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首届中国太阳能热发电大会

作者：吕博夫吴玉庭熊亚选隆志凌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

太阳能热发电是一种很有前途的可再生能源发电方式。在已经商业化运行的太阳能热发电站里,槽式系统占有很大比例。熔盐作为一种性能优良的高温传热蓄热工质,应用在槽式太阳能热发电领域中可大幅提升电站存储热能的能力,进而提高槽式电... 详细信息

太阳能热发电是一种很有前途的可再生能源发电方式。在已经商业化运行的太阳能热发电站里,槽式系统占有很大比例。熔盐作为一种性能优良的高温传热蓄热工质,应用在槽式太阳能热发电领域中可大幅提升电站存储热能的能力,进而提高槽式电站的发电量与发电效率。本文利用Solar Advisor Model(SAM)软件,模拟在中国一些地区建设以熔盐作为传蓄热工质,装机容量80MW的槽式太阳能热发电站,结合经验数据,计算了不同建设地点、太阳倍数、蓄热时间等条件下,槽式电站的年发电量与年发电效率。综合上述计算结果,以高效利用集热蓄热装置为目的,提出建设熔盐槽式太阳能热发电站的最优太阳倍数为4倍到6倍,最优蓄热时间为16-18小时。优化后的槽式电站,其最高年发电效率可达15.65,年发电量达到4.82kWh。模拟和优化结果可以为熔盐槽式太阳能热发电站的建设提供参考。

关键词：槽式太阳能热发电熔盐发电量发电效率模拟

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单螺杆膨胀机制冷系统的逆布雷顿循环分析

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化工学报 2014年第S1期65卷 245-250页

作者：王伟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

利用气体膨胀制冷可获得较大的温降,具有广泛应用于工业节能领域的潜力,研究和开发小型逆布雷顿循环制冷系统对我国的节能减排事业具有重要意义。提出了一种逆布雷顿循环制冷系统的典型流程,建立了热力学模型,分析了是否加回热器、膨胀... 详细信息

利用气体膨胀制冷可获得较大的温降,具有广泛应用于工业节能领域的潜力,研究和开发小型逆布雷顿循环制冷系统对我国的节能减排事业具有重要意义。提出了一种逆布雷顿循环制冷系统的典型流程,建立了热力学模型,分析了是否加回热器、膨胀机绝热效率对系统性能的影响。这些工作为研发这种小型系统提供了理论依据。

关键词：逆布雷顿循环单螺杆膨胀机热力学过程数学模拟焓回热器绝热效率性能系数

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单螺杆发动机在不同进气压力下的实验研究

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工程热物理学报 2014年第1期35卷 160-162页

作者：彭延海吴玉庭何为吉威宁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京100024

为了改善原有气动发动机的缺陷,提出了一种新型的气动发动机—单螺杆膨胀机,其具有容积效率高、结构控制简单、噪声低、寿命长等特点。为了测试单螺杆膨胀机的各项性能,建立了单螺杆膨胀机压缩空气动力系统,对膨胀机在不同进气压力下进... 详细信息

为了改善原有气动发动机的缺陷,提出了一种新型的气动发动机—单螺杆膨胀机,其具有容积效率高、结构控制简单、噪声低、寿命长等特点。为了测试单螺杆膨胀机的各项性能,建立了单螺杆膨胀机压缩空气动力系统,对膨胀机在不同进气压力下进行了实验研究.实验结果表明:随着进气压力升高膨胀机输出功率及总效率升高,而气耗率下降,即膨胀机在高进气压力下具有较好的动力性能、经济性能和较高的总效率。

关键词：气动发动机单螺杆膨胀机气动汽车压缩空气

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多壁碳纳米管长度对导热硅脂导热性能的影响

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工程热物理学报 2014年第6期35卷 1185-1188页

作者：勾昱君刘中良张广孟李艳霞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暨北京市传热与能源利用重点实验室北京100124 唐山学院河北唐山063000

本文以多壁碳纳米管为添加材料用于改善导热硅脂的导热性能,分别研究了碳纳米管长度和碳管表面改性对硅脂热性能的影响。结果表明碳管长度对硅脂的热性能有明显影响,硅脂的导热性能会随着添加的MWCNT长度的增加而降低,只有当MWCNT的长... 详细信息

本文以多壁碳纳米管为添加材料用于改善导热硅脂的导热性能,分别研究了碳纳米管长度和碳管表面改性对硅脂热性能的影响。结果表明碳管长度对硅脂的热性能有明显影响,硅脂的导热性能会随着添加的MWCNT长度的增加而降低,只有当MWCNT的长度小于一定值后,才能有效提高硅脂的导热性能,否则可能会产生相反的效果。碳管表面的功能化处理能提高硅脂的导热性能。透射电子显微镜分析表明,经过表面改性的MWCNT表面发生明显变化,功能团的附着使得碳管之间的分散性增强,从而使添加了改性后的MWCNT/硅脂导热系数增大,热阻降低。

关键词：热界面材料多壁碳纳米管导热系数接触压力

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钠钾合金热管启动性能实验研究

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工程热物理学报 2014年第12期35卷 2508-2512页

作者：郭青郭航闫小克叶芳王雪娇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 中国计量科学研究院北京100013

良好的启动特性是热管可靠运行的必要条件。重力热管启动特性受倾角等因素影响较大。采用55%钾+45%钠配比的钠钾合金热管,实验研究了倾角对其启动特性的影响。得到了倾角为0°,10°,20°,30°,40°及50°时的... 详细信息

良好的启动特性是热管可靠运行的必要条件。重力热管启动特性受倾角等因素影响较大。采用55%钾+45%钠配比的钠钾合金热管,实验研究了倾角对其启动特性的影响。得到了倾角为0°,10°,20°,30°,40°及50°时的启动特性,并获得了外壁温分布曲线。结果表明该热管启动特性良好,倾角的增加不仅使冷凝段温度上升更有利于热管的启动。

关键词：热管热虹吸管钠钾壁温分布

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小尺度复层物体传热过程分析

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青岛科技大学学报（自然科学版） 2014年第6期35卷 627-630页

作者：马艳陈永昌张辉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

以小尺度多层物体为对象,针对非对称传热工况,进行了复合传热特性及影响因素的分析。计算结果表明,电热膜发热量较低时,复合层各层的温差变化很小。随着发热量的增加,各层温差变化明显。电热膜的发热量约75%用于电热膜表面与空气的自然... 详细信息

以小尺度多层物体为对象,针对非对称传热工况,进行了复合传热特性及影响因素的分析。计算结果表明,电热膜发热量较低时,复合层各层的温差变化很小。随着发热量的增加,各层温差变化明显。电热膜的发热量约75%用于电热膜表面与空气的自然对流换热,25%用于向胶水侧的导热。改变复合层厚度对散热损失有一定影响,随着热通量的增加,厚度的改变对电热膜和玻璃的温差影响明显。

关键词：小尺度非对称传热特性复合层物体

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太阳能聚光热发电系统跟踪角的矢量分析

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水电能源科学 2014年第2期32卷 197-200,178页

作者：杜春旭王普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

针对太阳能聚光热发电系统中跟踪装置的跟踪角计算方法及相应的涉及几何光学的计算公式(如反射光方向、入射角等)均不相同的问题,通过矢量法简化了理论推导过程,给出塔式、槽式、碟式、线性菲涅耳型四种主要的太阳能聚光反射装置的跟踪... 详细信息

针对太阳能聚光热发电系统中跟踪装置的跟踪角计算方法及相应的涉及几何光学的计算公式(如反射光方向、入射角等)均不相同的问题,通过矢量法简化了理论推导过程,给出塔式、槽式、碟式、线性菲涅耳型四种主要的太阳能聚光反射装置的跟踪角、入射角及反射光的矢量计算公式,可为实际工程应用及分析提供必要的理论基础。

关键词：太阳能热发电太阳跟踪矢量法跟踪角

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螺旋槽换热表面污垢形成机理的模型研究

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建筑科学 2014年第4期30卷 54-58,109页

作者：于丹陈永昌马重芳北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044 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

本文依据大量螺旋槽管污垢特性的实验数据,分析螺旋槽换热表面的污垢形成机理,考虑换热表面结构对污垢沉积和剥蚀过程的影响,同时考虑饱和度对溶液颗粒污垢沉积的影响,合并螺旋槽换热表面的强化传热特性,建立了螺旋槽换热表面的污垢预... 详细信息

本文依据大量螺旋槽管污垢特性的实验数据,分析螺旋槽换热表面的污垢形成机理,考虑换热表面结构对污垢沉积和剥蚀过程的影响,同时考虑饱和度对溶液颗粒污垢沉积的影响,合并螺旋槽换热表面的强化传热特性,建立了螺旋槽换热表面的污垢预测模型。将螺旋槽管污垢预测模型的计算结果同实验数据结果相对比,污垢热阻随时间的预测值与实验值的误差控制在15%以内。

关键词：螺旋槽表面污垢形成机理模型

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独立熔盐蓄热电站技术及其评价

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储能科学与技术 2014年第3期3卷 191-196页

作者：吴玉庭任楠马重芳刘斌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

储能电站可解决可再生能源间歇性和不稳定性的问题,满足常规电力系统和区域能源系统效率、安全性和经济性的迫切需要。本文提出了一种新的蓄热电站技术——独立熔盐蓄热电站,进行了独立熔盐蓄热电站原理的介绍、概念设计和技术经济评价... 详细信息

储能电站可解决可再生能源间歇性和不稳定性的问题,满足常规电力系统和区域能源系统效率、安全性和经济性的迫切需要。本文提出了一种新的蓄热电站技术——独立熔盐蓄热电站,进行了独立熔盐蓄热电站原理的介绍、概念设计和技术经济评价。结果表明:独立熔盐蓄热电站初期投资很低,仅为6152.88元/kW,投资回收期短,在3年以内。独立熔盐蓄热电站占地面积小,可建在城市中实现热电联供,总能效率可由单纯发电的30%提高到80%以上。

关键词：储能熔融盐蓄热电站

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高温熔盐单罐储热中的自然对流传热规律研究

高温熔盐单罐储热中的自然对流传热规律研究

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第一届全国储能科学与技术大会

作者：鹿院卫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暨传热与能源利用北京市重点实验室

储热可以解决太阳能高温热发电的间歇性问题,实现太阳能的连续热发电,也是太阳能高温热发电不同于其它可再生能源发电（风电、光伏发电）的优越性所在。目前较为成熟、且被大规模应用的太阳能储热方式是双罐储热,熔盐是通过熔盐泵驱动... 详细信息

储热可以解决太阳能高温热发电的间歇性问题,实现太阳能的连续热发电,也是太阳能高温热发电不同于其它可再生能源发电（风电、光伏发电）的优越性所在。目前较为成熟、且被大规模应用的太阳能储热方式是双罐储热,熔盐是通过熔盐泵驱动流动来完成储热和释热过程,故强迫对流是其流动与传热的基本规律,故在高温熔盐的受迫对流传热与强化研究方面,北京工业大学、中国科学院、西安交通大学,中山大学等科研单位,完成了许多有意义的研究工作。但双罐储热储热成本过高,这正是目前太阳能高温热发电技术与风电、光伏发电难以竞争的关键所在。为了降低储热成本,人们寻求单罐的储热方法,如单罐斜温层、相变胶囊储热,中山大学、中科院等单位在这方面做了很多创新性的研究工作。寻求多样化的单罐蓄热方法,仍是人们追求的目标。如果将盘管换热器布置在熔盐储热罐内,通过传热和释热介质流过罐内换热器,实现熔盐的储热和释热过程,也是熔盐单罐蓄热的一种方式,那么在罐内熔盐侧,熔盐完成的就是相变及自然对流传热过程。北京工业大学一直尝试研究熔盐的相变及自然对流传热的规律。为了研究熔盐的自然对流传热规律,采用焦耳加热法,加热微细金属丝,分析微细圆柱表面熔盐的自然对流传热规律。结果表明,小雷利数（R）条件下熔盐的自然对流传热规律可以考虑采用黏性耗散的Fand关联式来预测,数值计算得到了相同的结果。在R<108的层流范围内,数值计算结果同样表明,圆柱表面熔盐自然对流传热规律可以用Fand关联式预测。但Fand关联式使用较为复杂,且没有考虑熔盐的变物性传热影响。根据数值计算及实验结果,同时考虑熔盐的变物性影响,研究拟合得到了可以简单预测熔盐层流自然对流传热规律的关联式,该关联式能够预测瑞利数小于108的层流自然对流传热。图1展示了努歇尔特数随瑞利数和普朗特数的变化规律。

关键词：关联式对流传热高温熔盐

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