烯烃反应热力学分析被引量：6
- 2017年
- 本文使用Gibbs自由能最小化法和熵最大化法对考虑催化剂效应下的CO_2加氢合成低碳烯烃反应进行了热力学分析,系统研究了反应温度、压力、进料气摩尔比和不同的化学和工业手段对平衡状态的影响。结果表明,CO_2加氢合成低碳烯烃符合"两步合成机制"的反应机理,CO_2平衡转化率随温度增大先减少后增大。向合成气中添加CO能提高烯烃的选择性,同时,与不考虑催化剂效应的结果不同,除去反应中生成的。H_2O可提高烯烃的选择性与产量。使用熵最大法对平衡温度的计算显示,反应压力不影响反应体系的平衡温度,但过高的进料气氢碳比会增加反应的放热量,适当增高进料气温度可在一定程度上降低平衡温度,防止反应器过热形成热点。
- 张磊张磊陈林根夏少军王超
- 关键词：氢化低碳烯烃
- 工质变比热和传热损失对内可逆矩形循环性能的影响被引量：1
- 2014年
- 用有限时间热力学理论和方法分析空气标准矩形循环,由数值计算给出了存在传热损失和工质变比热时循环功与压缩比、效率与压缩比以及功和效率的特性关系,并分析了传热损失和工质变比热对循环性能的影响特点,通过分析可知传热和变比热特性对矩形循环性能有较大影响。
- 王超陈林根戈延林孙丰瑞
- 关键词：有限时间热力学性能分析
- 连续化学反应ABC最小熵产生优化
- 本文研究了连续化学反应ABC,在目标产物B产量一定的条件下,以反应过程熵产生最小为优化目标时导出了反应最优浓度构型。采用数值计算,得到了不同初始条件下的最优构型及C的最佳初始浓度C,并与A浓度随时间线性增加的控制策略进行...
- 王超陈林根夏少军孙丰瑞
- 关键词：有限时间热力学最优构型
- 考虑工质非线性变比热时内可逆矩形循环性能分析
- 本文应用有限时间热力学理论分析内可逆空气标准矩形循环性能,考虑更接近工程实际的工质非线性变比热模型,导出了存在传热损失时循环功与效率表达式,得到了循环功与压缩比、效率与压缩比以及功与效率的特性关系,并分析了传热损失和工质...
- 王超陈林根戈延林孙丰瑞
- 关键词：有限时间热力学性能分析
- 文献传递
- 一类普适电化学反应系统的最优电流路径被引量：5
- 2021年
- 本文研究了一类普适反应类型(aA+bB■xX+yY)下有限时间与非零反应速率的电化学系统,考虑活化过电位、欧姆过电位和浓度过电位等各种内部不可逆性损失,应用有限时间热力学和最优控制理论分别导出了理想搅拌式和耗散流两类燃料电池最大输出功与最大利润时最优电流路径.结果表明:对于理想搅拌式燃料电池,无论是以最大输出功还是以最大利润为优化目标,其最优电流均随时间保持为常数,与过电位损失大小无关;对于耗散流燃料电池,其最大输出功时电压-电流特性曲线呈类抛物线规律变化,最大输出功时电流随时间呈现前半段急剧减小而后半段变化量较小的变化规律,而最大利润时电流随时间呈现前半段急剧减小而后半段急剧增加的变化规律,两种不同目标下电流最优路径间存在显著不同;反应级数的变化对不同目标下的优化结果也有显著影响,简单反应(A+B■X+Y)电化学系统下最大输出功时电流随电压的增加为典型的抛物线关系,而复杂反应(A+2 B■2 X+Y)电化学系统下最大输出功时电流随电压的增加在多数情形下呈近似的单调增加.本文研究结果对实际电化学系统的最优设计与运行具有一定的理论指导意义.
- 夏少军陈林根王超
- 关键词：最大利润最优控制有限时间热力学广义热力学优化
- “能量系统热力学优化”课程体系设计与教学实践
- 2023年
- 分析了我校动力工程及工程热物理学科研究生课程“能量系统热力学优化”的教学内容体系重构的必要性,结合本学科研究生培养目标、教学实践及本教学团队在现代热力学研究领域三十年来取得的代表性成果,从课程体系总体设计、各部分内容间逻辑关系等方面对改革后的课程进行了论述,在我校研究生教学中付诸实践,取得了较好效果。
- 夏少军谢志辉孟凡凯冯辉君王超孙丰瑞
- 关键词：研究生教学能量系统热力学优化课程体系教学实践
- 基于熔融盐加热的甲烷蒸汽重整制氢反应器的熵产生率和氢气产率分析被引量：9
- 2020年
- 太阳能热化学储能能够有效解决太阳能时间和空间分布不均的问题。在工业甲烷蒸汽重整反应器模型的基础上,利用有限时间热力学理论建立了基于熔融盐加热的甲烷蒸汽重整反应器(steam methane reforming reactor heated by molten salt,MS-SMRR)模型,得到了MS-SMRR的设计参数,并分析了MS-SMRR的几何参数和操作参数对氢气产率和总熵产生率的影响规律。结果表明:在氢气产率一定时,逆流参考反应器比顺流参考反应器的总熵产生率低,且消耗的熔融盐少;增大熔融盐进口温度和减小反应混合物进口压力能够显著提高MS-SMRR的氢气产率。研究结果对实际MS-SMRR的优化设计具有一定的理论指导意义。
- 李鹏蕾陈林根夏少军张磊王超冯辉君
- 关键词：熔融盐有限时间热力学
- 预热型S-CO_(2)布雷顿循环(火用)效率分析与优化
- 2023年
- 预热型超临界二氧化碳布雷顿循环在燃气轮机余热回收应用领域中具有较高的发展潜力,对其开展性能分析与优化研究具有重要意义。应用有限时间热力学理论,建立变温热源条件下存在有限温差传热、不可逆压缩、不可逆膨胀等不可逆因素的预热型超临界二氧化碳布雷顿循环模型,并对其进行数值模拟;分析工质质量流率、压缩机和透平效率、压比、换热器热导率以及分流系数对循环(火用)效率的影响;在总热导率一定的约束下,以(火用)效率最大为目标对预热器、加热器、回热器和冷却器的热导率分配比进行优化。结果表明:随着工质质量流率的增大,可通过降低加热器和回热器热导率、提高冷却器和预热器热导率的方式提升循环(火用)效率,且在考虑4个换热器热导率分配比的情况下,(火用)效率最大所对应的工质质量流率范围在92~95kg·s^(-1),功率可达到11.8~12.05MW;经由优化后,循环(火用)效率相比于初始设计点可提高17%以上,其所对应的循环热效率可达到34%以上,循环净功率可达到10.98MW以上。模型具有一定的普适性,研究结果可为实际工程装置的设计与运行提供理论指导。
- 金晴龙夏少军王超
- 关键词：有限时间热力学(火用)效率
