检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2020年第5期71卷 1943-1963页

作者：赵强郭航叶芳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

流场板是质子交换膜燃料电池的核心部件之一,其结构直接影响着反应气体的利用效率以及燃料电池的排水及散热性能。综述了近十余年来质子交换膜燃料电池流场板的设计与研究进展。研究者们基于平行流场、蛇形流场、交指流场、点状流场,从... 详细信息

流场板是质子交换膜燃料电池的核心部件之一,其结构直接影响着反应气体的利用效率以及燃料电池的排水及散热性能。综述了近十余年来质子交换膜燃料电池流场板的设计与研究进展。研究者们基于平行流场、蛇形流场、交指流场、点状流场,从流道尺寸、流道截面、进口分配段、流道布置等方面开展结构设计和优化,不同程度提高了燃料电池水热管理以及电性能。此外,各种形式的组合流场可综合不同流场优点,多级分形仿生流场优化了反应物、压力与电流密度分布,三维精细化流场通过改善供气方式降低了浓差极化。

关键词：燃料电池流场板流道水热管理传热传质

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PEMFC阳极扩散层表面温度和热流密度联测

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工程热物理学报 2020年第7期41卷 1792-1796页

作者：乔承仁郭航叶芳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

质子交换膜燃料电池内部温度及热流密度对电池性能和寿命等有重要影响。为实时监测电池内部的温度和热流密度,本文利用真空蒸发镀膜技术自制了薄膜传感器,并将传感器置于质子交换膜燃料电池阳极侧,同步在线测量了燃料电池在不同气体流... 详细信息

质子交换膜燃料电池内部温度及热流密度对电池性能和寿命等有重要影响。为实时监测电池内部的温度和热流密度,本文利用真空蒸发镀膜技术自制了薄膜传感器,并将传感器置于质子交换膜燃料电池阳极侧,同步在线测量了燃料电池在不同气体流量下温度及热流密度随电流密度变化规律。结果表明,燃料电池运行过程中,内部温度和热流密度随电流密度增大而升高,高电流密度工作时温升更明显。电流密度较小时,加热棒对电池内部温度影响显著。随着电流密度增加,电化学反应产热作为主要热源,对电池内部温度影响逐渐占据主导作用。

关键词：质子交换膜燃料电池薄膜传感器温度热流密度同步热测量

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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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大型熔盐罐结构设计、温度分布与强度分析

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北京工业大学学报 2021年第9期47卷 1064-1073页

作者：张晓明吴玉庭张灿灿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 内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

熔盐蓄热是目前太阳能热发电中应用最广泛的蓄热技术.为了进一步研究高温熔盐储罐的安全性,采用API(The American Petroleum Institute)650标准中规定的变点设计法及其相关规定,对储盐量约为1.65×10^(4) m^(3)大型高温熔盐罐进行... 详细信息

熔盐蓄热是目前太阳能热发电中应用最广泛的蓄热技术.为了进一步研究高温熔盐储罐的安全性,采用API(The American Petroleum Institute)650标准中规定的变点设计法及其相关规定,对储盐量约为1.65×10^(4) m^(3)大型高温熔盐罐进行了结构设计;利用计算流体力学软件Fluent软件对大型高温熔盐储罐进行了温度场分布模拟,验证了储罐保温结构的合理性,得到了罐内熔盐及罐体内部温度场分布规律;通过有限元分析软件ABAQUS对大型高温熔盐储罐进行了静力分析;根据顺序耦合法,对大型高温熔盐储罐稳定工况下的热应力进行了模拟计算,确定了稳定工况时温度梯度对罐体结构应力的影响,并根据第三强度理论完成了储罐应力评价.

关键词：太阳能热发电熔盐蓄热大型储罐结构设计温度分布结构强度

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低熔点四元混合硝酸盐的开发与实验研究

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太阳能学报 2020年第5期41卷 27-32页

作者：邹露璐吴玉庭马重芳内蒙古工业大学能源与动力工程学院呼和浩特010051 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

优选出一种熔点较低、分解温度较高的新型低成本四元混合硝酸盐,对其熔点、分解温度、潜热、比热、密度、热扩散系数、导热系数以及热稳定性进行实验与分析,并基于实验数据对于优选的混合熔盐的显热蓄热成本进行计算,结果表明该低成本... 详细信息

优选出一种熔点较低、分解温度较高的新型低成本四元混合硝酸盐,对其熔点、分解温度、潜热、比热、密度、热扩散系数、导热系数以及热稳定性进行实验与分析,并基于实验数据对于优选的混合熔盐的显热蓄热成本进行计算,结果表明该低成本四元混合硝酸盐在熔点、分解温度、成本、热稳定性等方面都具有显著优势,有作为中高温传热蓄热介质在太阳能热电厂及核电发电厂中应用的潜质。

关键词：熔融盐储能热物性热稳定性太阳能热发电

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基于高密度复合相变储热材料电热锅炉的分时配比供热系统

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储能科学与技术 2022年第9期11卷 3003-3010页

作者：尹浩唐志伟王昊金翼丁玉龙北京市热力集团有限责任公司丰台分公司北京100028 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 南京金合能源材料有限公司江苏南京210047 英国伯明翰大学英国伯明翰B152TT

本工作研究了基于高密度复合相变储热材料电热锅炉的分时配比供热系统,对高密度复合相变储热材料及其电热锅炉进行了描述。结合冬季供热的负荷系数随室外环境温度的变化规律,对分时配比供热系统蓄热设备进行了优化设计,提出了分时配比... 详细信息

本工作研究了基于高密度复合相变储热材料电热锅炉的分时配比供热系统,对高密度复合相变储热材料及其电热锅炉进行了描述。结合冬季供热的负荷系数随室外环境温度的变化规律,对分时配比供热系统蓄热设备进行了优化设计,提出了分时配比供热系统的优化原则。结合城市供热的示范工程,分时配比供热系统与全蓄热式供热系统比较,不仅能够节省锅炉房空间31%,节约初投资33%,与传统直热式电锅炉比较节省运行费用46%,同时减少了锅炉房的用电负荷,降低了电力增容压力。通过供热负荷分析说明了分时配比供热系统具备极寒天气的供热调峰能力和设备备用功能。

关键词：复合相变储热材料分时配比供热系统运行费用供热保障

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局部加密的正弦波纹微通道强化传热的数值研究

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东北电力大学学报 2021年第4期41卷 43-51页

作者：张晓蒙马丹丹夏国栋北京工业大学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

文中提出了一种局部加密的新型正弦波纹微通道,采用数值模拟的方法研究局部加密位置(上游、中部、下游)对波纹微通道流动换热性能的影响.结果表明,较矩形直通道,波纹微通道的传热性能显著提高,底面最大温差大幅降低.这主要归结于波纹形... 详细信息

文中提出了一种局部加密的新型正弦波纹微通道,采用数值模拟的方法研究局部加密位置(上游、中部、下游)对波纹微通道流动换热性能的影响.结果表明,较矩形直通道,波纹微通道的传热性能显著提高,底面最大温差大幅降低.这主要归结于波纹形状的弯曲壁面使流体产生扰动,促进了流体混合;波纹微通道增加了对流换热面积,增强了对流换热效果.局部加密波纹微通道结构可以进一步促进对流换热,同时也带来流动阻力的增大.在相同泵功下,局部加密型微通道的换热性能由差到好排序依次为上游加密型、中部加密型、下游加密型,较矩形微通道,下游加密的微通道结构的热阻降低了1.54倍~2.15倍.下游加密型微通道促进了流体混合使换热增强,有效改善了通道尾部由于热边界层变厚带来的换热恶化问题.

关键词：波纹微通道局部加密强化换热性能评价

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新型混合硝酸熔盐的制备及热物性研究

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储能科学与技术 2021年第1期10卷 170-176页

作者：盛鹏徐丽赵广耀韩燕吴玉庭全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室电工新材料技术联合实验室北京102209 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

本工作通过在47%Ca(NO3)2-53%KNO3(质量分数)二元熔盐中添加不同比例添加剂B或A,经过筛选得到了5种混合熔盐样品,分别对其进行了热物性参数的测试分析。测试结果表明,相比最为常用的太阳盐熔盐,混合熔盐的上下限温度得到拓展,混合熔盐... 详细信息

本工作通过在47%Ca(NO3)2-53%KNO3(质量分数)二元熔盐中添加不同比例添加剂B或A,经过筛选得到了5种混合熔盐样品,分别对其进行了热物性参数的测试分析。测试结果表明,相比最为常用的太阳盐熔盐,混合熔盐的上下限温度得到拓展,混合熔盐样品中,凝固点最低可达135.2℃,分解温度最高可达639.1℃。当添加34%(质量分数)添加剂B时,混合熔盐样品的综合性能最优,其储热密度可达734 kJ/kg,导热系数高达0.74 W/(m·K)。综合考虑不同热物性参数的测试结果,相比传统Solar Salt及Hitec熔盐,本文开发的混合熔盐配方综合性能有较大提升,在光热发电中作为传热蓄热介质具有良好的应用前景。

关键词：光热发电熔盐传热蓄热介质热物性

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SiO_(2)纳米颗粒对二元硝酸盐表面张力的影响

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化工新型材料 2021年第1期49卷 157-161页

作者：张慧李锐熊亚选冷光辉吴玉庭徐鹏马重芳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 河南东大高温节能材料有限公司鹤壁458030 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

表面张力直接影响着熔盐传热的液相传输系数,而在熔盐中加入纳米颗粒能够调节其表面张力。利用高温熔融法,将不同比例的SiO_(2)纳米颗粒分散到二元硝酸熔盐中,制备了5种纳米熔盐。借助拉筒法对基盐和5种纳米熔盐在不同温度下的表面张力... 详细信息

表面张力直接影响着熔盐传热的液相传输系数,而在熔盐中加入纳米颗粒能够调节其表面张力。利用高温熔融法,将不同比例的SiO_(2)纳米颗粒分散到二元硝酸熔盐中,制备了5种纳米熔盐。借助拉筒法对基盐和5种纳米熔盐在不同温度下的表面张力进行了实验研究,拟合得到基盐和5种纳米熔盐表面张力随温度变化的实验关联式,并对纳米熔盐的微观结构进行了分析。结果表明:在基盐中加入纳米颗粒会提高熔盐的表面张力,并且5种纳米熔盐的表面张力均随温度的升高而降低。

关键词：二元硝酸盐纳米颗粒表面张力拉筒法

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锐钛矿型TiO2羟基化表面与H2O相互作用的分子动力学研究

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北京工业大学学报 2020年第2期46卷 180-190页

作者：桑丽霞雷蕾陈平方王军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

利用经典分子动力学对锐钛矿型TiO2(101)/(001)羟基化表面与水分子的相互作用进行模拟计算,分析得到表面羟基对TiO2鄄H2O界面性质的影响.首先,通过TiO2表面钛、氧原子与水中氧、氢原子间的径向分布函数及键长验证得到,所建羟基化TiO2(10... 详细信息

利用经典分子动力学对锐钛矿型TiO2(101)/(001)羟基化表面与水分子的相互作用进行模拟计算,分析得到表面羟基对TiO2鄄H2O界面性质的影响.首先,通过TiO2表面钛、氧原子与水中氧、氢原子间的径向分布函数及键长验证得到,所建羟基化TiO2(101)/(001)模型和力场能够很好地模拟TiO2鄄水体系的结构和相关特性.由分子动力学快照图可知,TiO2表面的O2c吸附位在羟基化前后不发生改变,而完整表面原有的Ti5c吸附位被表面羟基中的氢原子取代.羟基化表面的水分子以氢键作用吸附于TiO2表面引起界面电荷转移,根据水分子密度分布可知TiO2鄄H2O界面形成内亥姆霍兹层、外亥姆霍兹层和体相3个分层结构.与完整表面比较,羟基使TiO2(101)表面内、外亥姆霍兹层均变窄,而TiO2(001)表面仅内亥姆霍兹层变窄.对水分子的扩散性质和平均速度分布进行分析,相对于TiO2(101)羟基表面,TiO2(001)羟基表面结构更有利于水分子沿表面法线方向移动.最后,由水的电荷密度分布函数得到,表面羟基使得TiO2(101)和(001)表面的电荷波动加剧,正、负电荷密度分布极值的绝对值明显增加.

关键词：锐钛矿型TiO2 水羟基化表面吸附扩散界面性质

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