吴志祥
- 作品数：10 被引量：40H指数：5
- 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更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理交通运输工程电气工程更多>>
- 基于有限活塞速度的不可逆Otto循环性能分析被引量：3
- 2020年
- 利用有限时间热力学理论,考虑有限活塞速度带来的不可逆性,建立了一个不可逆往复式Otto循环模型,通过数值计算,得到了压缩比和活塞速度与循环净功率、热效率、生态学函数、生态学性能系数之间的特性关系。结果表明:循环P-γ、η-γ、E-γ、ECOP-γ的关系曲线均呈抛物线型,P-η、E-η的关系曲线均呈扭叶型;随着活塞速度的增加,循环各性能参数均增加,且循环各性能参数取最大值时对应的压缩比也增加。
- 吴恒戈延林陈林根吴志祥唐晨琪
- 关键词：有限时间热力学生态学函数
- 基于[火积]理论的有机工质管壳式换热器构形优化被引量：9
- 2020年
- 基于构形理论和[火积]理论,以传热[火积]耗散率和总泵功率组成的复合函数为优化目标,在总换热率和总传热面积一定的条件下,对管壳式换热器有机工质蒸发过程进行构形优化,得到最小复合函数和最佳换热管外径.结果表明:管壳式换热器最优构形与初始设计结构相比,传热[火积]耗散率和复合函数分别降低9.54%和1.56%,总泵功率增加22.40%.这说明换热器综合性能的提高是通过较大程度地降低流体流动性能和显著减小传热不可逆性来实现的.增大总换热面积和工质质量流率、减小工质进口温度以及选择合适的总换热管数和热水质量流率均有助于进一步提高换热器的综合性能.[火积]耗散率和泵功率复合函数最小的换热器最优构形与换热率和泵功率复合函数最小的最优构形是完全不同的.将[火积]理论应用到有机工质管壳式换热器的构形优化中,为其结构优化设计提供了新的指导.
- 冯辉君陈林根吴志祥吴志祥夏少军
- 关键词：构形理论管壳式换热器广义热力学优化
- 包含多变过程的Dual-Miller循环有限时间热力学分析被引量：2
- 2017年
- 建立了包含多变过程的空气标准Dual-Miller循环模型,其中包含2个多变过程、2个加热过程和两个放热过程。应用有限时间热力学理论分析其性能,导出了考虑传热损失时的输出功率、热效率表达式,通过数值计算,获得了循环功率与压缩比,效率与压缩比以及功率与效率之间的特性关系,分析了多变指数和预胀比对循环性能的影响。在特定条件下,所建立的模型可简化为其他不同的循环模型,获得结果具有一定的普适性。
- 尤江陈林根吴志祥孙丰瑞
- 关键词：有限时间热力学输出功率热效率
- 回热型S-CO_(2)循环基本性能分析与优化被引量：2
- 2022年
- 考虑有限温差传热、不可逆压缩过程和不可逆膨胀过程等不可逆因素,应用有限时间热力学理论建立了变温热源条件下的回热型超临界二氧化碳布雷顿循环模型。首先,分析了工质质量流率、压比、透平效率和压缩机效率对循环净输出功率、热效率和循环最高温度的影响;然后,在总热导率一定的条件下分别以输出功率最大和热效率最大为目标,对加热器、冷却器和回热器热导率分配比进行优化。结果表明:回热型S-CO_(2)布雷顿循环功率-效率特性曲线呈过原点的扭叶型,存在相应的压比使得输出净功率与热效率分别达到最大;相比于初始设计参数计算的循环性能,优化后循环净输出功率可提高27.3%,最大比功可提高46.9%,最大热效率可提高17.78%。
- 金晴龙夏少军吴志祥
- 关键词：有限时间热力学
- 工质非线性变比热比不可逆Dual-Miller循环生态学目标函数优化被引量：4
- 2016年
- 考虑工质非线性变比热比特性,存在气缸传热损失、活塞摩擦损失和其他内不可逆性损失,应用有限时间热力学理论分析和优化空气标准Dual-Miller循环性能,推导出了功率、效率和生态学目标函数等性能参数表达式,并由数值计算得到功率和效率与压缩比、功率与效率、生态学目标函数与功率和效率的特性关系,分析升压比和活塞冲程对各性能指标的影响,并分析比较各种不同优化目标下的性能特点。
- 吴志祥陈林根戈延林孙丰瑞
- 关键词：有限时间热力学
- 船海用蒸汽动力装置构形优化理论研究进展被引量：7
- 2022年
- 本文从船舶蒸汽动力装置和海洋热能转换装置两个方面介绍了船海用蒸汽动力装置构形优化理论研究进展.首先回顾了包括蒸发器、过热器、经济器、锅炉整体和冷凝器在内的船舶蒸汽动力装置主要换热部件模型和包括蒸发器、冷凝器、双压透平和整体系统在内的海洋热能转换装置主要换热和能量转换部件和系统模型,然后介绍了基于熵产生最小化理论、有限时间热力学理论、理论和构形理论等现代热学理论的两种装置主要部件的构形优化和海洋热能转换系统的构形热力学优化工作,重点比较了优化前后、不同优化目标和不同系统结构下优化结果的异同.最后,对构形热力学优化应用于一般动力系统能量传递和转换过程优化设计和节能降耗的理论研究做出了展望.
- 陈林根冯辉君吴志祥唐威谢卓君戈延林
- 关键词：构形理论有限时间热力学
- 基于熔融盐加热的SMR膜反应器热力学优化被引量：5
- 2021年
- 建立了基于熔融盐加热的甲烷蒸汽重整膜反应器(MS-SMRMR)模型,以甲烷转化率最大、氢气产率最大和总熵产率最小为优化目标,利用带精英策略的非劣解排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法对MS-SMRMR进行了三目标优化。研究结果表明:Pareto最优前沿包含了各单目标优化的最优解;利用TOPSIS方法在Pareto最优前沿上选择得到了最优的决策点,该决策点所对应的甲烷转化率、氢气产率和总熵产生率与参考点的结果相比分别提高了8.4%,8.5%和4.32%。
- 李鹏蕾陈林根夏少军孔锐吴志祥戈延林
- 关键词：有限时间热力学熵产率
- 基于热效率最大的卡琳娜–有机朗肯联合循环构形热力学优化被引量：8
- 2023年
- 建立卡琳娜–有机朗肯联合循环模型,以联合循环热效率为优化目标,以部件结构参数为优化变量,在换热器总传热面积一定的条件下,结合构形理论和有限时间热力学,对其进行构形热力学优化。在相同条件下比较联合循环与单一卡琳娜循环和单一有机朗肯循环的最优性能。结果表明:与初始设计点相比,优化后的联合循环热效率提高了40.83%。与卡琳娜循环和有机朗肯循环相比,联合循环的净输出功率分别提高了49.89%和66.82%,而联合循环的热效率分别提高了57.76%和降低了4.69%。所得优化结果可为低温余热资源利用系统的优化设计提供参考。
- 吴志祥冯辉君陈林根戈延林
- 关键词：构形理论有限时间热力学热效率
- 基于[火积]理论的有机工质管壳式冷凝器构形优化被引量：7
- 2020年
- 建立考虑传热耗散率和总泵功率的线性加权复合函数,在总冷凝率和总传热面积一定的条件下以复合函数最小为目标,对有机工质的管壳式冷凝器进行构形优化,得到最小复合函数和冷凝管最佳外径。结果表明:冷凝器最优构形与初始设计结构相比,总耗散率提高了10.70%,而总泵功率和复合函数分别降低了54.94%和6.46%。这说明复合函数牺牲了一定的传热性能,使得冷凝器流动性能显著提高,最终使得其综合性能得到提高。选择合适的冷凝管数目可实现复合函数二次最小化。将理论应用到有机工质管壳式冷凝器的构形优化中,为其结构优化设计提供了新的指导,这一方法可进一步推广到有机工质循环系统的优化设计中。
- 冯辉君陈林根吴志祥唐威石俊朝
- 关键词：构形理论管壳式冷凝器相变[火积]耗散广义热力学优化
- 回热型S-CO_(2)布雷顿循环的[火用]效率分析与优化被引量：3
- 2022年
- 回热型超临界二氧化碳布雷顿循环在燃气轮机余热回收利用领域具有较大的发展和应用潜力,对其开展性能分析与优化具有重要意义。文中应用有限时间热力学理论,建立了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回热型超临界二氧化碳布雷顿循环模型,分析了工质质量流率、压缩机与透平效率、总热导率对循环[火用]效率与循环压比特性关系的影响,然后在总热导率一定的条件下以[火用]效率最大为目标,对加热器、冷却器和回热器的热导率分配比以及循环压比、工质质量流率进行优化。结果表明:在文中取值范围内,经优化后的[火用]效率可比初始设计点提高37.96%。文中还给出了不同工质质量流率下[火用]效率达到最大时所对应的设计参数。
- 夏少军金晴龙吴志祥
- 关键词：有限时间热力学[火用]效率
