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可适用于木材干燥的机械热泵系统的设计及性能分析

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可适用于木材干燥的机械热泵系统的设计及性能分析

作者：白桂培南京航空航天大学

学位级别：硕士

木材干燥是合理利用、节约木材的重要技术措施。而目前广泛应用的常规木材干燥方法,存在着能耗高、污染环境的问题。在这样的背景下,本文基于机械热泵理论,提出了一种能够有效回收干燥过程产生的二次蒸汽潜热的木材干燥过程,对其进行了... 详细信息

木材干燥是合理利用、节约木材的重要技术措施。而目前广泛应用的常规木材干燥方法,存在着能耗高、污染环境的问题。在这样的背景下,本文基于机械热泵理论,提出了一种能够有效回收干燥过程产生的二次蒸汽潜热的木材干燥过程,对其进行了系统设计、干燥特性热力学分析、用能对比分析和经济性评价。首先,本文通过对常规木材干燥系统特点的分析,将木材干燥过程与机械热泵理论相结合,构建系统中的主要设备,设计了一种可适用于木材干燥的机械热泵系统。根据能量和质量守恒定律,建立关键部件计算模型,确定系统各个状态点的参数。其次,分析了干燥温度、风速、压缩比、干燥室出口相对湿度对机械热泵木材干燥系统性能的影响。结果表明:当风速不变时,干燥速率与干燥温度呈正相关。单位除湿量能耗随着干燥温度的升高先降低后升高,存在极小值;当干燥温度不变时,随着风速增大,干燥速率先增大后减小,转折点对应的风速为2.0 m/s。单位除湿量能耗随着风速的增大先降低后升高,且干燥温度越高,单位除湿量能耗极小值所对应的风速越小;随着系统压缩比增大,单位除湿量能耗不断增加,在满足传热温差要求的前提下,适当减小压缩比有利于提高系统运行效率;在一定干燥温度和风速下,随着干燥室出口相对湿度升高,压缩比先增大后保持不变,单位除湿量能耗先降低再小幅上升后下降,主要脱水部件从冷凝器和膨胀机变为换热器1和膨胀机。在相同干燥室出口相对湿度下,干燥温度越高,单位除湿量能耗越低,而风速对其没有影响。根据以上计算结果,对常规木材干燥系统和机械热泵木材干燥系统进行用能对比分析,得出:在相同干燥条件下,常规木材干燥系统的单位除湿量能耗为5341.39 kJ/kg HO,而对于机械热泵木材干燥系统,干燥室出口相对湿度越高,系统潜能利用率越大,能耗越低,最小单位除湿量能耗为1017.67 kJ/kg HO。在发电效率36.6%,锅炉效率70%的前提下,机械热泵木材干燥系统的最小年标准煤消耗量仅为常规系统的45.4%,相比于无能量回收的常规木材干燥系统,机械热泵木材干燥系统能量利用率更高。最后,利用木材干燥成本指标对常规木材干燥系统和机械热泵木材干燥系统进行经济性评价,结果表明:机械热泵木材干燥系统的木材干燥成本最低为122.5元/t材,与常规木材干燥系统的木材干燥成本196.2元/t材相比,降低了37.6%。通过单因素分析得到,总投资成本、设备使用年限和年干燥木材量为影响木材干燥成本的主要因素,公用工程运行成本、环境成本为次要因素。

关键词：木材干燥机械热泵节能热经济分析

基于自回热理论的稻谷流化床干燥系统设计及研究

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节能技术 2017年第3期35卷 199-203页

作者：姚瑶韩东白桂培南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

为了解决传统稻谷流化床干燥系统能耗过大的问题,应用自回热理论设计了一套新的稻谷流化床干燥系统,对传统系统及新系统进行了能耗分析对比,并对影响其热力性能的关键参量进行了分析。结果表明:由于应用了自回热理论,回收了流化床出口... 详细信息

为了解决传统稻谷流化床干燥系统能耗过大的问题,应用自回热理论设计了一套新的稻谷流化床干燥系统,对传统系统及新系统进行了能耗分析对比,并对影响其热力性能的关键参量进行了分析。结果表明:由于应用了自回热理论,回收了流化床出口处低温湿空气的潜热,并将其作为加热干燥介质的热源,相比于传统干燥系统,自回热稻谷流化床干燥系统更有显著的节能优势。自回热系统的净能耗比传统系统降低了53.39%。传统干燥系统温度为110℃,自回热干燥系统仅为86.7℃,使稻谷这种热敏性的物料有更好的品质。另外,对自回热干燥系统中压缩机压比和绝热效率进行研究表明:压比越大,自回热干燥系统的净能耗越大;绝热效率越高,自回热系统的节能性更好。

关键词：自回热理论稻谷干燥能耗分析节能压缩机

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基于自回热原理的木材干燥过程的热力学分析

能源化工 2017年第2期38卷 1-7页

作者：白桂培韩东姚瑶 ASIF Faizan 南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016

针对木材干燥过程能耗高的特点,设计了一种基于自回热(self-heat recuperation,SHR)原理的木材干燥系统。通过能量分析方法对传统热风干燥过程与SHR干燥过程的耗能情况进行对比分析,同时研究了空气流量、压缩机绝热效率、传热温差对自... 详细信息

针对木材干燥过程能耗高的特点,设计了一种基于自回热(self-heat recuperation,SHR)原理的木材干燥系统。通过能量分析方法对传统热风干燥过程与SHR干燥过程的耗能情况进行对比分析,同时研究了空气流量、压缩机绝热效率、传热温差对自回热干燥系统性能的影响。结果表明:在相同干燥条件下,SHR干燥系统总耗能比传统干燥过程减少了80.1%,能量回收率为75.4%,而传统干燥过程的能量回收率仅为30.3%。对于SHR干燥系统,在干燥速率不变时,系统总能耗随着空气流量增大而升高,随着压缩机绝热效率增大而降低,最佳绝热效率为0.6~0.8。随着传热温差增大,系统总能耗增加,传热面积减小,最佳传热温差约为10℃。

关键词：自回热技术木材干燥传热温差节能

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梅花形孔板换热器壳程流动与换热特性模拟

能源化工 2017年第1期38卷 85-90页

作者：姚瑶韩东罗朝嘉白桂培南京航空航天大学能源与动力学院江苏南京210016

换热器是化工生产的重要设备之一,为了解决传统的弓形折流板换热器存在压降过大和换热效率低的问题,设计了一种新型的梅花形孔板换热器。针对使用简化模型进行模拟研究的局限性,构建了梅花形孔板换热器壳程全三维模型。采用CFX模拟比较... 详细信息

换热器是化工生产的重要设备之一,为了解决传统的弓形折流板换热器存在压降过大和换热效率低的问题,设计了一种新型的梅花形孔板换热器。针对使用简化模型进行模拟研究的局限性,构建了梅花形孔板换热器壳程全三维模型。采用CFX模拟比较了梅花形孔板换热器与弓形折流板换热器壳程的流动换热特性,并进一步研究了孔板间距与换热器性能的相关性,得到了换热管外表面平均对流换热系数h,以及壳程压降Δp随雷诺数Re变化的规律。研究结果表明:梅花形孔板换热器可以有效消除折流板换热器中存在的流动死区并减少壳程压降,同时孔板处流体形成射流破坏流动边界层,强化换热。在模拟雷诺数范围内,孔板换热器的综合性能参数h/Δp相比折流板换热器平均高约12%;相同雷诺数下孔板间距越大换热器综合性能越高。

关键词：梅花形孔板孔板间距传热流动综合性能数值模拟

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高低板式换热器板片的换热特性分析及优化

节能技术 2015年第1期33卷 25-29页

作者：白桂培叶莉岳晨范菊兰顾杨怡何纬峰韩东蒲文灏南京航空航天大学能源与动力学院江苏省航空动力系统重点实验室江苏南京210016 南通中船机械制造有限公司江苏南通226000

为了强化船用板式换热器换热,对曲折形波纹板式换热器进行优化设计。采用数值模拟的方法,研究了曲折形波纹板不同波纹倾角、波纹高度下的流动换热特性。研究结果表明:曲折形波纹板内部流体的Nu数和阻力特性随着波纹倾角β的增大而增加,... 详细信息

为了强化船用板式换热器换热,对曲折形波纹板式换热器进行优化设计。采用数值模拟的方法,研究了曲折形波纹板不同波纹倾角、波纹高度下的流动换热特性。研究结果表明:曲折形波纹板内部流体的Nu数和阻力特性随着波纹倾角β的增大而增加,随着波纹高度a的增加而减小。通过优化得到的波纹板波纹角度为β=40°,纵向波高比a为0.4,与原曲折波纹板相比,同一流速下,新板片的换热性能提高了15.4%,阻力系数升高了16.2%,综合性能参数与原板片相比提高了22.3%。研究结果对船用换热设备的设计及优化奠定了理论基础。

关键词：高低板换热器数值模拟综合性能参数波纹倾角波纹高度

多制冷剂、宽电压范围工业空调用转子式压缩机设计

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制冷与空调 2020年第4期20卷 89-92页

作者：白桂培操冲胡济民黄之敏上海海立电器有限公司

针对客户希望同一款工业空调能够实现不同制冷量的要求,提出一种多制冷剂、宽电压范围转子式压缩机,并通过理论分析和试验研究多制冷剂、宽电压范围定速压缩机的设计要点,开发一款电源为三相380~415 V 50 Hz/380~460 V 60 Hz,制冷量在3.... 详细信息

针对客户希望同一款工业空调能够实现不同制冷量的要求,提出一种多制冷剂、宽电压范围转子式压缩机,并通过理论分析和试验研究多制冷剂、宽电压范围定速压缩机的设计要点,开发一款电源为三相380~415 V 50 Hz/380~460 V 60 Hz,制冷量在3.9~9.5 kW范围内可兼容R410A/R407C/R134a这3种制冷剂的转子式压缩机,并已实现批量生产。

关键词：工业空调转子式压缩机多制冷剂宽电压

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大模型在智慧医院的应用研究综述

计算机应用与软件 2024年第7期41卷 1-5,19页

作者：白培发黄宗浩王奕复旦大学附属肿瘤医院厦门医院信息部福建厦门361027 复旦大学附属肿瘤医院信息中心-复旦大学上海医学院肿瘤学系上海200032 上海肿瘤疾病人工智能工程技术研究中心上海200032

随着人工智能的快速发展,大模型正成为引领产业变革的关键力量。大模型在智慧医院中具有非常广阔的应用前景。对大模型技术进行简单介绍;通过分析现有文献和案例研究,梳理归纳目前大模型在智慧医院中的潜在应用研究,并总结大模型在医院... 详细信息

随着人工智能的快速发展,大模型正成为引领产业变革的关键力量。大模型在智慧医院中具有非常广阔的应用前景。对大模型技术进行简单介绍;通过分析现有文献和案例研究,梳理归纳目前大模型在智慧医院中的潜在应用研究,并总结大模型在医院应用将面临的主要问题;从技术和应用角度对大模型在智慧医院的发展趋势进行展望,以期为未来智慧医院的创新建设提供参考。

关键词：大模型大语言模型生成式人工智能通用人工智能智慧医院

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电化学双电层电容器失效机理的研究进展

化工学报 2024年

作者：徐桂培孙倩赖洁文卢毅锋邸会芳黄辉王振兵广东电网有限责任公司云浮供电局山西省炭材料重点实验室中国科学院山西煤炭化学研究所中国科学院大学

电化学双电层电容器（electrochemical double layer capacitors， EDLC）因其高功率密度，长循环寿命和快速充放电能力而备受关注。然而，EDLC的稳定性和可靠性对于实际应用具有决定性的影响。为提升稳定性和延长寿命，深入了解性能衰... 详细信息

电化学双电层电容器（electrochemical double layer capacitors， EDLC）因其高功率密度，长循环寿命和快速充放电能力而备受关注。然而，EDLC的稳定性和可靠性对于实际应用具有决定性的影响。为提升稳定性和延长寿命，深入了解性能衰减与失效机理至关重要。本文探讨了EDLC的失效标准以及性能衰减的监测和原位电化学表征方法。通过综述EDLC失效研究的新进展，聚焦于电极材料、电解液、电极-电解液界面及集流体等核心组件，旨在揭示不同体系中的失效现象和机理。最后，展望了高稳定性EDLC的发展方向和挑战，强调新材料开发与表征方法改进，为性能优化和应用拓展提供策略。

关键词：失效机理失效标准炭电极有机电解液电极-电解液界面集流体

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传统与创新雪堆白唐卡的现代传承

西藏旅游 2024年第8期 96-101页

作者：李娟群培(图) 雪堆白(图) 不详

七月的拉萨,天空湛蓝如洗,白云朵朵点缀其中,阳光洒落在布达拉宫的金顶上相映成趣,这正是“日光城”之美誉的最佳写照。一个阳光明媚的上午,我驱车穿行在微风轻拂的林荫道上,来到了西藏雪堆白技工学校。在学校的接待人白玛才宗的热情引... 详细信息

七月的拉萨,天空湛蓝如洗,白云朵朵点缀其中,阳光洒落在布达拉宫的金顶上相映成趣,这正是“日光城”之美誉的最佳写照。一个阳光明媚的上午,我驱车穿行在微风轻拂的林荫道上,来到了西藏雪堆白技工学校。在学校的接待人白玛才宗的热情引领下,我踏入了雪堆白唐卡非遗传承人一一格桑、嘎玛旦增、巴桑次仁的艺术殿堂。

关键词：技工学校非遗传承人传统与创新现代传承布达拉宫唐卡艺术殿堂林荫道