检索结果-内蒙古大学图书馆

储能科学与技术 2022年第2期11卷 521-530页

作者：张永学王梓熙鲁博辉杨胜旗赵泓宇中国石油大学(北京)机械与储运工程学院北京102249 海南医学院国际教育学院海南海口571199 北京市过程流体过滤与分离重点实验室北京102249

相变储热技术能够很好地解决可再生能源在利用过程中的波动性和不稳定问题。然而,现有可供选择的相变材料均存在热导率低这一致命缺陷,导致储/放热速率十分缓慢,严重制约了其实际工业应用。为此,本文基于雪花晶体的分形结构,提出了一种... 详细信息

相变储热技术能够很好地解决可再生能源在利用过程中的波动性和不稳定问题。然而,现有可供选择的相变材料均存在热导率低这一致命缺陷,导致储/放热速率十分缓慢,严重制约了其实际工业应用。为此,本文基于雪花晶体的分形结构,提出了一种新型翅片结构来提高填充了相变材料的潜热储存单元储/放速率。针对该单元储/放热过程进行了全三维多场耦合数值模拟研究,结果表明,在同一换热流体流动条件下,与具有相同体积的纵向翅片相比,雪花型翅片能够显著提高潜热储存单元的传热速率和温度均匀性,完全熔化/凝固时间可分别缩短26.87%和32.01%;尽管储热单元的储/放热速率均得到了大幅度提升,但是液态相变材料最大速度的积分平均值在储热过程中降低了26.83%,而在放热过程中提高了18.00%。

关键词：雪花型翅片潜热储存单元相变材料储/放热性能自然对流

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一体式无粘结剂rGO@MnO_(2)不锈钢纤维毡空气阴极的制备

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现代化工 2021年第3期41卷 88-91页

作者：陈稳稳牛恒刘中良北京工业大学环境与能源工程学院北京100124 北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能重点实验室北京100124

利用化学及电化学方法将非贵金属催化剂石墨烯(rGO)和纳米MnO_(2)依次负载到三维多孔不锈钢纤维毡(Stainless steel fiber felt,SSFF)集电体上制备微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)空气阴极。在增大空气阴极活化面积的同时有效... 详细信息

利用化学及电化学方法将非贵金属催化剂石墨烯(rGO)和纳米MnO_(2)依次负载到三维多孔不锈钢纤维毡(Stainless steel fiber felt,SSFF)集电体上制备微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)空气阴极。在增大空气阴极活化面积的同时有效减小接触阻抗。通过物理和电化学方式测试表征其形貌、氧还原特性。在MFC中的运行结果表明,负载5 mL还原性氧化石墨烯再浸渍生长MnO_(2)的不锈钢纤维毡(rGO@MnO_(2)-SSFF)空气阴极的最大功率密度(524.34 mW/m^(2))是不锈钢纤维毡阴极(58.21 mW/m^(2))的9倍。经过复合催化剂rGO@MnO_(2)修饰之后的不锈钢纤维毡空气阴极可以应用于MFC并大幅改良SSFF空气阴极的氧还原催化性能。

关键词：微生物燃料电池空气阴极不锈钢纤维毡氧化石墨烯纳米二氧化锰

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亚临界循环流化床机组近零深度调峰蓄释热计算及实践

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洁净煤技术 2024年第9期30卷 77-84页

作者：杨凤玲张普森张圆圆赵明贾阳杰张培华山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006 山西大学国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西太原030006 山西国锦煤电有限公司山西交城030500

随着可再生能源的快速发展,对火电机组深度调峰提出了更高的要求。以亚临界循环流化床锅炉(CFB)焖炉压火方式参与近零深度调峰为基础,建立一套近零深度调峰蓄释热量的计算方法,为后续多次进行近零深度调峰提供指导。基于对亚临界CFB机... 详细信息

随着可再生能源的快速发展,对火电机组深度调峰提出了更高的要求。以亚临界循环流化床锅炉(CFB)焖炉压火方式参与近零深度调峰为基础,建立一套近零深度调峰蓄释热量的计算方法,为后续多次进行近零深度调峰提供指导。基于对亚临界CFB机组在近零深度调峰过程中锅炉各有蓄热能力部分的具体分析,提出了一套针对CFB近零深度调峰过程中蓄释热量的计算方法,并将此方法应用于山西省某300 MW亚临界CFB机组的近零深度调峰运行实践。应用计算方法得出,锅炉视在蓄热总量为415.5 GJ,其中浇注层、金属壁、床料载体、汽水、烟气视在蓄热量分别为205.6、140.4、32.7、11.1、36.8 GJ。汽轮机做有效功的总热耗量为65.2 GJ,锅炉本体散热为6.1 GJ,数据展示了各蓄热部分随近零深度调峰过程的下降趋势。该计算方法实现了对亚临界循环流化床蓄释热量的量化计算,为后续预测指导近零深度调峰时长,研究锅炉的严密性和传热特性,以及为获得更多蓄热量提升蓄热效率和改善锅炉性能提供了数据支持。

关键词：亚临界CFB 近零深度调峰蓄释热

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富氧燃烧条件对加热炉传热特性影响

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钢铁 2024年第2期59卷 173-184页

作者：陈德敏李宁刘骁赵义博郦秀萍陈光安徽工业大学建筑工程学院安徽马鞍山243000 钢铁研究总院有限公司北京100081 中国钢研科技集团有限公司钢铁绿色智能化中心北京100081 安徽工业大学能源与环境学院安徽马鞍山243000

富氧燃烧具有提高理论燃烧温度、降低过剩空气系数和增强烟气辐射能力等优点,成为工业炉窑领域研究的热点,但目前轧钢加热炉内富氧燃烧位置及氧气体积分数变化对炉内流动和传热过程影响规律尚不明确。建立了加热炉炉内流动、富氧燃烧和... 详细信息

富氧燃烧具有提高理论燃烧温度、降低过剩空气系数和增强烟气辐射能力等优点,成为工业炉窑领域研究的热点,但目前轧钢加热炉内富氧燃烧位置及氧气体积分数变化对炉内流动和传热过程影响规律尚不明确。建立了加热炉炉内流动、富氧燃烧和传热数学模型,并在案例加热炉进行了应用,利用测试数据验证了模型的准确性后,分析了富氧燃烧分别位于预加热段、加热一段和加热二段时,炉内温度场、速度场和钢坯传热过程的变化规律,得到了富氧燃烧的最佳位置。其次,分析了固定富氧燃烧位置,氧气体积分数从21%变化到49%时,加热炉烟气热损失、炉膛热效率和节能率的变化规律,得出此种条件下氧气体积分数最佳范围。结果表明氧气体积分数固定时,预加热段、加热一段和加热二段分别实施富氧燃烧,热流密度变化最明显的炉内位置分别出现在17~25、17~34和29~44 m,这些位置平均热流密度增加值分别为4.95、7.42和7.95 kW/m^(2)。富氧燃烧位置分别位于预加热段、加热一段和加热二段,氧气体积分数为21%~37%时,氧气体积分数每增加1%,烟气损失分别下降0.25%、0.55%和0.72%,炉膛热效率分别提高0.13%、0.3%和0.39%,节能率分别提高0.2%、0.99%和1.09%,而氧气体积分数为37%~49%时,即使在加热二段实施富氧燃烧,烟气损失、炉膛热效率和节能率变化也并不明显。通过上述分析可以看出,轧钢加热炉中,热负荷较大的加热段实施富氧燃烧,且氧气体积分数为21%~37%时节能效果最明显。

关键词：加热炉富氧燃烧氧气体积分数炉膛热效率节能率

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基于机器学习的竖直管内超临界压力CO_(2)湍流换热替代模型研究

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工程热物理学报 2021年第5期42卷 1244-1250页

作者：赵珵郭晓亮姜培学曹玉立胥蕊娜热科学与动力工程教育部重点实验室清华大学能源与动力工程系北京100084

超临界压力流体在热力发电、航空航天热防护等工业领域具有广泛应用和广阔的应用前景。然而,由于超临界压力流体在准临界温度附近物性变化剧烈,对流换热性能异于常规流体,为系统热设计带来了很大挑战。本文以受浮升力与热加速耦合影响... 详细信息

超临界压力流体在热力发电、航空航天热防护等工业领域具有广泛应用和广阔的应用前景。然而,由于超临界压力流体在准临界温度附近物性变化剧烈,对流换热性能异于常规流体,为系统热设计带来了很大挑战。本文以受浮升力与热加速耦合影响的超临界压力CO_(2)管内湍流换热问题为例,利用机器学习的高斯过程回归算法和协同克里金法建立两种计算模型,研究多精度数据融合方法在复杂传热问题中的可行性及其特点,以期建立快速、高精度的超临界压力流体湍流换热替代模型。结果表明,在本文数据下上述两种机器学习模型在测试集上预测努谢尔特数的误差不超过5%,优于现有准则关联式预测精度,训练及预测时长最多为分钟量级。高斯过程回归结合协同克里金法的模型只需要48个高精度数据结合1200个低精度数据点即可达到采用96个高精度数据点的高斯过程回归算法预测精度。此外,本文基于机器学习建立的替代模型方法也可以应用于其他换热性能预测问题与热系统设计。

关键词：机器学习高斯过程回归超临界压力CO_(2) 湍流对流换热

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锐钛矿相TiO_2(001)/KOH界面的分子动力学模拟

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工程热物理学报 2019年第2期40卷 423-428页

作者：桑丽霞张钰栋雷蕾北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

本文采用经典分子动力学对KOH溶液与锐钛矿相TiO_2(001)面的界面相互作用进行了模拟计算,结果表明,K^+主要分布于TiO_2(001)表面相邻两桥氧原子的中间位置并与之成键;K^+在TiO_2表面的吸附使其配位数和近表面扩散系数减少,并在近表面处... 详细信息

本文采用经典分子动力学对KOH溶液与锐钛矿相TiO_2(001)面的界面相互作用进行了模拟计算,结果表明,K^+主要分布于TiO_2(001)表面相邻两桥氧原子的中间位置并与之成键;K^+在TiO_2表面的吸附使其配位数和近表面扩散系数减少,并在近表面处形成有序结构。以KOH溶液离子数密度为基础计算得到液相部分的电荷、电场、电势分布,为了分析KOH对界面性质的影响,将只考虑水分子的溶液体系和纯水体系结果进行对比,结果发现,溶液的电荷密度和电场分布曲线峰值增大,电势收敛较慢,其原因为K^+集中在表面而OH^-随机分布于整个体系,由此造成体相阴离子相对过剩。

关键词： TiO2 KOH 界面静电特性分子动力学

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纳米流体稳定性研究综述

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华电技术 2021年第7期43卷 68-74页

作者：熊亚选宋超宇药晨华王慧慧王辉祥胡子亮吴玉庭丁玉龙北京建筑大学供热供燃气通风及空调工程北京市重点实验室北京100044 北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室北京100124 伯明翰大学伯明翰储能中心英国伯明翰B152TT

为实现碳中和、碳达峰目标,需要提高能源转化效率。纳米流体作为一种高效传热工质,在最近20多年受到广泛关注。然而纳米流体稳定性差,在诸多领域的应用中受到限制。为提高纳米流体稳定性,实现大规模应用,通过对关于提高纳米流体稳定性... 详细信息

为实现碳中和、碳达峰目标,需要提高能源转化效率。纳米流体作为一种高效传热工质,在最近20多年受到广泛关注。然而纳米流体稳定性差,在诸多领域的应用中受到限制。为提高纳米流体稳定性,实现大规模应用,通过对关于提高纳米流体稳定性的文献进行汇总分析,提出可通过调节纳米流体的pH值来控制其离子浓度达到合适的值;添加表面活性剂提高纳米颗粒间的排斥力;利用超声技术可以将纳米颗粒团簇分解;利用混合纳米颗粒之间的分子力可以改善纳米流体的稳定性。这些方法有助于解决纳米流体在长期应用时存在的稳定性低的问题。

关键词：纳米流体储能纳米熔盐表面活性剂超声振荡碳中和

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低熔点混合硝酸熔盐的制备及性能分析

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储能科学与技术 2020年第2期9卷 435-439页

作者：张灿灿吴玉庭鹿院卫北京工业大学环境与能源工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

混合硝酸盐具有低成本、低熔点和腐蚀性小等优点,广泛应用于太阳能光热发电及储能工程中。本团队经过十余年的完全自主研发,成功得到了低熔点高分解温度的LMPS系列混合硝酸熔盐。本工作首先采用同步热分析仪对不同种类混合硝酸盐的熔点... 详细信息

混合硝酸盐具有低成本、低熔点和腐蚀性小等优点,广泛应用于太阳能光热发电及储能工程中。本团队经过十余年的完全自主研发,成功得到了低熔点高分解温度的LMPS系列混合硝酸熔盐。本工作首先采用同步热分析仪对不同种类混合硝酸盐的熔点和分解温度进行测试分析,与其他种类混合硝酸盐对比发现,LMPS II熔盐具有最低的熔点温度和最高的分解温度,液态范围区间最大。其次通过对1200 h高温恒温实验结果分析发现,低熔点混合四元硝酸盐的熔点最大波动范围为±4.89%,其分解温度的最大波动范围为±3.54%。LMPS II的比热容,导热系数和综合成本均优于LMPS I和LMPS III,因此在实际的工程应用中,低熔点、低成本和高分解温度的LMPS II具有优良的传热蓄热性能,同时可以减少系统的运行成本及其冻堵风险。

关键词：储热低熔点熔盐混合硝酸盐

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水流动强化天然气水合物降压分解研究

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工程热物理学报 2020年第2期41卷 307-312页

作者：杨明军孙慧茹陈兵兵宋永臣大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室

降压法被认为是最经济可行的天然气水合物开采方法,但开采后期驱动力不足、甚至产生水合物的二次生成,因此其应用受到限制。本文将降压法与水流动结合提升水合物分解驱动力,研究不同降压模式和水流动对天然气水合物分解特性的影响。发... 详细信息

降压法被认为是最经济可行的天然气水合物开采方法,但开采后期驱动力不足、甚至产生水合物的二次生成,因此其应用受到限制。本文将降压法与水流动结合提升水合物分解驱动力,研究不同降压模式和水流动对天然气水合物分解特性的影响。发现当降压结合水流动时,压降为水合物分解提供初始驱动力,且压降越大水合物分解驱动力越大。同时水流动能够加快传热传质过程,为水合物分解提供额外的驱动力。在快速降压结合水流动模式中,较高背压下水流动为水合物分解提供主要的驱动力;在梯度降压结合水流动模式中,降压和水流动共同为水合物提供分解驱动力,对水合物分解的促进作用更加显著。

关键词：天然气水合物水流动降压分解特性

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周期性分流微通道的结构设计及散热性能

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物理学报 2021年第10期70卷 194-205页

作者：王晗袁礼王超王如志北京工业大学材料与制造学部新能源材料与技术研究所新型功能材料教育部重点实验室北京100124 北京经济管理职业学院信息学院北京100102

微通道散热器在集成电路中具有重要应用,但目前传统的长直微通道散热过程导致温度不均匀,散热效率较低.本文设计了一种周期性分流微结构并与传统微通道进行集成,实现了一种高效率的周期性分流微通道散热器.基于以上周期性分流微通道,系... 详细信息

微通道散热器在集成电路中具有重要应用,但目前传统的长直微通道散热过程导致温度不均匀,散热效率较低.本文设计了一种周期性分流微结构并与传统微通道进行集成,实现了一种高效率的周期性分流微通道散热器.基于以上周期性分流微通道,系统研究了单根微通道内微结构数目、微结构的排布方式及结构参数对其散热性能的影响.结果表明,引入的分流微结构可增大换热面积、打破原有层流边界层、促进冷/热冷却液混合、显著改善微通道散热性能.在100 W/cm^(2)的热流密度下,入口端冷却液流速为1.18 m/s时,单根微通道内引入9组微结构后,其最高温度下降约24 K,热阻下降约44%,努塞尔数增大约124%,整体传热性能(PEC)达1.465.进一步地,微结构采用交错渐变的周期排布方式,沿流动方向逐渐变宽的扰流元使得冷却液被充分利用,减少了高/低温区的存在且缓解了散热面沿流动方向存在的温度梯度,压降损失相较于均匀排布也有一定程度的降低,有效提升了散热效率.本文提出的周期性分流微通道将在大功率集成电路及电子冷却领域中具有广阔的应用前景.

关键词：微通道散热结构周期性分流

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