检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2021年第11期42卷 2984-2990页

作者：乔佳楠郭航叶芳马重芳北京工业大学能源与动力工程学院传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于一个二维、两相、非等温且耦合电化学反应的一体式再生燃料电池模型,设计了四种沿流动方向深度呈阶梯形变化的流道,与直流道和相同入口深度的浅直流道进行对比,研究了电池在燃料电池模式和电解池模式的电性能、温度分布及功耗等参... 详细信息

基于一个二维、两相、非等温且耦合电化学反应的一体式再生燃料电池模型,设计了四种沿流动方向深度呈阶梯形变化的流道,与直流道和相同入口深度的浅直流道进行对比,研究了电池在燃料电池模式和电解池模式的电性能、温度分布及功耗等参数。结果表明,渐浅阶梯型流道在燃料电池模式具有更好的电性能、排水性和温度均匀性;电解池模式下,渐深阶梯流道比渐浅阶梯流道的综合性能好。提出了一种置换氧气侧流道进出口的模式切换方式,能够提升一体式再生燃料电池的综合性能。

关键词：一体式再生燃料电池阶梯型流道电性能传热传质模式切换方式

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熔盐电磁感应加热器的实验研究及对比分析

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工程热物理学报 2021年第7期42卷 1798-1803页

作者：张灿灿张永乐吴玉庭鹿院卫马重芳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及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

通过搭建熔盐电磁感应加热试验系统,对电磁感应加热熔盐进行实验研究,得到不同工况下熔盐出口温度以及吸热量变化规律,并计算得到感应加热器对熔盐的加热效率。结果表明,熔盐的出口温度随线圈电流的增加而升高、随熔盐流速的增加而降低... 详细信息

通过搭建熔盐电磁感应加热试验系统,对电磁感应加热熔盐进行实验研究,得到不同工况下熔盐出口温度以及吸热量变化规律,并计算得到感应加热器对熔盐的加热效率。结果表明,熔盐的出口温度随线圈电流的增加而升高、随熔盐流速的增加而降低;熔盐流经感应加热器后的进出口温升随熔盐入口温度的升高而增大,但是温升的提高趋势并不明显;感应加热器对熔盐的加热效率随线圈电流、熔盐流速和熔盐进口温度的提高而增加;加热器材料为碳钢时熔盐的吸热量比不锈钢材料增加了23.39%,加热器材料为不锈钢和碳钢时对熔盐的加热效率最大值分别为71.44%和88.14%。

关键词：熔盐电磁感应加热器吸热量加热效率

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兰炭灰固碳对复合相变储热材料性能的影响

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热力发电 2024年第7期53卷 62-72页

作者：熊亚选尹心成药晨华任静吴玉庭张灿灿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 北京市热力集团有限责任公司朝阳第一分公司北京100102 北京中建建筑科学研究院有限公司北京100076 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伯明翰B152TT

为推动“双碳”战略,促进工业固废兰炭灰的低成本消纳,开发新型绿色低碳复合材料,提出在已有的兰炭灰/硝酸钠复合相变储热材料基础上,利用兰炭灰进行碳捕捉。对固碳前、后兰炭灰及复合相变储热材料的性能进行研究。结果表明:兰炭灰碳捕... 详细信息

为推动“双碳”战略,促进工业固废兰炭灰的低成本消纳,开发新型绿色低碳复合材料,提出在已有的兰炭灰/硝酸钠复合相变储热材料基础上,利用兰炭灰进行碳捕捉。对固碳前、后兰炭灰及复合相变储热材料的性能进行研究。结果表明:兰炭灰碳捕集的最佳条件为气体组分20%CO_(2)/80%N_(2)、通气时间40 min、加热温度650℃;在最佳实验条件下,兰炭灰的固碳率达到29.27%,所制得的复合相变储热材料固碳兰炭灰/NaNO_(3)的最佳质量比为5:5,在100~380℃储热密度达到288.65 J/g,拥有更好的机械性能、热稳定性及化学相容性。固碳兰炭灰作为骨架材料制备复合相变储热材料具有较好的可行性,为工业固废兰炭灰的资源化利用和碳排放处理提供了新的途径。

关键词：固体废弃物骨架材料复合材料储热性能力学性能

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熔盐电磁感应加热器的数值模拟与分析

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太阳能学报 2021年第8期42卷 243-250页

作者：张永乐吴玉庭张灿灿鹿院卫马重芳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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

将电磁感应加热技术应用于低谷电加热熔盐蓄热供暖领域,以熔盐电磁感应加热器为研究对象,利用数值模拟方法研究不同加热条件下感应加热器壁面以及熔盐内部磁场和温度场的分布特点,并得到线圈电流、电流频率、熔盐流速和加热器材料对磁... 详细信息

将电磁感应加热技术应用于低谷电加热熔盐蓄热供暖领域,以熔盐电磁感应加热器为研究对象,利用数值模拟方法研究不同加热条件下感应加热器壁面以及熔盐内部磁场和温度场的分布特点,并得到线圈电流、电流频率、熔盐流速和加热器材料对磁场和温度场的影响规律。研究结果表明:磁感应强度、管道壁面的感应电流密度、加热器壁面温度及熔盐进出口温升随线圈电流的增大而增大,线圈电流频率的升高仅会影响磁场在感应加热器内部的分布;熔盐流速增加时加热器壁面温度和熔盐进出口温升均显著降低,流速分别为0.1和0.4 m/s时所对应的壁面最高温度分别为406和264℃,进出口温升分别为38.79和10.05℃;加热器材料为碳钢时的磁感应强度、感应电流密度、加热器壁面温度以及熔盐进出口温升均大于同等条件下不锈钢材料。

关键词：熔盐电磁感应加热数值模拟线圈电流加热材料

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采用智能进化算法的管壳式换热器详细设计

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化工学报 2025年第1期76卷 241-255页

作者：李海东张奇琪杨路 AKRAM Naeem 常承林莫文龙申威峰重庆大学化学化工学院化工过程强化与反应国家地方联合工程实验室重庆401331 明哈吉大学拉合尔分校化工学院巴基斯坦旁遮普拉合尔54000 新疆大学化工学院省部共建碳基能源资源化学与利用国家重点实验室煤炭清洁转化与化工过程新疆维吾尔自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830017 新疆宜化化工有限公司新疆准东煤高值多元化工程技术研究中心新疆昌吉831100

管壳式换热器是石油、化工等过程工业中应用最广泛的热量回收设备,其数学模型通常是十分复杂的非线性优化问题,现有的商业求解器和优化算法存在运算时间长、收敛困难、易陷入局部最优等难题。针对这些难题,参考管壳式换热器制造标准,将... 详细信息

管壳式换热器是石油、化工等过程工业中应用最广泛的热量回收设备,其数学模型通常是十分复杂的非线性优化问题,现有的商业求解器和优化算法存在运算时间长、收敛困难、易陷入局部最优等难题。针对这些难题,参考管壳式换热器制造标准,将换热器内构件尺寸定义成离散变量,分别以最小化换热面积、年度总费用、环境影响因子及最大化传热效率为目标函数,建立管壳式换热器详细设计的混合整数非线性规划模型。同时,对传统智能进化算法包括遗传算法、粒子群算法及模拟退火算法进行改进,使得换热器设计变量能够在一系列离散值中自由选择,不需要对优化结果进行人工圆整处理。案例测试结果表明,改进的智能进化算法能在1.0 s内得到最优设计方案,相对于全局求解器,优化时间节约99%以上,提高了优化求解效率;相对于局部求解器,改进的智能进化算法能够获取全局最优解,换热面积节约15.4%~56.6%,年度总费用节约15.8%~77.8%,保证设计质量。通过多目标优化在不同目标函数之间进行权衡,通过灵敏度分析展示了不同设计变量对目标函数的影响趋势。

关键词：传热管壳式换热器优化设计智能进化算法多目标优化

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考虑传热不一致性的蓄热式电锅炉负荷建模

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电力系统自动化 2023年第13期47卷 40-46页

作者：张利伟王华润严干贵齐日伟韩志勇张战岭现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学) 吉林省吉林市132012 华能吉林能源销售有限公司吉林省长春市130051

蓄热式电锅炉是参与电网调节的优质可控负荷,但由于其传热过程存在不一致性,现有模型误差较大,不能精确评估电锅炉负荷的调节能力。针对上述问题,基于热平衡原理,提出了考虑传热不一致的固体蓄热式电锅炉负荷模型。首先,分析了固体蓄热... 详细信息

蓄热式电锅炉是参与电网调节的优质可控负荷,但由于其传热过程存在不一致性,现有模型误差较大,不能精确评估电锅炉负荷的调节能力。针对上述问题,基于热平衡原理,提出了考虑传热不一致的固体蓄热式电锅炉负荷模型。首先,分析了固体蓄热式电锅炉的典型结构、工作模式和热平衡关系;其次,基于热平衡原理建立蓄热式电锅炉负荷模型,并分析传热不一致性带来的影响;最后,考虑传热不一致性,引入一致性系数对所提模型进行修正,并利用最小二乘法进行参数优化。仿真对比结果表明,所提蓄热式电锅炉负荷模型的炉温误差和升、降温时长误差明显低于热平衡模型和ANSYS仿真模型,可为准确评估电锅炉负荷的调节能力提供技术支撑。

关键词：负荷建模可控负荷蓄热式电锅炉传热热平衡原理

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含下伏气沉积层内水合物相变与产气特性

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工程热物理学报 2023年第6期44卷 1594-1600页

作者：巩广军赵洁吕鑫杨明军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大连116024 中国计量大学计量测试工程学院杭州310018 天然气水合物国家重点实验室北京100028

含下伏气的水合物沉积层被认为是最具开采潜力的水合物储层类型。本文利用岩心夹持器在恒定围压9 MPa下,研究了连通不同压力下伏气的南海沉积物内天然气水合物生成、分解及产气特征。研究结果表明,水合物饱和度与下伏气初始压力(7.2~8.1... 详细信息

含下伏气的水合物沉积层被认为是最具开采潜力的水合物储层类型。本文利用岩心夹持器在恒定围压9 MPa下,研究了连通不同压力下伏气的南海沉积物内天然气水合物生成、分解及产气特征。研究结果表明,水合物饱和度与下伏气初始压力(7.2~8.1 MPa)呈非线性正比关系,而在8.1~8.4 MPa内两者呈负相关。同时,发现在降压开采过程中下伏气为水合物分解提供热量,促进了水合物分解,提高了水合物平均分解速率。此外,下伏气有助于缓解压降速率,从而有效减轻有效应力对水合物沉积层的破坏。下伏气作为开采产气的重要供气源,能提高气体回收率。本文研究结论将为今后降压开采含下伏气的水合物提供一定的理论指导。

关键词：天然气水合物下伏气南海沉积物降压分解产气

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上中国空间站“烧开水”,揭示沸腾现象中的重力作用机理

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力学与实践 2022年第6期44卷 1462-1469页

作者：杜王芳刘鹏赵建福李响乔志宏叶芳郭航蒋文静李志刚中国科学院力学研究所微重力重点实验室北京100190 中国科学院大学工程科学学院北京100049 中国科学院空间应用工程与技术中心北京100094 中国科学院微电子研究所北京100029 北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

烧开水是一种常见的沸腾现象,平凡之中包含着深刻而复杂的科学奥秘,对沸腾传热规律的认识支撑了以蒸汽机为标志的第一次工业革命及后续诸多工业和工程应用。沸腾过程由于相变潜热的释放具有极大的热传递能力,特别有利于热控系统的轻量... 详细信息

烧开水是一种常见的沸腾现象,平凡之中包含着深刻而复杂的科学奥秘,对沸腾传热规律的认识支撑了以蒸汽机为标志的第一次工业革命及后续诸多工业和工程应用。沸腾过程由于相变潜热的释放具有极大的热传递能力,特别有利于热控系统的轻量化设计,对航天相关技术的发展具有重要的应用价值。沸腾现象中气、液两相介质密度的巨大差异,导致在地面常重力环境中沸腾特征往往由重力主导。航天任务所遇到的不同重力环境,对沸腾过程中的重力效应及其变化规律的研究提出了迫切需求。变重力沸腾项目是中国空间站实验舱I首批科学实验任务之一,拟针对池沸腾传热与气泡热动力学行为的重力标度规律开展研究,即利用实验舱I变重力科学实验柜提供的长时间稳定的不同重力条件,研究沸腾过程中的气泡热动力学行为及传热特性,揭示重力对沸腾现象的影响机理,构建重力标度规律,深化对沸腾传热规律的认识,支撑人类对太空奥秘的不断探索。

关键词：沸腾重力效应传热气泡动力学中国空间站

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槽式太阳能热发电系统能量、[火用]与泛[火用]分析

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太阳能学报 2021年第12期42卷 9-16页

作者：张晓明吴玉庭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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各... 详细信息

以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各子系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数,结果表明,系统能量利用、利用和资源利用过程中最薄弱的环节分别是换热发电子系统、聚光集热子系统和蓄热子系统。最后,通过计算研究集热镜场面积、蓄热成本、几何聚光比与贷款利率对能量效率、[火用]效率与泛[火用]利用系数的影响规律。

关键词：太阳能热发电蓄热能效槽式 [火用]

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湿空气与溶液传热传质过程的潜热[火积]

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工程热物理学报 2021年第6期42卷 1538-1545页

作者：张晓跃吴俊达李震清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 清华大学工程热物理所传热与能源利用北京市重点实验室北京100084

空气除湿器中,吸湿溶液和湿空气在温差和湿差驱动下进行热量和水分的传递。为量化该过程的不可逆程度,定义了湿空气和溶液水分传递过程的潜热(火积)及(火积)耗散并得到了绝热逆流除湿器中热质传递过程的(火积)平衡方程,给出了潜热(火积... 详细信息

空气除湿器中,吸湿溶液和湿空气在温差和湿差驱动下进行热量和水分的传递。为量化该过程的不可逆程度,定义了湿空气和溶液水分传递过程的潜热(火积)及(火积)耗散并得到了绝热逆流除湿器中热质传递过程的(火积)平衡方程,给出了潜热(火积)的简化表达式及其T-Q1图分析法。用上述新定义和分析方法对典型绝热逆流除湿器中湿空气和溶液热质交换过程进行了分析计算,结果表明,过程的潜热(火积)耗散约为显热(火积)耗散的3倍,因此,除湿器中水分传递的优化需要引起足够重视。

关键词：潜热(火积) (火积)耗散传热传质吸湿溶液除湿器

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