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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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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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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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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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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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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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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槽式太阳能热发电系统能量、[火用]与泛[火用]分析

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太阳能学报 2021年第12期42卷 9-16页

作者：张晓明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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各... 详细信息

以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各子系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数,结果表明,系统能量利用、利用和资源利用过程中最薄弱的环节分别是换热发电子系统、聚光集热子系统和蓄热子系统。最后,通过计算研究集热镜场面积、蓄热成本、几何聚光比与贷款利率对能量效率、[火用]效率与泛[火用]利用系数的影响规律。

关键词：太阳能热发电蓄热能效槽式 [火用]

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