检索结果-内蒙古大学图书馆

流体机械 2019年第6期47卷 1-5,39页

作者：陈如梦王伟赵英坤吴玉庭马重芳北京工业大学环境与能源工程学院北京100124 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 北京工业大学传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

膨胀机作为有机朗肯循环系统中的动力输出部件,其性能对系统起着至关重要的作用。传热损失作为膨胀机不可逆损失之一,是影响膨胀机运行效率的重要因素。本文对单螺杆膨胀机机壳及润滑油散热损失进行了冬夏两季试验研究,并进行了对比分... 详细信息

膨胀机作为有机朗肯循环系统中的动力输出部件,其性能对系统起着至关重要的作用。传热损失作为膨胀机不可逆损失之一,是影响膨胀机运行效率的重要因素。本文对单螺杆膨胀机机壳及润滑油散热损失进行了冬夏两季试验研究,并进行了对比分析。试验结果表明,转速为3000r/min时,提高进气温度有助于减少传热损失的影响。虽然机壳及润滑油散热损失均有所提高,但各散热损失占比逐渐降低。夏季总散热损失占比由20.00%降低至9.52%,而冬季总散热损失占比由15.00%减小至8.79%。

关键词：有机朗肯循环单螺杆膨胀机散热损失散热损失占比

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混合硝酸盐热物性对比分析

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储能科学与技术 2019年第6期8卷 1224-1229页

作者：韩燕吴玉庭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传热与能源利用北京市重点实验室

熔融盐作为传蓄热介质已经广泛应用于太阳能光热发电中,硝酸盐以其熔点低、成本和腐蚀性小等优点成功应用于商业电站。采用差示扫描量热法、热重法、DIN法、激光闪射法、阿基米德原理和旋转法对Solar salt(60%NaNO3+40%KNO3)、Hitec(7%N... 详细信息

熔融盐作为传蓄热介质已经广泛应用于太阳能光热发电中,硝酸盐以其熔点低、成本和腐蚀性小等优点成功应用于商业电站。采用差示扫描量热法、热重法、DIN法、激光闪射法、阿基米德原理和旋转法对Solar salt(60%NaNO3+40%KNO3)、Hitec(7%NaNO3+53%KNO3+40%NaNO2)、Hitec XL[7%NaNO3+45%KNO3+48%Ca(NO3)2]以及本课题组自主研制的四元混合硝酸盐[16.67%Ca(NO3)2 4H2O+44.17%KNO3+5.83%NaNO3+33.33%NaNO2]的熔点、分解温度、比热容、热导率、密度及黏度进行测量和对比研究,分析4种混合硝酸盐热物性优缺点,为工程应用提供基础性数据。结果显示,在四种混合硝酸盐中,四元盐熔点最低、分解温度最高、平均比热容和热导率均高于其他三种混合硝酸盐,Hitec XL密度最大,Solar salt黏度最低。

关键词：传蓄热介质混合硝酸盐热物性

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自由分子区内纳米颗粒的曳力与热泳力的分子动力学模拟

自由分子区内纳米颗粒的曳力与热泳力的分子动力学模拟

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：崔杰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

悬浮颗粒以一定的速度在流体中运动时,会受到流体的反作用力,即为曳力。当流体中存在温度不均匀性时,颗粒会受到一个沿温度梯度相反方向上的力的作用,即为热泳力。关于颗粒所受热曳力与泳力的研究在很多领域都有重要意义,包括燃烧、气... 详细信息

悬浮颗粒以一定的速度在流体中运动时,会受到流体的反作用力,即为曳力。当流体中存在温度不均匀性时,颗粒会受到一个沿温度梯度相反方向上的力的作用,即为热泳力。关于颗粒所受热曳力与泳力的研究在很多领域都有重要意义,包括燃烧、气溶胶、纳米材料合成等。颗粒受力的严格计算需要求解其Boltzmann输运方程,这在理论上是十分困难的。在实验方面,颗粒的曳力或者热泳运动容易被颗粒的布朗运动所掩盖,不利于其输运机理的分析。本文基于非平衡态分子动力学模拟方法计算自由分子区内纳米颗粒所受曳力及热泳力,通过在颗粒上施加简谐回复势来对颗粒的布朗运动进行控制。模拟计算结果表明,对于纳米颗粒而言,经典Epstein曳力公式的误差较大;Waldmann热泳力公式对气-固结合强度较弱或者气体温度较高的情况仍然适用,但是随着气-固结合强度的增加或者气体温度降低,Waldmann公式的误差逐渐增大。出现此差异的主要原因是,Epstein理论与Waldmann理论中假设流体分子与颗粒之间为刚体碰撞模型,这一假设不能适用于纳米颗粒。通过考虑纳米颗粒与气体分子之间的非刚体碰撞效应来对Epstein理论与Waldmann理论进行修正后,理论计算结果与模拟结果吻合较好。因此,非刚体碰撞效应是影响纳米颗粒输运的重要因素之一,在进行计算时应予以考虑。

关键词：纳米颗粒曳力热泳力分子动力学模拟自由分子区

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自由分子区内纳米颗粒受力计算的温度效应

自由分子区内纳米颗粒受力计算的温度效应

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：苏俊杰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

对于气体中悬浮颗粒物的输运特性研究,一个常用的假设是悬浮颗粒的温度等于周围气体温度。但是,在有些情况下颗粒温度可能与周围气体的温度存在明显差异。例如,光泳技术中,颗粒的温度可能高于周围气体温度200K以上。本文基于气体动理论... 详细信息

对于气体中悬浮颗粒物的输运特性研究,一个常用的假设是悬浮颗粒的温度等于周围气体温度。但是,在有些情况下颗粒温度可能与周围气体的温度存在明显差异。例如,光泳技术中,颗粒的温度可能高于周围气体温度200K以上。本文基于气体动理论的方法,并考虑颗粒的温度效应,得到了自由分子区内纳米颗粒的曳力计算式。计算结果表明,相较于颗粒与气体的等温度假设,颗粒温度升高会增大颗粒所受的曳力;等温度假设所引起的误差随着颗粒的粒径增大而增加,当颗粒半径R<2 nm时,误差一般低于<10%,当R>3 nm时,误差可高于50%。

关键词：曳力镜面反射漫反射温度效应

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熔盐电磁感应加热系统的热性能分析

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储能科学与技术 2019年第2期8卷 319-325页

作者：张永乐张晓明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

将电磁感应加热技术应用到低谷电加热熔盐储热供暖领域,搭建熔盐电磁感应加热实验系统,以感应加热器为研究对象,探究熔盐以及线圈冷却水在不同熔盐流速和线圈电流工况下的温度变化规律,计算加热效率和冷却水热损失率。结果表明:电磁感... 详细信息

将电磁感应加热技术应用到低谷电加热熔盐储热供暖领域,搭建熔盐电磁感应加热实验系统,以感应加热器为研究对象,探究熔盐以及线圈冷却水在不同熔盐流速和线圈电流工况下的温度变化规律,计算加热效率和冷却水热损失率。结果表明:电磁感应加热器可以快速加热熔盐,熔盐温升主要集中在开始加热80~240 s之间,温升速率在100 s时最大;改变线圈电流或熔盐流速,可以产生不同终温的熔盐,流速0.177 m/s时,熔盐在不同电流下出口温度分别为201.452℃、203.891℃、207.599℃、212.975℃和221.454℃;熔盐流速一定,熔盐和线圈冷却水吸热量随线圈电流的增加而升高;线圈电流不变,熔盐吸热量随流速的增加而升高、线圈冷却水吸热量随流速增加而降低;熔盐流速0.296 m/s、线圈电流600A时,熔盐加热效率为69.28%,线圈冷却水热损失率为16.45%。

关键词：熔盐储热供暖电磁感应加热线圈电流流速热效率

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碳酸盐/氧化镁—鳞片石墨定型复合蓄热材料的制备及其导热性能

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储能科学与技术 2019年第5期8卷 886-890页

作者：桑丽霞许永旺李锋张雅婷马文童陈旭王浩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

以混合碳酸盐为相变材料,以氧化镁为陶瓷基骨架材料,以鳞片石墨为导热增强剂,通过混合烧结法制备出中高温复合蓄热材料。基于XRD和SEM表征分析可知,添加鳞片石墨后复合材料具有较好的化学稳定性,而且由于鳞片石墨的原因复合材料形成较... 详细信息

以混合碳酸盐为相变材料,以氧化镁为陶瓷基骨架材料,以鳞片石墨为导热增强剂,通过混合烧结法制备出中高温复合蓄热材料。基于XRD和SEM表征分析可知,添加鳞片石墨后复合材料具有较好的化学稳定性,而且由于鳞片石墨的原因复合材料形成较多的孔隙结构。通过分析添加鳞片石墨后复合材料的热物性可知,随着鳞片石墨含量的增加,复合材料的熔点基本不变,而其热导率不断提高。鳞片石墨含量为25%的混合碳酸盐/氧化镁复合材料在250℃和560℃时的热导率分别达到3.88 W/(m·K)和2.52 W/(m·K)。基于微观结构和界面层理论对复合材料的导热增强机制进行了分析与讨论。

关键词：复合材料熔融盐鳞片石墨热物性热导率

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二元混合硝酸盐相图的预测及热物性实验研究

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太阳能学报 2018年第2期39卷 435-440页

作者：李英吴玉庭鹿院卫陈夏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传热与能源利用北京市重点实验室

采用实验法对2个二元系NaNO3-Ca（NO3）2、KNO3-Ca（NO3）2系的相图进行预测，得到2个二元系混合硝酸盐的共晶点。并对该共晶点组成材料进行DSC测试、TG测试和成本分析，研究结果表明作为高温蓄热传热材料KNO3-Ca（NO3）2共晶点熔盐比Na... 详细信息

采用实验法对2个二元系NaNO3-Ca（NO3）2、KNO3-Ca（NO3）2系的相图进行预测，得到2个二元系混合硝酸盐的共晶点。并对该共晶点组成材料进行DSC测试、TG测试和成本分析，研究结果表明作为高温蓄热传热材料KNO3-Ca（NO3）2共晶点熔盐比NaNO3-Ca（NO3）2共晶点熔盐更具有显著优势，有可能作为高温热载体应用于太阳能热电厂及核电发电厂。

关键词：混合硝酸盐差式量热扫描仪热重分析共晶点

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槽式太阳能热发电站的模拟优化

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太阳能学报 2018年第7期39卷 1788-1796页

作者：王慧富吴玉庭张晓明吕博夫马瑞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传热与能源利用北京市重点实验室

通过SAM（System Advisor Model）软件,在中国4个地区模拟建设槽式太阳能热发电站进行研究。经过模拟分析,在该文所设定的槽式太阳能系统参数下,拉萨市槽式电站性能最好,对该地区3种不同集热蓄热工质组合的80 MW槽式电站做进一步模拟优... 详细信息

通过SAM（System Advisor Model）软件,在中国4个地区模拟建设槽式太阳能热发电站进行研究。经过模拟分析,在该文所设定的槽式太阳能系统参数下,拉萨市槽式电站性能最好,对该地区3种不同集热蓄热工质组合的80 MW槽式电站做进一步模拟优化和对比分析,分别以年发电量、年发电效率和平准化电度成本（LCOE）为优化目标,得到不同槽式电站的最佳太阳倍数和蓄热时长;对导热油-太阳盐（Solar Salt）槽式电站,进一步模拟其蓄热系统的不同调度方案和集热工质的不同出口温度对电站的年发电量和镜场吸热效率等性能参数的影响,通过对比分析,得出集热蓄热工质均为低熔点四元盐的槽式电站的各项性能参数最为理想。

关键词：太阳能热发电熔融盐数值模拟 SAM 发电效率

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冷却水流量对ORC系统性能影响的实验研究

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化工学报 2018年第6期69卷 2639-2645页

作者：吴玉庭赵英昆雷标孟庆鹏陈如梦智瑞平马重芳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工业大学环境与能源工程学院北京100124

采用自主研发的单螺杆膨胀机作为机械动力,实验研究了冷却水流量对ORC余热发电测试系统及单螺杆膨胀机性能的影响。实验结果表明:当冷却水流量从8 m^3·h^(-1)升至19 m^3·h^(-1)时,单螺杆膨胀机输出功和轴效率分别从4.31 kW、3... 详细信息

采用自主研发的单螺杆膨胀机作为机械动力,实验研究了冷却水流量对ORC余热发电测试系统及单螺杆膨胀机性能的影响。实验结果表明:当冷却水流量从8 m^3·h^(-1)升至19 m^3·h^(-1)时,单螺杆膨胀机输出功和轴效率分别从4.31 kW、36.38%增至5.15 kW、41.1%,分别增加了19.5%、13%。针对本实验系统,在考虑润滑油泵、工质泵、冷却水泵和冷却塔风扇等所有系统辅机功耗之后,当冷却水流量为12 m^3·h^(-1)时,系统净输出功和系统净效率达到最大值,分别为2.44 kW和2.47%。通过研究冷却水流量对ORC系统性能的影响,为ORC冷却系统的设计和优化系统性能提供重要的实验依据。

关键词：有机朗肯循环冷却水流量单螺杆膨胀机净效率焓

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低熔点混合熔融盐腐蚀性研究

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太阳能学报 2018年第3期39卷 692-696页

作者：鹿院卫李勇吴玉庭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传热与能源利用北京市重点实验室

该文作者所在课题组在SolarSalt的基础上成功研制出一种低熔点（85.4℃）、高分解温度（612℃）的四元混合熔融盐（Ca（NO3）2、KNO3、NaNO3、LiNO3的质量比为2：6：1：2）。但该熔融盐与金属材料的相容性未知，为弄清所研制四元混合硝... 详细信息

该文作者所在课题组在SolarSalt的基础上成功研制出一种低熔点（85.4℃）、高分解温度（612℃）的四元混合熔融盐（Ca（NO3）2、KNO3、NaNO3、LiNO3的质量比为2：6：1：2）。但该熔融盐与金属材料的相容性未知，为弄清所研制四元混合硝酸盐与金属材料的相容性规律，采用失重法分别测量5种不同材料（不锈钢201、304、321、316L及碳钢）在不同温度混合硝酸盐中的腐蚀速率。结果发现，混合硝酸盐对不锈钢316L腐蚀性最小，300℃和600℃时腐蚀速率分别为0．003mm／a和0．20mm／a，而对碳钢的腐蚀性最大。在此基础上，基于x射线衍射谱图对试验件表面腐蚀成分进行分析，探讨熔盐腐蚀机理，为熔盐在太阳能热发电中的实际应用提供依据。

关键词：低熔点熔融盐腐蚀速率 X射线衍射谱图

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