能源输运特性的热力学分析

发布时间：2017-05-13 22:11

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【摘要】：本文旨在分析能运输运的热力学特性。首先探究了实际气体的物理性质,建立实际气体物理性质和温度压力等参数的数值关系。在单耗分析理论及热力学第二定律的基础上,以天然气管道系统为例,建立天然气管道压缩及输运系统的熵产模型,计算其不可逆损失分布情况,将各部分熵产进行对比分析,针对各部分熵产的大小及比例采取相应的节能措施。其次,建立了适用于包含驱动设备在内的整个管道输运系统的能耗评价指标,通过实例计算各段能耗评价指标,基于热力学第二定律折算各项能耗的一次能源消耗量,使能源输运的各个环节的煤耗量更加直观。最后,提出了通过管道能耗估算整个输运系统能耗的方法,讨论了输运系统各个环节的变化对整体能耗量变化的影响。本文的探讨结果表明：管道的压缩及输运系统中节流熵产所占比例最大,因此其节能潜力最大,可针对其指定节能降耗措施；在包含驱动设备的完整天然气输运管路系统中,驱动设备上的消耗是最大的,因此这个环节是节能以及降低成本的关键。通过对整个系统能耗的估算及其各个环节的分析可以知道,保持各个环节的设备高效稳定的运行,对于减小整个系统的能耗至关重要。本文的内容为天然气管道输运的节能降耗提供了理论依据,为判断天然气管道系统运行情况提供参考指标和评价手段。
【关键词】：单耗分析理论 天然气管道系统 不可逆损失 能耗指标 节能
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE832;TQ013.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-13
• 1.1 课题研究的背景和意义9-10
• 1.1.1 我国的能源结构和能源消耗现状9
• 1.1.2 天然气管道输运概况9-10
• 1.1.3 科学用能和节能的必要性10
• 1.2 课题的研究目的和意义10-12
• 1.2.1 能源利用效率分析与评价存在的主要问题10-12
• 1.3 论文工作12-13
• 第2章 单耗分析理论13-17
• 2.1 熵分析方法的必要性以及单耗分析方法的必然性13-14
• 2.2 单耗分析理论14-16
• 2.2.1 单耗理论的优势及发展历程14-15
• 2.2.2 单耗分析理论15-16
• 2.3 本章小结16-17
• 第3章 气体压缩及输运系统的熵产分析17-35
• 3.1 理想气体的物理性质17-18
• 3.1.1 理想气体的焓17-18
• 3.1.2 理想气体的熵18
• 3.2 气体的物性计算18-23
• 3.2.1 真实气体状态方程18-19
• 3.2.2 真实气体物性计算19-23
• 3.3 几种典型的不可逆损失的计算方法23-25
• 3.3.1 压缩过程23
• 3.3.2 无散热损失的节流过程23-24
• 3.3.3 有散热损失的节流过程24-25
• 3.4 管道压缩及输运系统熵产分析25
• 3.4.1 管道压缩及输运系统模型25
• 3.4.2 管道压缩及输运系统各部分熵产分析25
• 3.5 案例分析25-30
• 3.6 影响节流过程熵产的因素分析30-34
• 3.7 本章小结34-35
• 第4章 输运系统能耗统计方法35-46
• 4.1 能源利用的评价原则35
• 4.2 基于第二定律的能源统计核算方法35-36
• 4.3 能源输运的能耗统计方法36-44
• 4.3.1 电网输运能耗的统计计算方法36
• 4.3.2 燃料管道输运能耗的统计计算方法36-38
• 4.3.3 煤炭铁路输运能耗的统计计算方法38
• 4.3.4 单位输运距离的一次能源消耗率38
• 4.3.5 案例研究38-40
• 4.3.6 基于单耗分析理论的输运能耗估算方法40-41
• 4.3.7 管道系统各个环节对总体能耗的影响分析41-44
• 4.4 本章小结44-46
• 第5章 结论与展望46-48
• 5.1 结论46
• 5.2 展望46-48
• 参考文献48-51
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果51-52
• 致谢52

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1 闵敬春,吴晓敏;管翅式换热器的不可逆损失分析[J];化工学报;2003年11期

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本文编号：363753