近日，在中国高等教育学会工程热物理专业委员会第三十二届学术年会上，天津大学赵力课题组赵力教授、聂显铧副研究员、陈瑞华助理研究员、以及博士研究生高瑞兆、赵梦娣、张欣懿、赵萧涵以及硕士研究生孔昱智参加了此次会议。此外，本课题组毕业生高攀、王晓东、鲍军江、杨兴洋、苏文博士，张晶、吴开龙硕士，以及准研一硕士生王一鸣也参加了此次会议。
报告内容：
①课题组赵力教授作口头报告，报告题目为《热力循环无量纲统一图示与几何优化方法》。
摘要如下：
热力循环是工程热力学研究的核心对象，同一循环可在 T-s 图、P-v 图、P-h 图等多种共轭坐标系中表达，形成形态各异但拓扑等价的图示。本文提出热力循环无量纲统一图示理论，基于对比态原理建立无量纲归一化框架，将不同工质、不同工况的循环映射到统一的无量纲空间中，实现循环图示的拓扑等价与几何统一。研究表明，无量纲循环图形的面积对应净功输出，长宽比与热效率存在极值关系，过程线曲率反映不可逆熵产强度。基于 Buckingham Pi定理，识别出循环优化的独立无量纲群，将多变量离散优化转化为有限无量纲群的连续优化问题。本文以有机朗肯循环为例进行算例验证，证明无量纲统一优化方法较传统还原论解耦方法效率提升约 14%。该方法实现了从"还原论-解耦优化"到"整体论-驭耦优化"的方法论跃迁，为热力循环的工质筛选、循环构型设计与工况协同优化提供了统一的理论框架。
赵力教授作口头报告
②课题组博士研究生高瑞兆作口头报告，报告题目为《对内燃机能量转换的重新评估：基于化学能视角及案例研究》。
摘要如下：
内燃机循环通常遵循标准空气假设，因此难以表征真实循环过程中的物质演化及输入能量的本质特征。基于内燃机作为化学反应驱动动力系统的本质属性，本文重新构建了理想内燃机循环，并提出以内燃机实际输出功与理想输出功之比定义其效率，进一步阐明了该效率的极限值及其实现条件。在理想可逆极限下，该效率可达到1；此时，关键化学反应过程所对应的反应温度必须满足其等于摩尔内能变与摩尔熵变之比。对典型燃料的分析表明，仅氢气存在满足上述条件的可逆反应温度，其数值约为 4027 K。由此说明，内燃机效率的理论上限不仅受循环形式影响，更根本地受制于化学反应自身的不可逆性。
③课题组博士研究生赵萧涵作口头报告，报告题目为《热力电池为数据中心供电的可行性：考虑备用电源（BPS）》。
摘要如下：
随人工智能计算的快速发展，数据中心能耗显著提升。基于峰谷电价利用热力电池为数据中心供电能辅助数据中心获利。本文将数据中心与热力电池耦合，回收余热并为数据中心供能的同时代替数据中心备用电源（BPS），基于LCC、NPV和PBP分析了该方案的经济可行性。具体结论如下：（1）热力电池系统具有更低的LCC、PBP以及更高的NPV。对于不同层级数据中心，LCC分别降低了6.36 %、3.52 %和3.38 %。（2）降低热力电池成本、数据中心PUE、储热温度以及增加柴油价格、电价、运行时长、检测时长、余热温度能有效提升NPV并降低数据中心的PBP。（3）余热温度和储热温度对经济性的影响最为显著，其次是热力电池成本、PUE、电价和柴油价格。检修时间和停电时长对数据中心经济性的影响最低。
博士研究生赵萧涵作口头报告
④课题组博士研究生赵梦娣作口头报告，报告题目为《基于临界线调控的混合工质宽温区储热优化方法》。
摘要如下：
针对纯工质近临界高定压比热区域局限于单一临界点、难以连续匹配宽温区储热需求的问题，本文提出一种基于CO2基混合工质临界线调控的储热路径优化方法。以40-90 ℃为目标温区，选取CO2/R290、CO2/R600、CO2/R600a和CO2/C4H8作为候选工质，构建临界线与最大定压比热轨迹线，并搜索组分-压力协同变化的最优储热路径。结果表明，在目标温区内，CO2/R290的单位质量储热密度最高，为494.79kJ/kg；CO2/C4H8、CO2/R600a和CO2/R600的分别为438.65 kJ/kg、391.40 kJ/kg和370.29 kJ/kg，均高于纯CO2的91.54 kJ/kg。研究表明，混合工质临界线调控可实现高热容区域在目标温区内的连续匹配，为宽温区显热储热工质设计与路径优化提供了新思路。
博士研究生赵梦娣作口头报告
⑤课题组博士研究生张欣懿作口头报告，报告题目为《热电热机循环及理想载流子状态方程》。
摘要如下：
不同于依赖机械运动部件实现能量转换的热力循环，热电能量转换无需体积功即可完成热能与电能的直接转换。然而，热电转换过程以载流子（电子、空穴或离子）为能量输运载体，其在输运中的状态参数演化及能量传递机制缺乏系统的热力学描述。本文以电子型热电材料为研究对象，基于能量守恒与电荷守恒关系构建热电热机循环，明确循环工质为材料内部自由载流子。在此基础上，引入理想载流子假设，建立理想载流子状态方程，并将其应用于理想热电循环分析，构建与T-s图相对应的μ-n图。探究热电热机循环中理想载流子状态方程，有助于深化对热电效应能量转换本质的认识，拓展热力学工质边界，为指导高性能热电材料设计提供理论依据。
博士研究生张欣懿作口头报告
⑥课题组硕士研究生孔昱智作口头汇报，报告题目为《基于简约美学判据的变组分热力循环三维图形优化方法研究》
摘要如下：
热力循环三维构建方法为变组分循环优化提供了新途径，但现有方法主要依赖传统热力学指标，未充分发掘三维图示的几何美学信息。本文提出基于“简约美学判据”的三维图形优化方法：借鉴奥卡姆剃刀原理，定义投影面积比 ηPAR 与状态点重合度 ηSPD 指标，构建综合简约度 ηSAI = 0.6ηPAR + 0.4ηSPD ，建立净输出功与图形简约度的双目标优化模型。以组分可调型有机朗肯循环（CA-ORC）系统验证表明，净输出功与高度一致（皮尔逊相关系数0.998），在蒸发温度320 K时同步达到最优（净输出功39.84 kW，热效率15.42%，ηSAI = 0.564）；双目标优化以牺牲1.81%净输出功换取4.43%简约度提升，计算时间仅34.2 s，较NSGA-II缩短81.6%。该方法为复杂热力循环优化提供了融合美学与热力学的跨学科新途径。
硕士研究生孔昱智作口头报告
会议总结：
本次会议为工程热物理领域的学术交流搭建了高水平的互动平台。会议期间，课题组师生积极参与学术交流，共作口头报告6项。通过与参会专家学者的充分交流与讨论，课题组师生进一步拓展了学术视野，深化了对工程热物理基础理论与能源系统应用问题的认识。会议中形成的思想碰撞和学术启示，将为课题组在热力循环理论构建、卡诺电池系统优化、热电材料设计、宽温区储热工质设计及新型能源转换系统研究等方向提供新的思路与动力。