检索结果-内蒙古大学图书馆

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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高温熔盐传热蓄热的基础与应用研究

高温熔盐传热蓄热的基础与应用研究

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第一届全国储能科学与技术大会

作者：吴玉庭鹿院卫桑丽霞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暨传热与能源利用北京市重点实验室

熔盐是一种在室温下是固体,但在高温下变成液相的无机盐及其混合物。高温混合熔盐具有传热性能好、工作压力低、液态温度范围宽、使用温度高、成本低、安全可靠等优点,是一种非常有前景的高温传热蓄热工质。熔盐高温传热已在核电、太阳... 详细信息

熔盐是一种在室温下是固体,但在高温下变成液相的无机盐及其混合物。高温混合熔盐具有传热性能好、工作压力低、液态温度范围宽、使用温度高、成本低、安全可靠等优点,是一种非常有前景的高温传热蓄热工质。熔盐高温传热已在核电、太阳能热发电、高温过程工业得到了应用。到目前为止已有大约20座商业化运行的太阳能热发电电站(总装机容量达到了1200 MW)采用了大规模熔盐蓄热技术。此外,熔盐大规模蓄热还可在电力储能独立熔盐蓄热电站、热电厂蓄热调峰、移动式蓄热、高温间歇余热利用、低谷电加热熔盐蓄热供暖等领域具有很好的应用前景。北京工业大学先后配制了135种混合熔盐,进行了热物性测定,优选获得了适用于不同温度范围的混合熔盐优化配方,获得了混合熔盐优化配方的黏度、密度、导热系数、比热等热物性参数随温度变化的试验关联式。建立了熔盐受迫对流传热、自然对流、槽式聚光熔盐集热传热、熔盐相变传热4个试验台。试验获得了3种熔盐在宽广雷诺数范围内不同温度下的湍流和过渡流受迫对流换热系数,综合本课题组试验数据和美国橡树岭国家实验室的6种熔盐试验数据,获得光滑管内湍流和过渡流对流换热的通用试验关联式,并与经典关联式进行了对比,验证了经典关联式对熔盐的适用性。进行了熔盐自然对流的实验和数值模拟研究,获得了不同雷诺数下的自然对流换热系数,并与经典关联式进行了对比。采用低熔点熔盐在实验室的槽式聚光集热传热实验台上实现了3000 h以上的成功运行,获得了包括真空集热管、循环管路和熔盐蓄热罐的热损失以及水-盐换热器的传热性能在内的一大批试验数据。

关键词：雷诺数槽式聚光传热蓄热关联式

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分子模拟方法在光催化反应电荷转移研究中的应用

分子模拟方法在光催化反应电荷转移研究中的应用

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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议

作者：张钰栋桑丽霞张洪杰张静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

1972 年,Fujishima和Honda[1]在n型半导体TiO2电极上发现了水的光电催化分解作用,自此,开启了研究光催化反应的新纪元.光催化反应的本质是指在受光的激发后,催化剂表面产生的电子空穴对分别与氧化性物质和还原性物质相互作用的电化学过... 详细信息

1972 年,Fujishima和Honda[1]在n型半导体TiO2电极上发现了水的光电催化分解作用,自此,开启了研究光催化反应的新纪元.光催化反应的本质是指在受光的激发后,催化剂表面产生的电子空穴对分别与氧化性物质和还原性物质相互作用的电化学过程.在光解水制氢的PEC系统中,光催化反应过程更是一个多相复杂的过程,它涉及到光激发电子-空穴对的产生、电子空穴的复合、电子的捕获、载流子的扩散及漂移、界面上载流子的转移等过程.电荷转移过程是进行能量储存、输运和转换的过程,因此,电荷转移特性对光催化反应的进行有重要的影响.而随着20 世纪量子力学以及计算机软件与应用的发展,为人们从微观水平上对光催化反应过程的研究计算提供了可靠地保证,许多学者将定性分子模拟(如分子动力学、密度泛函理论)用于光催化反应过程中电荷转移特性的研究.Jia Chen[2]运用第一原理密度泛函理论通过对TiO2/水界面上伴有电子迁移的质子转移机制(PCET)的研究分析了析氧反应过程中较大的过电势;Walter *** [3] 运用经典量子论方法将时变密度泛函理论(ab initio)与孔恩-沈吕九方程基础上的surface-hopping理论结合起来,研究了DSSC中茜草色素/I2-/TiO2界面的电子动力学过程.Talgat *** [4] 建立了用于研究二氧化钛纳米棒/催化基团界面上电荷转移动力学的ab initio计算模型.Run Long,Oleg *** [5] 将no adiabaticmolecular dynamics(NAMD)与含时密度泛函理论(TDDFT)相结合研究了QD-TiO2界面上的光生电荷转移过程.本文对分子模拟方法即分子动力学(MD)以及密度泛函理论(DFT)用于研究光催化反应过程中电荷转移特性进行了综述,对现今已经成功运用的方法进行了介绍,以此希望学者对光催化反应过程中电荷转移特性有更进一步的理解,对光催化效率的提高做出贡献.

关键词：光催化电荷转移分子模拟 DFT

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CuS/TiO2纳米管阵列的制备及其光电性能

CuS/TiO2纳米管阵列的制备及其光电性能

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第十四届全国太阳能光化学与光催化学术会议

作者：张静桑丽霞张洪杰张钰栋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

TiO2纳米材料因其廉价、稳定、安全性好的优点,且具有独特的光电性能,是一种绿色环保性的半导体光催化材料.但是作为光催化材料,TiO2具有以下缺点：(1)其带隙较宽(3.0～3.2eV),限制其在波长小于387nm的紫外光照射下才能发挥催化作用;(2... 详细信息

TiO2纳米材料因其廉价、稳定、安全性好的优点,且具有独特的光电性能,是一种绿色环保性的半导体光催化材料.但是作为光催化材料,TiO2具有以下缺点：(1)其带隙较宽(3.0～3.2eV),限制其在波长小于387nm的紫外光照射下才能发挥催化作用;(2)光生电子-空穴复合率高.为了对其进行改进,大量的研究人员对TiO2纳米材料进行量子点修饰.在常用的量子点敏化剂中CdX(X=Se,S,Te),PbX(X=Se,S,Te)含有对环境和人体有害的Cd、Pb元素,而Cu基量子点材料,因其无毒无害且廉价、易合成、有稳定的能带隙和催化功能等优点受到青睐[1,2].本实验采用阳极氧化法在Ti箔表面制备TiO2纳米管阵列[3],采用化学沉积法以Cu(AC)2和Na2S溶液进行CuS沉积.利用扫描电镜(SEM)和UV-vis分光光度计分析其表面形貌和吸光性能,并以1MKOH溶液为电解液在三电极系统中,以太阳能模拟器(AM1.5,100mW/cm2)为光源进行光电性能测试.结果表明：用不同浓度(0.25M,0.05M)的溶液对TiO2纳米管阵列进行CuS沉积后,得到的CuS/TiO2纳米管阵列在波长400～800nm范围内的吸光性明显增强,且光电流密度较纯的TiO2纳米管阵列有较大提高.

关键词： TiO2纳米管阵列 CuS 光电特性

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布置成涡结构微混合器内的流动与混合特性

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化工学报 2013年第7期64卷 2328-2335页

作者：李健夏国栋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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

基于成涡结构强化混合原理设计了一种改进型的平面被动式微混合器。采用商业软件CFD-ACE+对该结构微混合器的混合特性进行了三维数值模拟和结构优化,进一步揭示该微混合器结构对通道内流体流动与混合特性的影响。结合混合通道内流体的... 详细信息

基于成涡结构强化混合原理设计了一种改进型的平面被动式微混合器。采用商业软件CFD-ACE+对该结构微混合器的混合特性进行了三维数值模拟和结构优化,进一步揭示该微混合器结构对通道内流体流动与混合特性的影响。结合混合通道内流体的浓度和流型分布的数值和实验结果可知,该新型微混合器在布置成涡结构的弯曲通道内形成了扩展涡、分离涡和Dean涡,实现了涡系的叠加和强化,加大了流体间的扰动,从而增加了流体的接触面积强化混合;在综合考虑流体混合强度和压降分布等因素下,成涡结构正向布置且缝宽比Wd/W=1/4,厚宽比B/W=3/10,布置角度θa=120°的该微混合器在较广Re范围内的混合效果显著。

关键词：微混合器成涡结构弯曲通道结构优化

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