燃?xì)廨啓C(jī)動態(tài)過程辛幾何規(guī)律的研究基本信息

將燃?xì)廨啓C(jī)熱力系統(tǒng)動態(tài)學(xué)問題納入Hamilton求解新體系，并在狀態(tài)變量和協(xié)態(tài)變量組成的辛幾何空間中，通過計算機(jī)將辛幾何數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)以數(shù)值解的形式挖掘出來，從而發(fā)現(xiàn)新的辛幾何動態(tài)學(xué)規(guī)律。經(jīng)研究認(rèn)為求解燃?xì)廨啓C(jī)強(qiáng)非線性復(fù)雜大系統(tǒng)的動態(tài)與最優(yōu)控制過程，必須突破如下關(guān)鍵問題：(1)克服熱力系統(tǒng)動態(tài)過程中的本質(zhì)性誤差增長現(xiàn)象與消除協(xié)態(tài)變量的發(fā)散(2)揭示系統(tǒng)中狀態(tài)變量、協(xié)態(tài)變量之間的內(nèi)在聯(lián)系(3)將統(tǒng)計學(xué)方法引入燃?xì)廨啓C(jī)動態(tài)過程，將狀態(tài)方程右函數(shù)進(jìn)行類型歸納和合理性分析。這就為開創(chuàng)熱力系統(tǒng)動態(tài)學(xué)Hamilton求解新體系打下扎實的基礎(chǔ)，從而使熱力系統(tǒng)動態(tài)過程與最優(yōu)控制過程的研究步入世界的前沿。 2100433B

燃?xì)廨啓C(jī)的通流部分中，由調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制的通道的幾何形狀和尺寸隨工況變化的要求而改變的燃?xì)廨啓C(jī)。

20世紀(jì)50年代以來，在中國，冶金過程物理化學(xué)的學(xué)科逐步建立。北京科技大學(xué)、東北大學(xué)及中南工業(yè)大學(xué)三所大學(xué)相繼組成專門的教學(xué)和研究隊伍。全國第一屆冶金過程物理化學(xué)學(xué)術(shù)討論會于1962年在上海召開，第二屆于1964年于長沙召開。自1976年以后該學(xué)術(shù)會議恢復(fù)定期舉行。發(fā)表的論文中相當(dāng)大的部分屬于煉鋼過程物理化學(xué)的范疇。此外，全國煉鋼學(xué)術(shù)會議也有不少關(guān)于煉鋼過程物理化學(xué)的論文。在學(xué)術(shù)水平上，已有不少研究領(lǐng)域達(dá)到國際水平，但尚有一些領(lǐng)域?qū)儆诳瞻讌^(qū)。為了促進(jìn)鋼鐵工業(yè)向高質(zhì)量、現(xiàn)代化發(fā)展，必須大力進(jìn)行煉鋼物理化學(xué)的研究。下列領(lǐng)域值得重視：

(1)結(jié)合中國礦產(chǎn)資源特點，研究鋼中有害雜質(zhì)的去除和有益元素的提取，相應(yīng)地研究有關(guān)元素在金屬液中的熱力學(xué)行為及動力學(xué)性質(zhì)。

(2)超純凈鋼冶煉的物理化學(xué)及其對高質(zhì)量鋼管、鋼板(包括高壓石油鋼管及深沖薄板)機(jī)械性能的作用。

(3)凝固過程動力學(xué)，對連鑄鋼坯性能的影響。

(4)鋼鐵廠環(huán)境保護(hù)和資源再生的物理化學(xué)。2100433B

輪機(jī)工作過程

燃?xì)廨啓C(jī)的工作過程是最簡單的，稱為簡單循環(huán)；此外，還有回?zé)嵫h(huán)和復(fù)雜循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)的工質(zhì)來自大氣，最后又排至大氣，是開式循環(huán)；此外，還有工質(zhì)被封閉循環(huán)使用的閉式循環(huán)。燃?xì)廨啓C(jī)與其他熱機(jī)相結(jié)合的稱為復(fù)合循環(huán)裝置。

燃?xì)獬鯗睾蛪簹鈾C(jī)的壓縮比，是影響燃?xì)廨啓C(jī)效率的兩個主要因素。提高燃?xì)獬鯗?，并相?yīng)提高壓縮比，可使燃?xì)廨啓C(jī)效率顯著提高。70年代末，壓縮比最高達(dá)到31；工業(yè)和船用燃?xì)廨啓C(jī)的燃?xì)獬鯗刈罡哌_(dá)1200℃左右，航空燃?xì)廨啓C(jī)的超過1350℃。

燃?xì)廨啓C(jī)由壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)馔钙降冉M成。壓氣機(jī)有軸流式和離心式兩種，軸流式壓氣機(jī)效率較高，適用于大流量的場合。在小流量時，軸流式壓氣機(jī)因后面幾級葉片很短，效率低于離心式。功率為數(shù)兆瓦的燃?xì)廨啓C(jī)中，有些壓氣機(jī)采用軸流式加一個離心式作末級，因而在達(dá)到較高效率的同時又縮短了軸向長度。

燃燒室和透平不僅工作溫度高，而且還承受燃?xì)廨啓C(jī)在起動和停機(jī)時，因溫度劇烈變化引起的熱沖擊，工作條件惡劣，故它們是決定燃?xì)廨啓C(jī)壽命的關(guān)鍵部件。為確保有足夠的壽命，這兩大部件中工作條件最差的零件如火焰筒和葉片等，須用鎳基和鈷基合金等高溫材料制造，同時還須用空氣冷卻來降低工作溫度。

對于一臺燃?xì)廨啓C(jī)來說，除了主要部件外還必須有完善的調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)，此外還需要配備良好的附屬系統(tǒng)和設(shè)備，包括：起動裝置、燃料系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、空氣濾清器、進(jìn)氣和排氣消聲器等。

輪機(jī)與活塞式內(nèi)燃機(jī)和蒸汽動力裝置比較

與活塞式內(nèi)燃機(jī)和蒸汽動力裝置相比較，燃?xì)廨啓C(jī)的主要優(yōu)點是小而輕。單位功率的質(zhì)量，重型燃?xì)廨啓C(jī)一般為2～5千克/千瓦，而航機(jī)一般低于0.2千克/千瓦。燃?xì)廨啓C(jī)占地面積小，當(dāng)用于車、船等運輸機(jī)械時，既可節(jié)省空間，也可裝備功率更大的燃?xì)廨啓C(jī)以提高車、船速度。燃?xì)廨啓C(jī)的主要缺點是效率不夠高，在部分負(fù)荷下效率下降快，空載時的燃料消耗量高。

不同的應(yīng)用部門，對燃?xì)廨啓C(jī)的要求和使用狀況也不相同。功率在10兆瓦以上的燃?xì)廨啓C(jī)多數(shù)用于發(fā)電，而30～40兆瓦以上的幾乎全部用于發(fā)電。

燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組能在無外界電源的情況下迅速起動，機(jī)動性好，在電網(wǎng)中用它帶動尖峰負(fù)荷和作為緊急備用，能較好地保障電網(wǎng)的安全運行，所以應(yīng)用廣泛。在汽車（或拖車）電站和列車電站等移動電站中，燃?xì)廨啓C(jī)因其輕小，應(yīng)用也很廣泛。此外，還有不少利用燃?xì)廨啓C(jī)的便攜電源，功率最小的在10千瓦以下。

高溫陶瓷材料能在1360℃以上的高溫下工作，用它來做透平葉片和燃燒室的火焰筒等高溫零件時，就能在不用空氣冷卻的情況下大大提高燃?xì)獬鯗?，從而較大地提高燃?xì)廨啓C(jī)效率。適于燃?xì)廨啓C(jī)的高溫陶瓷材料有氮化硅和碳化硅等。

按閉式循環(huán)工作的裝置能利用核能，它用高溫氣冷反應(yīng)堆作為加熱器，反應(yīng)堆的冷卻劑（氦或氮等）同時作為壓氣機(jī)和透平的工質(zhì)。