检索结果-内蒙古大学图书馆

储能科学与技术 2022年第6期11卷 1988-1995页

作者：吴玉庭寇真峰张灿灿吴伊洋北京工业大学环境与生命学部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

为研究列管式固体氯化钠蓄冷换热器在超临界压缩空气储能系统中的工作性能,将整个蓄冷换热器等效为所有单根换热管的并联,对单根换热管以及管外氯化钠划分微元,对每个微元列出控制方程,根据实际运行时蓄冷换热器在蓄冷、保冷、释冷过程... 详细信息

为研究列管式固体氯化钠蓄冷换热器在超临界压缩空气储能系统中的工作性能,将整个蓄冷换热器等效为所有单根换热管的并联,对单根换热管以及管外氯化钠划分微元,对每个微元列出控制方程,根据实际运行时蓄冷换热器在蓄冷、保冷、释冷过程不同的输入参数进行离散求解,最终得到了在蓄冷、保冷及释冷过程中蓄冷换热器不同时刻空气温度分布、氯化钠温度分布、出口质量流量、散热量、局部换热系数、局部换热量等参数。结果发现,空气出口质量流量发生波动,蓄冷时小于进口流量,释冷时大于进口流量;空气在管内进行跨临界流动换热时,在空气温度达到准临界温度时换热系数最大,且由于在准临界温度附近空气比热容先增大后减小,空气温度上升速率先减小后增大;氯化钠初始温度分布的不同导致保冷结束后换热器各位置氯化钠温度变化不同。本文研究揭示了超临界空气在列管式固体氯化钠蓄冷换热器内的流动传热规律,为间接式蓄冷换热器在超临界空气储能中的应用提供了理论基础。

关键词：超临界压缩空气储能蓄冷换热器列管式分布参数法

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硝基熔盐纳米流体在扭曲扁管内流动与换热特性

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储能科学与技术 2022年第11期11卷 3641-3648页

作者：张灿灿韩松涛吴玉庭鹿院卫牛俊楠北京工业大学环境与生命学部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

熔盐作为传热储热介质在太阳能光热发电系统中广泛应用,研究发现通过在熔盐中添加纳米粒子可以改善熔盐的热物性。本工作采用数值模拟方法,对熔盐纳米流体在不同结构扭曲扁管内的流动和换热特性进行了研究。研究结果表明,熔盐纳米流体... 详细信息

熔盐作为传热储热介质在太阳能光热发电系统中广泛应用,研究发现通过在熔盐中添加纳米粒子可以改善熔盐的热物性。本工作采用数值模拟方法,对熔盐纳米流体在不同结构扭曲扁管内的流动和换热特性进行了研究。研究结果表明,熔盐纳米流体在扭曲扁管内的对流换热系数和压降随着长短轴比的增加而增加,随着导程的增加而减小。在Re=10000~35000时,扭曲扁管内熔盐纳米流体的对流换热系数相比于圆管最高提升了34.6%,压降最大升高了141.3%,并拟合得到了扭曲扁管内熔盐纳米流体的努塞尔数Nu和阻力系数f的经验关联式。通过综合性能和场协同分析发现,在Re=30000时,长短轴比a/b=2,导程S=300 mm时,强化传热因子PEC最大为1.16,扭曲扁管长轴顶端的协同角最小。

关键词：熔盐纳米流体扭曲扁管换热数值模拟

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萘重力热管在熔盐中传热特性实验研究

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太阳能学报 2021年第5期42卷 317-322页

作者：彭达文郭亚伟鹿院卫吴玉庭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工业大学北京100124

为了获得热管在熔盐中的传热特性,通过实验分析萘重力热管在混合熔盐中的传热特性,研究蒸发段熔盐温度、冷却水进口温度及流量等参数对重力热管传热性能影响。结果表明:萘重力热管在熔盐中可稳定运行并实现熔盐的释热过程;热管蒸发段熔... 详细信息

为了获得热管在熔盐中的传热特性,通过实验分析萘重力热管在混合熔盐中的传热特性,研究蒸发段熔盐温度、冷却水进口温度及流量等参数对重力热管传热性能影响。结果表明:萘重力热管在熔盐中可稳定运行并实现熔盐的释热过程;热管蒸发段熔盐温度对热管性能影响最大,提高盐温可缩短热管启动时间、升高热管内工质工作温度并有效提高热管传热功率;冷凝段冷却水进口流量及进口温度也会一定程度上影响热管的运行性能。实验范围内,萘重力热管的最大传热功率为289 W。研究结果可为通过热管换热器实现熔盐释热的单罐蓄热系统优化提供理论依据。

关键词：萘热管硝酸盐传热性能启动性能

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微波法对纳米四元混合硝酸盐热物性影响研究

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太阳能学报 2021年第10期42卷 153-159页

作者：张晓盼鹿院卫于强吴玉庭北京工业大学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

为探究加热条件对纳米熔盐热物性和形貌结构的影响,采用微波法将平均粒径为20 nm的SiO_(2)纳米粒子以1%质量分数添加到低熔点四元混合硝酸盐Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O-KNO_(3)-NaNO_(3)-NaNO_(2)中制备纳米熔盐,利用同步热分析仪(DSC... 详细信息

为探究加热条件对纳米熔盐热物性和形貌结构的影响,采用微波法将平均粒径为20 nm的SiO_(2)纳米粒子以1%质量分数添加到低熔点四元混合硝酸盐Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O-KNO_(3)-NaNO_(3)-NaNO_(2)中制备纳米熔盐,利用同步热分析仪(DSC)、激光闪射分析仪(LFA)以及扫描电镜(SEM)分析熔盐的比热容、导热系数和形貌特征。结果表明,纳米熔盐的热物性与分散的均匀程度随微波加热条件的不同而变化,加热温度为250℃,恒温90 min时,纳米熔盐的比热容和导热系数平均提高率最大分别为18.5%和38.4%。利用扫描电镜对材料进行形貌分析,发现纳米熔盐形成了特殊的纳米结构,随着纳米结构数量的增加,其比热容也随之提高。可见,微波法是一种提高纳米熔盐热物性的有效方法。

关键词：纳米粒子熔融盐比热容太阳能热发电纳米结构微波加热

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阶梯型流道一体式再生燃料电池性能模拟

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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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带有闪蒸器的单螺杆压缩机制冷系统的研究

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低温与超导 2022年第12期50卷 67-72,85页

作者：陈飞吴玉庭沈纪东张大鹏温强宇北京工业大学环境与生命学部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重点实验室北京100124

建立了带有闪蒸器的单螺杆压缩机制冷系统的补气增焓数学模型,对制冷系统进行热力学性能模拟研究,结果表明,当中间补气压力不断增加时,系统的排气温度表现为先降低到达某个最小值然后又逐渐升高,制冷系数COP先增大后逐渐减小,存在最佳... 详细信息

建立了带有闪蒸器的单螺杆压缩机制冷系统的补气增焓数学模型,对制冷系统进行热力学性能模拟研究,结果表明,当中间补气压力不断增加时,系统的排气温度表现为先降低到达某个最小值然后又逐渐升高,制冷系数COP先增大后逐渐减小,存在最佳中间补气压力为0.83 MPa。最佳中间补气压力与蒸发压力和冷凝压力的变化呈现正相关性,三者之间存在一定的函数关系。当制冷系统处于最佳补气压力状态时,相较于无补气的制冷系统,补气的制冷系统COP提高了2.8%,压缩机排气温度下降了4.1%。

关键词：闪蒸器 COP 补气增焓排气温度制冷

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可用于低中温热能储存的四元硝酸盐/埃洛石/石墨定型复合材料的制备与研究

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储能科学与技术 2022年第3期11卷 1044-1051页

作者：李钰颖魏雯珍李琦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传热与能源应用北京市重点实验室北京100124

本工作报道了一种通过冷压-热烧结法制备的具备低熔点、宽温域的复合定型相变材料,其中相变基体材料为硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙的共晶硝酸盐,结构支撑材料为埃洛石纳米管,导热增强材料为石墨。利用差示扫描量热仪、激光导热仪... 详细信息

本工作报道了一种通过冷压-热烧结法制备的具备低熔点、宽温域的复合定型相变材料,其中相变基体材料为硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙的共晶硝酸盐,结构支撑材料为埃洛石纳米管,导热增强材料为石墨。利用差示扫描量热仪、激光导热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪等测试手段对复合相变材料的储热性能和物理化学性能进行实验研究,结果表明:复合材料的相变温度和分解温度分别为91.3℃和627.5℃,可使用温度区间为536.2℃,优于目前文献已有报道数据。在温度为25~625℃内,其储热密度达到630.15 kJ/kg;添加10%的石墨后复合材料的热导率从0.58 W/(m·K)提高到了1.18 W/(m·K);由于埃洛石纳米管具有中空管状结构,经高温烧结后四元硝酸盐能够吸附在埃洛石纳米管中,能有效解决熔盐材料的腐蚀、泄漏以及热分解问题;埃洛石纳米管和石墨的加入没有与熔盐材料发生化学反应,证明了复合材料具备良好的化学稳定性。经100次循环后,复合相变材料的相变温度和相变潜热波动值小于3.5%,具有较好的循环稳定性。本研究丰富了熔融盐复合相变材料的配方体系和使用温度范围,为其在工业余热回收以及低中温储热领域的应用提供了基础。

关键词：埃洛石纳米管四元硝酸盐复合相变材料储热

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燃料电池汽车高压供氢系统辅助供冷仿真

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太阳能学报 2022年第6期43卷 530-535页

作者：宋泽华叶芳陈浩郭航 Zhang Weibo 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 茨威考应用科学大学汽车工程学院德国茨威考08012

通过数值模拟的方法,从稳态和驾驶循环2种工况对供氢系统辅助供冷方案进行评价。仿真结果表明:氢气的高膨胀比有利于空调系统能耗的下降。当环境温度为45℃,在中国乘用车驾驶工况下,辅助供冷方案可使空调系统能耗下降5.4%。但辅助供冷... 详细信息

通过数值模拟的方法,从稳态和驾驶循环2种工况对供氢系统辅助供冷方案进行评价。仿真结果表明:氢气的高膨胀比有利于空调系统能耗的下降。当环境温度为45℃,在中国乘用车驾驶工况下,辅助供冷方案可使空调系统能耗下降5.4%。但辅助供冷方案会给空调系统的稳定运行和座舱温度的控制带来一定的挑战。

关键词：燃料电池汽车氢气高压供氢热管理数值模拟

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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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