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中国化学会第二十七届学术年会

作者：桑丽霞张知宇黄莹刘晓倩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100124北京

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太阳能跨季节土壤蓄热实验研究

太阳能跨季节土壤蓄热实验研究

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2010中国可再生能源科技发展大会

作者：唐志伟刘爱洁赵化涛韩雅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

太阳能存在能量密度低、不稳定、具有间歇性和周期性等诸多局限性，从而使太阳能直接利用受到限制.土壤可以作为太阳能的蓄热体，夏季可以把富余的太阳能热量储存于土壤中，使土壤保持比较高的温度，冬季可以利用土壤源热泵提取储存的热... 详细信息

太阳能存在能量密度低、不稳定、具有间歇性和周期性等诸多局限性，从而使太阳能直接利用受到限制.土壤可以作为太阳能的蓄热体，夏季可以把富余的太阳能热量储存于土壤中，使土壤保持比较高的温度，冬季可以利用土壤源热泵提取储存的热量.土壤源热泵的能效比比较高，还可以减少地埋管的数量，减少土壤源热泵系统的造价.本文对太阳能跨季节土壤蓄热特性进行了实验研究.分析了在蓄热期间，太阳集热器效率、土壤蓄热率、地下温度场及系统耗功等参数的变化;计算得到蓄热周期内土壤蓄热率约为79.04％，土壤跨季节热损失率约为48.22％.研究表明使用太阳能-地埋管式土壤储热系统对太阳能长期存储是完全可行的，显示出良好的应用前景.

关键词：太阳能跨季节土壤蓄热地埋管换热系统

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螺旋盘管腔式熔盐太阳能吸热器的分析优化和研制

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工程热物理学报 2009年第6期30卷 995-998页

作者：刘斌吴玉庭杨征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京100022

针对电工所开发的太阳能制氢用碟式聚光器,本文提出了一种螺旋管腔式熔盐太阳能吸热器,建立了螺旋管腔式熔盐太阳能吸热器的数学物理模型,进行了吸热器性能的计算分析,得到了吸热器结构参数以及熔盐流速对吸热器性能的影响规律,并从中... 详细信息

针对电工所开发的太阳能制氢用碟式聚光器,本文提出了一种螺旋管腔式熔盐太阳能吸热器,建立了螺旋管腔式熔盐太阳能吸热器的数学物理模型,进行了吸热器性能的计算分析,得到了吸热器结构参数以及熔盐流速对吸热器性能的影响规律,并从中选择了吸热器的最优结构参数,在此基础上研制出了螺旋盘管腔式熔盐太阳能吸热器样机。

关键词：熔盐腔式吸热器太阳能

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直接甲醇燃料电池三通道蛇形阳极流场两相流研究

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工程热物理学报 2009年第9期30卷 1509-1512页

作者：叶芳孔佳郭航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

本文针对配备三通道蛇形阳极流场的液态进料直接甲醇燃料电池阳极两相流及电池性能开展了实验研究。液态进料的直接甲醇燃料电池阳极流床内会形成二氧化碳气泡与甲醇溶液构成的两相流系统,其两相流特性受到电池流道设计、运行工况和工... 详细信息

本文针对配备三通道蛇形阳极流场的液态进料直接甲醇燃料电池阳极两相流及电池性能开展了实验研究。液态进料的直接甲醇燃料电池阳极流床内会形成二氧化碳气泡与甲醇溶液构成的两相流系统,其两相流特性受到电池流道设计、运行工况和工作角度的影响,并同时影响燃料电池的性能。本文设计了三通道蛇形流场,通过可视化实验得到直接甲醇燃料电池三通道蛇形阳极流场内的两相流特性随电流密度变化的规律,并研究了燃料电池在不同旋转角度下的两相流特性和电池性能。实验结果表明:在不同的旋转角度下,电池都体现出较好的工作性能。

关键词：直接甲醇燃料电池两相流蛇形流场三通道

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应用锥型聚光器的光导管系统采光性能的实验与分析

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北京工业大学学报 2009年第12期35卷 1675-1679页

作者：王伟李双菊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

设计了一种带有锥型聚光器的光导管照明系统,并对其进行了采光性能实验,通过测量3种典型天气状况下3个系统的采光性能,得到光通量变化和照度分布的曲线,并同原光导管夏季的试验结果进行比较,得出了该系统的照明效果明显优于原系统的结论.

关键词：光导管太阳光聚光器

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硅材料在微型燃料电池中的应用

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化学进展 2009年第6期21卷 1344-1348页

作者：吴晓晖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及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

微型燃料电池被认为可作为便携式电子设备的下一代电源而越来越受到关注。传统的石墨、金属等材料用于微型燃料电池时产生了不少问题,如石墨材料微加工性能差,金属易腐蚀、密度较大等不利于其应用于便携式设备。硅材料因为其低的气体透... 详细信息

微型燃料电池被认为可作为便携式电子设备的下一代电源而越来越受到关注。传统的石墨、金属等材料用于微型燃料电池时产生了不少问题,如石墨材料微加工性能差,金属易腐蚀、密度较大等不利于其应用于便携式设备。硅材料因为其低的气体透过率、高的导热系数和适于微加工等特性在微型质子交换膜燃料电池中得到了越来越多的应用。本文对硅材料在微型燃料电池的气体扩散层、质子交换膜构造中的应用以及硅材料作为基底制作微型燃料电池技术的进展进行了综述,并对硅材料在微型燃料电池领域应用的技术特点及前景做了分析与讨论。

关键词：微型燃料电池质子交换膜硅

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微小通道内气体突扩阻力特性的实验研究

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工程热物理学报 2009年第4期30卷 641-644页

作者：王玲郭航俞坚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及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

采用缝隙测压方法,测量了内径从0.245 mm到0.850 mm的三种不同面积比的微通道内氮气和氦气突扩时的局部阻力损失。结果表明,两种气体的局部阻力系数不同。在层流阶段,微通道内的两种气体突扩阻力系数都要高于常规管的值,氦气的突扩阻力... 详细信息

采用缝隙测压方法,测量了内径从0.245 mm到0.850 mm的三种不同面积比的微通道内氮气和氦气突扩时的局部阻力损失。结果表明,两种气体的局部阻力系数不同。在层流阶段,微通道内的两种气体突扩阻力系数都要高于常规管的值,氦气的突扩阻力系数还高于氮气的阻力系数。而在湍流阶段,由于气体的可压缩性,突扩阻力系数随雷诺数的增大而增大。而且通道面积比越小,突扩阻力系数增加的幅度越大。

关键词：微通道突扩局部阻力系数

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被动式微型直接甲醇燃料电池燃料供应技术进展

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现代化工 2009年第5期29卷 23-26页

作者：吴晓晖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及传热与能源利用北京市重点实验室

作为便携式电子设备下一代电源的可能选择之一，微型被动式直接甲醇燃料电池受到越来越多的关注。微型化及被动式的特点给电池反应物的供给带来了新的挑战。本文对近年来被动式燃料电池的各种供液方式，包括气态供料、直接浸泡阳极、二... 详细信息

作为便携式电子设备下一代电源的可能选择之一，微型被动式直接甲醇燃料电池受到越来越多的关注。微型化及被动式的特点给电池反应物的供给带来了新的挑战。本文对近年来被动式燃料电池的各种供液方式，包括气态供料、直接浸泡阳极、二氧化碳驱动供液、利用毛细作用和表面张力等进行了综述，对其技术特点及前景做了分析与讨论。

关键词：微型燃料电池被动式供燃料液态进料直接甲醇燃料电池

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质子交换膜燃料电池短时微重力性能实验研究

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工程热物理学报 2009年第8期30卷 1376-1378页

作者：郭航赵建福刘璿叶芳万士昕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 中国科学院力学研究所国家微重力实验室北京100190

利用落塔开展了不同重力情况下质子交换膜燃料电池性能的实验研究。对常重力和微重力条件下质子交换膜燃料电池发电时其阴极蛇形流场内部的两相流动开展了可视化现场观测。对重力因素对质子交换膜燃料电池内部传质过程的影响进行了分析... 详细信息

利用落塔开展了不同重力情况下质子交换膜燃料电池性能的实验研究。对常重力和微重力条件下质子交换膜燃料电池发电时其阴极蛇形流场内部的两相流动开展了可视化现场观测。对重力因素对质子交换膜燃料电池内部传质过程的影响进行了分析和讨论。实验结果表明:在常重力环境中,液态水堆积在竖置流道的底部,无法有效排出。聚集在流道内的液态水与反应气体在流道内形成气/液两相流动。在微重力环境中,液态水在气体推动力的作用下从流道的底部上升并沿流道向出口流动。聚集在流道内的液态水排除后,减小了反应气体(氧气)从流道向催化层的传递阻力,从而使质子交换膜燃料电池的性能得到提高。

关键词：质子交换膜燃料电池微重力传质两相流可视化

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喷嘴马赫数对涡流管性能影响的实验

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航空动力学报 2009年第6期24卷 1275-1278页

作者：贾红书吴玉庭马重芳葛满初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 中国科学院工程热物理研究所北京100190

设计加工了不同出口马赫数的喷嘴,搭建了涡流管性能测试试验台,对不同马赫数喷嘴涡流管的能量分离性能进行了实验测试,实验结果表明：出口马赫数为0.5到0.8的喷嘴的涡流管具有很好的能量分离效果,但是当马赫数上升到0.9时效果明显变差.... 详细信息

设计加工了不同出口马赫数的喷嘴,搭建了涡流管性能测试试验台,对不同马赫数喷嘴涡流管的能量分离性能进行了实验测试,实验结果表明：出口马赫数为0.5到0.8的喷嘴的涡流管具有很好的能量分离效果,但是当马赫数上升到0.9时效果明显变差.当涡流管入口压力在0.4-0.6 MPa之间时,喷嘴出口马赫数为0.8的涡流管具有最好的制冷效应,但当涡流管入口压力继续增加时各喷嘴涡流管的制冷性能差距不大.

关键词：喷嘴涡流管能量分离马赫数

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