学术报告—压缩空气储能与热力循环的“对称性”分析方法
时间: 2024-07-11 来源:
【主 讲 人】:郭欢,中国科学院工程热物理研究所副研究员
【报告时间】:2024年7月15日15:00
【报告地点】:主楼F620会议室
【报告摘要】
新型压缩空气储能循环不同与传统热力循环,评价指标和循环形式均有显著不同。针对压缩空气储能系统对应性特点,建立了适用于压缩空气储能系统的对应点分析方法,该方法不同于传统熵产分析方法 (优化目标为熵产趋向零),该方法关注热力学过程的对应性,系统优化目标为对应商趋向1,并且局部对应商的数值可近似表征系统效率水平,而传统熵产分析却无此优势。该方法使系统分析/优化从传统的逐个部件分析/优化变为以“对应过程”为单元的整体分析/优化,兼顾系统参数和结构,避免以往系统优化存在的系统局部最优未必总体最优的问题。
受压缩空气储能对应性启发,发现了一般热力循环的“对称性”特征,首次建立了描述热力循环对称性的P(势)-D(位移)-E(能量)图。通过建立的C-P图(P-D-E图的一种),将在T-s图或p-v图上不规则的热力循环图转化为规则的矩形结构,揭示了热力循环对称性、功率和系统效率的一般关系,并指出“不对称性”是组成热力循环的必要条件。建立了热力循环“对称性”分析方法,利用该方法,可以从几何对称上直接得到以往需要复杂数值计算才能得到的结论,并且拓宽相关结论的对应条件。C-P图有望成为除T-s图和p-v图外另一种分析热力循环特性的有效手段,同时,通过该概念/方法还可以构建更加对称和高效的热力循环。
【专家介绍】
郭欢,现任中国科学院工程热物理研究所副研究员,中国科学院青年创新促进会会员,2016年于中国科学院大学工程热物理研究所获博士学位。目前主要从事压缩空气储能系统总体研发工作,具体包括:新型压缩空气储能系统循环构建、系统优化设计方法和全工况/动态仿真建模分析等方面科研工作,同时也从事先进热力学优化理论、分布式能源系统和可再生能源利用等方面研究工作。
作为项目负责人主持国家自然科学基金(面上项目和青年项目)、中国科学院青年团队计划、中国科学院青年创新促进会项目、北京市自然科学基金面上项目等项目9项,作为科研骨干参与国家重点研发计划、中科院先导、北京市科技计划等多个项目的研发工作。在重要学术期刊Renewable and Sustainable Energy Reviews, Applied Energy, Communications Engineering, iScience等上累积发表学术论文62篇,多篇论文被国内外科技网站报道。受邀/参与撰写中英文论著3章/节。申报/授权国家发明专利25项。研究成果荣获中国工程热物理学会自然科学奖二等奖(1/5)、工程热物理研究所青年学者奖和《储能科学与技术》高被引论文奖等。目前担任国际/国内知名学术期刊Carbon Neutrality和《储能科学与技术》青年编委,长期担任Applied Energy, Energy, Journal of Energy Storage, Journal of Clean Production,中国电机工程学报, 工程热物理学报等多个学术期刊审稿人。