检索结果-内蒙古大学图书馆

发电技术 2021年第6期42卷 727-733页

作者：杜春旭马彦成王彦泉谢济豪刘金恺鹿院卫传热强化与过程节能教育部重点实验室(北京工业大学) 北京市朝阳区100124 传热与能源利用北京市重点实验室(北京工业大学) 北京市朝阳区100124

熔盐作为传热蓄热工质,在可再生能源发电及谷电蓄热供热系统中具有重要应用。由于恒功率加热容易导致电加热器烧毁、熔盐分解等问题,因此熔盐的熔化、防凝都需要恒温电加热系统。利用监视与控制通用系统(monitor and control generated ... 详细信息

熔盐作为传热蓄热工质,在可再生能源发电及谷电蓄热供热系统中具有重要应用。由于恒功率加热容易导致电加热器烧毁、熔盐分解等问题,因此熔盐的熔化、防凝都需要恒温电加热系统。利用监视与控制通用系统(monitor and control generated system,MCGS)组态软件和西门子S7-200PLC,将固态继电器、热电阻和电加热器结合,设计了一套电加热器闭环温度PI控制系统。按不同PI整定方法进行实验对比,并加入抗积分饱和与两自由度控制,解决了PI控制器超调与抗干扰矛盾的问题。在超调量大幅减小的同时,实现在干扰条件下熔盐储热系统温度的快速调节且相对稳定的抗干扰功能。

关键词：太阳能利用熔盐蓄热监视与控制通用系统(MCGS) 可编程逻辑控制器(PLC) 温度控制 PI控制

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激光辅助冷凝抑制的同位素分离过程气体超声速流动的理论研究

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核科学与工程 2025年第2期 384-393页

作者：李艳霞王振强胡云雷史壮壮刘中良北京工业大学强化传热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核工业理化工程研究院粒子输运与富集技术国防科技重点实验室

超声速流动在激光辅助冷凝抑制的同位素分离(SILARC)过程中起重要作用。将氩气在锥形喷管中的超声速流动简化为理想气体的一维等熵稳定流动，理论分析了喷管内速度、比容、压力和温度随着流道截面积的变化，并给出喷管出口参数和临界参... 详细信息

超声速流动在激光辅助冷凝抑制的同位素分离(SILARC)过程中起重要作用。将氩气在锥形喷管中的超声速流动简化为理想气体的一维等熵稳定流动，理论分析了喷管内速度、比容、压力和温度随着流道截面积的变化，并给出喷管出口参数和临界参数。重点研究了喷管张角对氩气超声速流动参数的影响。分析结果表明，随着流动的进行和流通面积的增大，速度迅速增大但逐渐趋于一个定值；温度、压力、比容则不断降低，这三个参数同样存在一个极限值。锥形喷管的张角对流动参数有一定的影响，随着角度的增大，速度和马赫数不断增大，但增幅却越来越小，且速度的增长幅度远不如马赫数的增长。背压对喷管出口流量和流动参数的影响显著，当背压不超过临界压力时，出口流量始终等于临界流量，背压降低则出口速度不断升高而出口温度却持续降低。

关键词：超声速射流锥形喷管理论分析流动参数变化规律喷管张角出口参数

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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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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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纳米颗粒在液体中的反向热泳机理研究

纳米颗粒在液体中的反向热泳机理研究

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第十二届全国流体力学学术会议

作者：刘旺旺王军夏国栋北京工业大学能源与动力工程学院强化传热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

悬浮于温度不均匀流体中的颗粒会受到一个沿温度梯度相反方向的力,即热泳力。颗粒在热泳力下的运动称之为热泳。液体中颗粒的热泳特性研究在多个领域都具有重要意义,如微流控、纳米流体、基因操作等。通常情况下热泳力由高温端指向低温... 详细信息

悬浮于温度不均匀流体中的颗粒会受到一个沿温度梯度相反方向的力,即热泳力。颗粒在热泳力下的运动称之为热泳。液体中颗粒的热泳特性研究在多个领域都具有重要意义,如微流控、纳米流体、基因操作等。通常情况下热泳力由高温端指向低温端,但在某些特殊情况下热泳力的方向会指向高温端,称之为反向热泳。然而,液体的复杂性导致纳米颗粒的反向热泳机理尚不明确。本文基于非平衡态分子动力学方法研究了纳米颗粒在液体中的热泳特性,得到了固液结合强度对液体中纳米颗粒热泳特性的影响规律,并基于颗粒表面的平均力势分布,分析其反向热泳机理。研究表明,热泳力随着固液结合强度的降低而降低,且在固液结合强度较弱时会出现反向热泳现象。在弱结合强度下,固液界面处具有较高的平均自由能势垒,界面处液体分子与颗粒之间的排斥作用较强。因此,颗粒会向低密度区域(高温端)移动,从而产生了反向热泳。

关键词：纳米颗粒反向热泳分子动力学模拟自由能势垒

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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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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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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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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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超临界二氧化碳太阳能热发电系统中集热蓄热颗粒及其性质研究现状

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热力发电 2020年第10期49卷 38-47页

作者：刘建峰桑丽霞王凯音张冉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传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

超临界二氧化碳(S-CO2)太阳能热发电技术需要集热蓄热介质的工作温度能够达到1000℃以上,以有效提升太阳能热发电效率和降低太阳能热发电成本。固体颗粒可作为集热蓄热工作介质应用于高温环境,其性质和筛选研究对于发展S-CO2太阳能热发... 详细信息

超临界二氧化碳(S-CO2)太阳能热发电技术需要集热蓄热介质的工作温度能够达到1000℃以上,以有效提升太阳能热发电效率和降低太阳能热发电成本。固体颗粒可作为集热蓄热工作介质应用于高温环境,其性质和筛选研究对于发展S-CO2太阳能热发电技术至关重要。本文综述了近年来应用于太阳能热发电领域的各种集热蓄热颗粒及其性能研究,包括颗粒的光学性能、热物理性能、热稳定性和抗磨损性,进而总结和展望了集热蓄热颗粒的研究重点,指出目前缺乏对固体颗粒性能的全面分析研究,对颗粒表面改性以及通过添加颜料来制备高吸收率的粒子是新的研究热点,国内对于颗粒比热容的研究温度较低(800℃以下),需进一步加强颗粒比热容和导热系数的热循环稳定性研究,以及考虑颗粒磨损和失效导致的寿命缩短及颗粒不同性质导致的综合成本研究。

关键词：超临界二氧化碳太阳能热发电固体颗粒光学性质热物理性能

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