检索结果-内蒙古大学图书馆

工程热物理学报 2024年第7期45卷 2061-2067页

作者：乔佳楠郭航叶芳陈浩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

本文基于一个两相、非等温模型,探究了燃料电池模式的化学计量比对一体式再生燃料电池性能的影响。结果表明,在燃料电池模式下提高反应物的化学计量比有利于促进传质与排水,但消耗的泵功会持续增加,因此电池性能的提升率随化学计量比的... 详细信息

本文基于一个两相、非等温模型,探究了燃料电池模式的化学计量比对一体式再生燃料电池性能的影响。结果表明,在燃料电池模式下提高反应物的化学计量比有利于促进传质与排水,但消耗的泵功会持续增加,因此电池性能的提升率随化学计量比的增加呈先上升后下降的趋势。在本文的运行工况下,当化学计量比为1.5时,燃料电池模式的净输出功最高;此外,在电池饥饿程度较高时,将化学计量比设置为1.5对充放电循环效率的提升率最高。

关键词：一体式再生燃料电池化学计量比性能提升率传质排水

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磁场作用下熔盐管内流动传热特性的数值研究

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工程热物理学报 2023年第2期44卷 505-510页

作者：徐子砚陈永昌郭家涛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生命学部北京100124

本文基于磁流体动力学模型,通过数值模拟的方法,研究了垂直外部磁场对熔盐在绝缘管内流动传热特性的影响,考察了速度、湍流强度和Nu等参数随磁场变化的关系。结果表明,磁场作用会使流动分布出现各向异性,导致湍流度和主流速度降低,垂直... 详细信息

本文基于磁流体动力学模型,通过数值模拟的方法,研究了垂直外部磁场对熔盐在绝缘管内流动传热特性的影响,考察了速度、湍流强度和Nu等参数随磁场变化的关系。结果表明,磁场作用会使流动分布出现各向异性,导致湍流度和主流速度降低,垂直于磁场方向的Hartmann层的速度及湍流度提高,随着磁场强度增大,这种趋势更明显。在均匀磁场和正梯度磁场作用下,管壁平均Nu数有所提高,而逆梯度磁场作用下的管壁平均Nu数有所减弱。

关键词：数值模拟熔盐流动传热磁场

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自由分子区内纳米颗粒的热泳力计算

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物理学报 2021年第5期70卷 236-244页

作者：崔杰苏俊杰王军夏国栋李志刚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传热与能源利用北京市重点实验室北京 100124 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传热与能源利用北京市重点实验室北京 100124 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传热与能源利用北京市重点实验室北京 100124 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传热与能源利用北京市重点实验室北京 100124 香港科技大学机械及航空航天工程学系香港

基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了自由分子区内纳米颗粒的热泳特性.理论研究表明,纳米颗粒与周围气体分子之间的非刚体碰撞效应会明显地改变其热泳特性,经典的Waldmann热泳理论并不适用,但尚未有定量的直接验证.模拟计算结果表明... 详细信息

基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了自由分子区内纳米颗粒的热泳特性.理论研究表明,纳米颗粒与周围气体分子之间的非刚体碰撞效应会明显地改变其热泳特性,经典的Waldmann热泳理论并不适用,但尚未有定量的直接验证.模拟计算结果表明:对于纳米颗粒而言,当气-固相互作用势能较弱或气体温度较高时,气体分子与纳米颗粒之间的非刚体碰撞效应可以忽略,Waldmann热泳理论与分子动力学模拟结果吻合较好;当气-固相互作用势能较强或气体温度较低时,非刚体碰撞效应较为明显,Waldmann热泳理论与模拟结果存在较大误差.基于分子动力学模拟结果,对纳米颗粒的等效粒径进行了修正,并考虑了气体分子与纳米颗粒之间的非刚体碰撞效应,理论计算结果与分子动力学模拟结果吻合较好.

关键词：纳米颗粒热泳力分子动力学模拟自由分子区

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低熔点四元硝酸盐基定型复合相变材料的制备与研究

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储能科学与技术 2024年第5期13卷 1451-1459页

作者：许荣玉陆海涛郭荷渡汤占赟李琦吴玉庭北京工业大学机械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

采用冷压-热烧结方法制备研究了一种形态稳定的硝酸盐基复合相变材料,该材料具有较低的熔点和较宽的温度使用范围,适用于中低温领域的热能储存。研究选取NaNO_(3)-NaNO_(2)-KNO_(2)-LiNO_(3)共晶四元硝酸盐为相变基体材料,氧化镁为结构... 详细信息

采用冷压-热烧结方法制备研究了一种形态稳定的硝酸盐基复合相变材料,该材料具有较低的熔点和较宽的温度使用范围,适用于中低温领域的热能储存。研究选取NaNO_(3)-NaNO_(2)-KNO_(2)-LiNO_(3)共晶四元硝酸盐为相变基体材料,氧化镁为结构支撑材料,石墨为导热增强剂,并对其微观结构、化学相容性、热物理性能和循环稳定性进行了一系列表征,结果表明:在烧结前后四元硝酸盐、氧化镁以及石墨之间不发生化学反应,具有良好的化学相容性及化学稳定性。在不同质量比的样品中,四元硝酸盐与氧化镁质量比为6∶4时,为复合材料的最佳配比,且其负载质量分数8%的石墨后,仍表现出优异的结构稳定性;该复合材料的熔点较低,约为70℃,分解温度达到610℃;在50~580℃的温度范围内,具有超过749 kJ/kg的储能密度;添加8%的石墨后复合材料的热导率从0.41 W/(m·K)提高到了0.77 W/(m·K);经150次循环后,复合材料表现出良好的热循环稳定性。这种具有低熔点、宽温域的盐基复合材料是中低温热能存储的有力候选者,本研究为其在中低温领域的应用提供了实践依据。

关键词：四元硝酸盐复合相变材料低熔点宽温域热能储存

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基于蓄热装置辅助的燃料电池电动车供暖系统动态仿真

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汽车安全与节能学报 2024年第1期15卷 54-62页

作者：宋泽华陈浩郭航叶芳张惟博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 茨维考应用科学大学汽车工程学院德国茨维考08012

为了辅助燃料电池车辆预热,提升燃料电池在低温下的冷启动速率以及降低电动车能耗,该文提出了一种基于热泵和蓄热装置联合的燃料电池电动车供暖方案,并开展了燃料电池车辆系统动态仿真研究,对比了有无蓄热装置辅助的系统对车辆运行过程... 详细信息

为了辅助燃料电池车辆预热,提升燃料电池在低温下的冷启动速率以及降低电动车能耗,该文提出了一种基于热泵和蓄热装置联合的燃料电池电动车供暖方案,并开展了燃料电池车辆系统动态仿真研究,对比了有无蓄热装置辅助的系统对车辆运行过程的影响。结果表明:在寒冷运行环境下,蓄热装置可确保驾驶循环工况下循环冷却液热量来源的连续性,相较于无蓄热装置的热管理系统,热泵和蓄热联合供暖方案可使空调系统能耗下降26%;利用蓄热装置辅助的供暖系统能够改善燃料电池电动车的冬季冷启动特性,优化车辆电池系统的热管理。

关键词：燃料电池电动车热泵空调蓄热冷启动

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多孔骨架内非平衡相间传质特性研究

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工程热物理学报 2025年第2期46卷 500-504页

作者：王思佳蒋兰兰宋永臣饶中浩河北工业大学能源与环境工程学院先进储能技术与装备河北省工程研究中心天津300401 河北工业大学能源与环境工程学院河北省热科学与能源清洁利用技术重点实验室天津300401 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

气–液相间扩散传输与对流混合等传热传质行为广泛存在于相变储能、储氢或地质碳封存等过程,而多孔骨架内多组分流体相间扩散系数与对流混合速度的预测,及传质强化机制仍存在困难。本文探究了多孔骨架内气–液相间扩散-对流传质特性。... 详细信息

气–液相间扩散传输与对流混合等传热传质行为广泛存在于相变储能、储氢或地质碳封存等过程,而多孔骨架内多组分流体相间扩散系数与对流混合速度的预测,及传质强化机制仍存在困难。本文探究了多孔骨架内气–液相间扩散-对流传质特性。考虑注入溶液的弥散性带来的影响改进了工作方程,发现两种线性分子气体在水相溶液的扩散系数差异取决于溶质的有效尺寸。温度是影响气液相间扩散的主导因素,扩散系数几乎与压力无关,这与溶剂的低压缩性一致。进一步通过核磁信号表征了对流溶解的四个发展历程,发现对流溶解速率相较于扩散溶解速率高出1~2个数量级。

关键词：多相流多孔骨架扩散特性对流传质

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固-液/气-液多相耦合热控技术应用研究进展

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化工进展 2023年第3期42卷 1143-1154页

作者：吴伟雄谢世伟马瑞鑫刘吉臻汪双凤饶中浩暨南大学国际能源学院能源电力研究中心广东珠海519070 华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 华南理工大学化学与化工学院传热强化与过程节能教育部重点实验室广东广州510641 河北工业大学能源与环境工程学院河北省热科学与能源清洁利用技术重点实验室天津300401

相变热控技术具有设备性能可靠、质量轻、耗能低等优点,在工业和学术界受到广泛关注。利用固-液相变恒温吸热和气-液相变超高导热特性,可实现多相耦合的高效储热传热过程。本文针对固-液/气-液多相耦合热控技术提出多相耦合概念,以典型... 详细信息

相变热控技术具有设备性能可靠、质量轻、耗能低等优点,在工业和学术界受到广泛关注。利用固-液相变恒温吸热和气-液相变超高导热特性,可实现多相耦合的高效储热传热过程。本文针对固-液/气-液多相耦合热控技术提出多相耦合概念,以典型相变材料和热管耦合系统为切入点,首先介绍相变及多相耦合的工作原理,归纳了两者之间的典型耦合方式:相变材料分别置于热管蒸发段、冷凝段、绝热段,或热管整体嵌入相变材料作为导热骨架;然后着重评述了目前国内外多相耦合热控技术用于电子器件冷却和电池热管理领域的研究进展,并对其他领域(如蓄热/冷)的应用现状进行总结;最后从材料改性、器件耦合、系统协同等角度提出当前面临的问题和未来发展方向。

关键词：相变材料热管固液相变气液相变多相耦合热控

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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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不同温度下URFC模式切换中两相流及电压响应

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热科学与技术 2023年第6期22卷 591-598页

作者：刘佳兴郭航叶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

通过实验得到了一体式再生燃料电池(unitized regenerative fuel cell,URFC)模式切换过程中电池内部的两相流观测可视化结果以及同步电压动态变化情况,讨论了温度影响下燃料电池和电解池模式切换过程中的两相流动规律以及同步电池电压... 详细信息

通过实验得到了一体式再生燃料电池(unitized regenerative fuel cell,URFC)模式切换过程中电池内部的两相流观测可视化结果以及同步电压动态变化情况,讨论了温度影响下燃料电池和电解池模式切换过程中的两相流动规律以及同步电池电压的变化规律。实验结果显示:当电解池直接切换到燃料电池模式时,由于水淹的影响,电池电压接近0.0 V,同时受温度影响不大;当电池在运行不供水电解模式下120.00 s后切换时,电池能够在高温状态下切换至燃料电池模式,且温度较高时氧气侧水淹较弱。燃料电池向电解池模式切换时,温度和电流密度的高低同样会影响电解模式下的性能稳定性。

关键词：一体式再生燃料电池模式切换两相流可视化观测

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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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