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可持续能源 2017年第1期7卷 10-17页

作者：程亮王伟陈贺贺吴玉庭马重芳北京工业大学环境与能源工程学院北京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

目前,中小规模有机朗肯循环系统的实用化仍存在许多问题,其中膨胀机性能是阻碍其应用的重要技术瓶颈,对于确定类型的膨胀机,结构参数对其性能影响较大。影响单螺杆膨胀机性能的结构参数主要是内容积比和配合间隙。本文开展了内容积比及... 详细信息

目前,中小规模有机朗肯循环系统的实用化仍存在许多问题,其中膨胀机性能是阻碍其应用的重要技术瓶颈,对于确定类型的膨胀机,结构参数对其性能影响较大。影响单螺杆膨胀机性能的结构参数主要是内容积比和配合间隙。本文开展了内容积比及间隙对单螺杆膨胀机性能影响的初步研究工作。结果表明:在相同间隙下,大内容积比的膨胀机效率仅为小内容比的50%左右,容积效率比小内容比的膨胀机低20%。对于小内容积比的样机,大配合间隙与小配合间隙相比,除容积效率略有下降外,功率和膨胀机效率基本没有差异;对于大内容积比的样机,大配合间隙与小配合相比,除容积效率略有下降外,功率和膨胀机效率均有一定幅度增加。

关键词：单螺杆膨胀机结构参数内容积比间隙性能测试

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变工况条件下单螺杆膨胀机膨胀比的实验研究

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可持续能源 2017年第6期7卷 115-124页

作者：陈贺贺王伟吴玉庭马重芳北京工业大学环境与能源工程学院北京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

在中低温余热回收利用中,有机朗肯循环被认为是具有较大潜力的技术方向。膨胀机作为有机朗肯循环的输出动力设备起着至关重要的作用,而单螺杆膨胀机由于其独特的结构和工作特性使得其在节能和可再生能源利用领域具有较好的应用前景。除... 详细信息

在中低温余热回收利用中,有机朗肯循环被认为是具有较大潜力的技术方向。膨胀机作为有机朗肯循环的输出动力设备起着至关重要的作用,而单螺杆膨胀机由于其独特的结构和工作特性使得其在节能和可再生能源利用领域具有较好的应用前景。除了膨胀机效率,膨胀比是膨胀机另一个重要的性能参数,其对有机朗肯循环系统的热效率影响很大。本文通过对本实验室设计的单螺杆膨胀机样机进行实验研究,分析了单螺杆膨胀机内、外膨胀比随工况的变化规律。实验结果发现,内膨胀比随着转速的增加逐渐增大,外膨胀比则逐渐下降。单螺杆膨胀机内、外膨胀比都随着进气压力的增加而增加。当进气压力区间为0.4~0.65 MPa时,外膨胀比变化范围为3.26~3.73,内膨胀比变化范围为4.8~8.0。可以发现,单螺杆膨胀机内膨胀比受工况的影响较大,外膨胀比受背压影响,但变化幅度较小。

关键词：有机朗肯循环单螺杆膨胀机内膨胀比外膨胀比容积效率

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水平方管底面加热熔盐混合对流模拟研究

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太阳能学报 2016年第7期37卷 1857-1862页

作者：王超陈聪刘斌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北京100124

利用数值模拟方法研究熔融盐在底面加热水平方管内的混合对流传热过程,分析熔融盐混合对流的流动和传热特性等。得到了沿流动方向各横截面处的温度、速度分布图及流线图,并对传热特性以及Nu数的变化规律进行探讨。结果表明,在高热流密... 详细信息

利用数值模拟方法研究熔融盐在底面加热水平方管内的混合对流传热过程,分析熔融盐混合对流的流动和传热特性等。得到了沿流动方向各横截面处的温度、速度分布图及流线图,并对传热特性以及Nu数的变化规律进行探讨。结果表明,在高热流密度情况下非均匀加热壁面时,浮升力效应使主流核心区的形状随流动距离的增加而发生变化;在通道横截面上形成对称的二次涡流;局部Nux数在相同热流密度下随Re数的增加而增大;在Re数相同数时Nux数会随着Ri数的增加而增加;数值模拟点与湍流混合对流传热关联式的吻合度较高,其偏差在±15%以内。

关键词：熔融盐混合对流方管数值模拟

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抛物面槽式太阳能SolTrace模拟与实验分析

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太阳能学报 2016年第12期37卷 3117-3124页

作者：刘闪威吴玉庭张业强杜春旭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北京100124

结合抛物面槽式聚光器的光学特性,应用Sol Tarce光学仿真模拟软件,采用蒙特卡洛射线追踪法对设计搭建的呈东西轴布置的抛物面槽式聚光集热实验系统,建立光学系统模型并进行Sol Tarce模拟分析,获得抛物面槽式吸热管在当天不同时刻下及不... 详细信息

结合抛物面槽式聚光器的光学特性,应用Sol Tarce光学仿真模拟软件,采用蒙特卡洛射线追踪法对设计搭建的呈东西轴布置的抛物面槽式聚光集热实验系统,建立光学系统模型并进行Sol Tarce模拟分析,获得抛物面槽式吸热管在当天不同时刻下及不同太阳直射辐照度下的有效辐射能通量和抛物面槽式吸热管壁面的能流密度分布,并将模拟得到的结果与实测实验数据进行对比分析,结果表明:模拟结果与实验数据具有较好的一致性,最小及最大偏差分别为8.1%和16.4%,实验数据可较好地验证Sol Tarce模拟系统的可行性及模拟结果的可信度,抛物面槽式吸热管吸收太阳辐射能受太阳光入射角和太阳辐照度的影响较大。模拟结果能够有效地反映聚光型太阳能热发电系统的光学性能及热性能,为聚光型太阳能热发电系统的设计与优化以及工程应用提供参考依据。

关键词：抛物面槽式太阳能辐射特性太阳直射辐照度能流密度

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主喷嘴直径对蒸汽喷射器性能的影响

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化工学报 2016年第S1期67卷 63-68页

作者：付维娜刘中良李艳霞武洪强汤永智北京工业大学环境与能源工程学院强化传热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

利用FLUENT软件对蒸汽喷射器复杂的内部流场进行数值模拟计算,并对喷射器内部流体流动过程中压力、速度等参数的变化规律进行分析研究,重点讨论了混合蒸汽压力和主喷嘴出口直径的变化对蒸汽喷射器引射性能的影响。结果表明:蒸汽喷射器... 详细信息

利用FLUENT软件对蒸汽喷射器复杂的内部流场进行数值模拟计算,并对喷射器内部流体流动过程中压力、速度等参数的变化规律进行分析研究,重点讨论了混合蒸汽压力和主喷嘴出口直径的变化对蒸汽喷射器引射性能的影响。结果表明:蒸汽喷射器存在一个临界出口压力,主喷嘴出口直径存在一个最优范围,此时喷射器的引射性能达到最佳,而且激波的耗散损失较小。

关键词：蒸汽喷射器混合蒸汽压力主喷嘴出口直径引射性能激波过程系统模型数值模拟

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低熔点混合碳酸盐腐蚀特性的研究

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工程热物理学报 2016年第1期37卷 172-175页

作者：桑丽霞赵阳博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及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

熔融盐的腐蚀特性的研究对于太阳能热发电站中的传热蓄热系统的设计非常重要。在三元碳酸盐中加入氢氧化钠后可形成熔点相对低的高温蓄热四元混合盐,本文在520℃空气气氛中对310S和321两种不锈钢分别在三元碳酸盐和四元混合盐中的腐蚀... 详细信息

熔融盐的腐蚀特性的研究对于太阳能热发电站中的传热蓄热系统的设计非常重要。在三元碳酸盐中加入氢氧化钠后可形成熔点相对低的高温蓄热四元混合盐,本文在520℃空气气氛中对310S和321两种不锈钢分别在三元碳酸盐和四元混合盐中的腐蚀特性进行了研究,并对其腐蚀机理进行了讨论。结果表明,相对于三元碳酸盐,加入氢氧化钠(ω=0.1)后的四元混合盐对其腐蚀性能的影响不大,对于321不锈钢,在三元碳酸盐中加入氢氧化钠后会使其腐蚀性增强,对于310S不锈钢则会使其腐蚀性减弱。

关键词：太阳能热发电混合熔盐腐蚀

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液体射流冲击传热实验方法的研究

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应用能源技术 2017年第3期 1-5页

作者：王兵涛陈永昌蔡剑波王泽鹏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

为了确保顺利开展对高温熔盐射流冲击传热特性的实验研究,文中建立了射流冲击传热实验装置。同时为了确保实验方法的准确性与可靠性,以较高温度的水为实验工质,进行了射流冲击传热的实验研究,得到了驻点以及径向分布的传热性能。驻点实... 详细信息

为了确保顺利开展对高温熔盐射流冲击传热特性的实验研究,文中建立了射流冲击传热实验装置。同时为了确保实验方法的准确性与可靠性,以较高温度的水为实验工质,进行了射流冲击传热的实验研究,得到了驻点以及径向分布的传热性能。驻点实验结果与前人实验结果非常一致,表明了该实验系统及方法的可靠性与准确性,为后期开展高温熔盐射流冲击实验奠定了技术基础。同时探究了温度对水射流冲击传热性能的影响,其结果表明了工质热物性的重要作用。

关键词：射流冲击热物性强化传热实验方法

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尿液微生物燃料电池泡沫金属阳极性能研究

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化学与生物工程 2017年第8期34卷 27-30页

作者：周宇刘中良李艳霞侯俊先北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能重点实验室北京市传热与能源利用重点实验室北京100124

通过线性扫描伏安(LSV)曲线、循环伏安(CV)曲线、电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔(Tafel)曲线对泡沫镍电极、泡沫铜电极和泡沫铁镍电极的性能进行了研究;并分别以泡沫镍电极、泡沫铜电极和泡沫铁镍电极作为尿液微生物燃料电池(UMFC)阳极,通... 详细信息

通过线性扫描伏安(LSV)曲线、循环伏安(CV)曲线、电化学阻抗谱(EIS)和塔菲尔(Tafel)曲线对泡沫镍电极、泡沫铜电极和泡沫铁镍电极的性能进行了研究;并分别以泡沫镍电极、泡沫铜电极和泡沫铁镍电极作为尿液微生物燃料电池(UMFC)阳极,通过启动曲线的测试,对3种泡沫金属电极的性能进行了比较。结果表明,泡沫铜电极的LSV特性、CV特性、EIS特性和Tafel特性均优于泡沫镍电极和泡沫铁镍电极,以其为阳极的UMFC产电稳定电压能够达到356mV;泡沫镍电极的CV特性和LSV特性与泡沫铁镍电极相似,泡沫镍电极的EIS特性优于泡沫铁镍电极;泡沫铁镍电极的性能优于泡沫镍电极,以泡沫铁镍电极为阳极的UMFC产电稳定电压能够达到110mV。

关键词：尿液微生物燃料电池阳极泡沫镍泡沫铜泡沫铁镍

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补气型复合滑阀单螺杆空气源热泵压缩机的计算分析与设计

补气型复合滑阀单螺杆空气源热泵压缩机的计算分析与设计

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2017年全国热泵学术年会

作者：刘闪威鹿院卫雷标智瑞平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及传热与能源利用北京市重点实验室北京 100124

空气源热泵以其电热转换效率高、环保、系统简单和投资小的优势,被认为是北方煤改电供暖的主要技术途径之一.但低温下空气源热泵工况变动较大,热泵的制热量和COP都衰减严重,限制了空气源热泵技术的发展与应用.本文提出以补气增焓和复合... 详细信息

空气源热泵以其电热转换效率高、环保、系统简单和投资小的优势,被认为是北方煤改电供暖的主要技术途径之一.但低温下空气源热泵工况变动较大,热泵的制热量和COP都衰减严重,限制了空气源热泵技术的发展与应用.本文提出以补气增焓和复合滑阀耦合的空气源热泵单螺杆压缩机技术方案,可解决空气源热泵低温性能差和变工况产生过压缩或欠压缩损失等技术问题.计算分析了单螺杆压缩机的最佳补气位置及内容积比和容量百分比随复合滑阀位移的定量关系,在此基础上做了空气源热泵单螺杆压缩机的整机设计,为20匹至500匹空气源热泵系统设计提供了解决方案,对促进中型空气源热泵技术的大规模应用具有重要意义.

关键词：空气源热泵单螺杆压缩机补气增焓复合滑阀

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热管散热装置对车用锂离子电池组内温度分布影响数值模拟

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化工学报 2016年第S2期67卷 340-347页

作者：王建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传热与能源利用北京市重点实验室北京100124 北京电动车辆协同创新中心北京100081

电动汽车锂离子电池温度过高会降低电池的放电效率,加速电池寿命的衰减。为了降低电池组温度,设计了热管内插于电池组的散热系统。以电动汽车实际行驶过程中的速度为依据,对不同放电电流下电池组的温度场分布进行了数值计算。结果表明:... 详细信息

电动汽车锂离子电池温度过高会降低电池的放电效率,加速电池寿命的衰减。为了降低电池组温度,设计了热管内插于电池组的散热系统。以电动汽车实际行驶过程中的速度为依据,对不同放电电流下电池组的温度场分布进行了数值计算。结果表明:随着车速的提高,电池的放电电流、产热量急剧增加,当车速达到120km·h-1时,放电电流高达143A,电池放电截止时,电池组温度达到56℃;与自然对流冷却方式相比,热管冷却可以将电池组的平均温度降低4.6℃,电池组温差降低2.2℃;热管冷凝段长度的增长可以有效地降低电池组的温度,热管冷凝段长度为50mm时,可以基本上满足电池组的散热需求。

关键词：锂离子电池热管数值模拟温度场

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