ES601能源工程基础3-1-0课程内容热力学:基本概念和定义。第一定律及其应用,第二定律及其应用,Exergy和不可逆性,基本发电周期。流体力学:基本概念和流体特性,流体流动的动力学,连续性,动量和能量方程,流过管道。传热:传导,辐射和对流传热。在没有热量的情况下以稳态传导热量。绝缘,自由和强制对流,通过热电偶测量温度。文本/参考文献:•M. W. Zemansky,热力和热力学4th。麦格劳·希尔(McGraw Hill),1968年。•A。L. Prasuhn,流体力学基本原理,Prentice Hall,1980•S。P. Sukhatme,《传热教科书》,Orient Longman,1979。•P. C. SEN,现代电力电子,惠勒,新德里,1998年。
c specific heat, J.kg -1 .K -1 in input E energy, Wh j time step H enthalpy, J out output h specific enthalpy, J.kg -1 PV photovoltaic K global thermal coefficient, W.m -2 .K -1 ṁ mass flow rate, kg.s -1 p constant pressure m mass, kg RE renewable energy Q heat transfer, J res reservoir q heat transfer rate, J.s -1 ret return t time, s ST storage T temperature, K t turbine u specific internal energy, J.kg -1 v constant volume w specific work, J.kg -1 w wind Subscripts Superscript amb ambient w water c compressor co cold Greek letters EBD electrical building demand Δ and delta GR grid γ heat capacity ratio HE heat exchanger boolean coefficient ho hot compression/ expansion ratio i stage number exergy efficiency Abbreviation
本文调查了数字化对能源消耗的影响。使用分析模型,我们对四个效果进行了影响:(1)信息和通用技术的生产,使用和处置(ICT),(ICT),(2)能源效率提高了数字化,(3)劳动力和能源产物中的经济增长,以及(4)部门变化/(4)ICT服务的部门变化/tertiariarization。该分析结合了关于将能源消耗与经济增长与绿色IT和ICT的辩论与可持续性的辩论相结合的经验和理论发现。我们的主要结果:效果1和3倾向于增加能耗。效果2和4倾向于减少它。此外,我们的分析表明,这两个增加的影响盛行,因此总体而言,数字化增加了能源消耗。这些结果可以通过生态经济学的四个见解来解释:(a)物理资本和能源是ICT行业的补充,(b)能源效率的提高会导致反弹效应,(c)ICT无法解决将经济增长从exergy中脱成经济增长的困难,(d)ICT服务是相对能源强度的,并且是以前的生产的最佳产品。将来,数字化只能在促进2和4的效果2和4的效果1和3时提高可持续性。
可靠的淡水生产对于应对当今世界面临的两个最关键的挑战至关重要:气候变化和可持续发展。目前的工作提出了一种创新的热电联产系统,基于太阳能和风能,用于可持续生产淡水,电力和废水处理。用于该系统中的淡水生产和废水处理,已经使用了微生物脱盐细胞与合理化 - 脱脂化和反渗透脱盐的整合。上述系统提供了太阳能的热量需求,当太阳辐射无法提供这种热量时,氢内燃机驱动器会产生淡水植物所需的热量。氢内燃烧发动机的过量热量被送入有机兰金周期中,以在整个系统中产生更多的发电,以减少系统废热并提高效率。PEM电解液已用于提供内燃机所需的氢气,该系统使用风力涡轮机来提供电源需求。已经进行了整个系统的性能,能量,充电,移动经济学和Exer Goenvironmental(4E)分析。最后,为了改善系统的性能参数,已使用了使用SALP群算法的多目标优化。对结果的研究表明,所提出的系统可以产生720 kW的电力和5.36 m 3 /h的淡水。该系统的能源效率为22.09%,其总体成本率和整体环境影响率分别为540.33 $/hr和17.37 pt/h。与拟议系统中使用的其他设备相比,在这项研究中获得的定性结果中,有可能提及内燃机的高部分破坏,成本破坏和环境影响破坏,这一点表明,与以前的研究相似,需要改进该设备。拟议系统的五个目标优化结果表明,该系统的性能参数,例如多代能效率,总成本率和总环境影响率,可以分别提高6.2%,1.44%和0.52%。最佳状态拟议系统的投资回收期为6。95年。
Carnot电池(CB)已被开发为竞争性的大规模储能技术。但是,低温CB的低功率到功率(P2P)抑制其应用。考虑到可能的实际操作方案,在本工作中提出了一种新型的低温CB配置,它通过将液化天然气(LNG)冷能将其整合到有机朗金循环(ORC)中作为散热器。通过结合ORC和LNG涡轮机产生的功率来实现P2P效率的突破。通过已建立的热力学模型进行了LNG-CB和碱性CB(水冷却)的能量和自我分析。还研究了关键操作参数对系统性能的影响。所提出的LNG-CB在将P2P效率提高2.31升至4.52倍的方面,比基本CB具有巨大的优势。在120 O C的热量存储温度和7 MPa的LNG压力下,最大P2P效率为222.47%。该LNG-CB可以进一步优化,并有望将来建造实用的大规模储能系统。
摘要:本研究涉及对矩形生物量操作的自然对流作物干衣机的外表面的非二维数字的评估,例如grashof数字,雷利数和努塞尔数。这项研究旨在开发一个在发展中国家乡村地区干燥的农产品干燥机,尤其是在没有电力的地方。这两种情况已经进行了这项研究; (i)在矩形腔室中没有热存储介质,(ii)腔室中的热存储介质。这项研究的目的是分析热存储是否减少了矩形腔室的能量损失。两种研究案例都已经进行了非二维数字分析。在本研究中,绘制了所有非二维数量随时间的变化。。因此,热存储介质减少了腔室关键词的能量损失:自然对流,传热系数,能量分析,自动分析
介绍了一种包括热集成在内的电转甲烷工艺设计的上层结构优化方法。沼气厂产生的二氧化碳被视为碳源。该上层结构包括七层中 13 种处于当前发展阶段的电转甲烷工艺替代工艺技术。针对不同的情形,确定了产品化学能量最高效的工艺和资本与年总成本最具成本效益的工艺。我们考虑通过公用设施进行间接热集成,在所有情形下,这被确定为能源效率和工艺成本的主要贡献者。产品甲烷必须满足进入天然气管网的要求。天然气管网的要求对最高效的工艺路线有直接影响。如果可以将氢气输送到天然气管网,则所需的工艺单元数量就会减少。此外,热交换器网络的扩展决定了效率和成本之间的权衡,而不是单元操作的选择。
Géothermie Bouillante / TBD 84-MW Mammoth Complex Ormat / Prudential 32-MW Casa Diablo IV Ormat / JP Morgan 14-MW Tungsten Mountain Expansion Ormat / JP Morgan 23-MW Steamboat Repower Ormat / JP Morgan 140-MW Coso Complex Coso Geothermal Power Holdings 48-MW McGinness Hills Phase III Ormat / JP Morgan 88-MW Cyrq Portfolio Cyrq Energy 24-MW Tungsten Mountain Ormat / JP Morgan 34-MW US Geothermal Projects Prudential 9-MW Lightning Dock – expert witness US Bankruptcy Court 120-MW OFC-2 portfolio John Hancock / US DOE 22-MW Neal Hot Springs US DOE 40-MW Don A. Campbell Ormat 50-MW Enel Portfolio GE Energy Financial Services 39兆瓦蓝山约翰·汉考克(John Hancock
本研究提出了一种新型的,生态效率高的混合系统,旨在同时生产功率,氧气和甲醇。它利用可乐厂的能量,并结合了最先进的废热恢复过程(WHRP)。该系统有效地将电力和甲醇生产与WHRP合并,从而改善了工业能源转型的环境可持续性和经济可行性。它由燃料改革和燃烧单元,废热恢复单元,通过水电解产生氢气的单元以及甲醇合成模块。这种配置可产生12.72兆瓦的电力,0.51 kg/s的氧气和0.53 kg/s的甲醇,可实现46.8%的能源生产率,并且运气效率为85.13%。经济分析表明,电力的竞争成本为每千瓦时0.099美元,甲醇的竞争成本为0.56美元。该系统超过了热力学效率,运营和产品成本的当前技术,并降低了CO 2排放,证明了它作为对工业能源挑战的可持续且经济上可持续的解决方案的潜力。它支持循环经济概念中的全球可持续性计划和适合。