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工程热物理学报 2010年第3期31卷 495-498页

作者：熊亚选吴玉庭马重芳张业强北京工业大学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

建立了槽式太阳能聚光集热系统的二维经验模型,应用试验数据验证了模型的可靠性。利用最新一代槽式太阳能集热管、结合LS-2聚光器,对其二者组成太阳能集热系统的光热性能进行了详细的数值研究,研究了传热流体流量、环境风速、传热流体... 详细信息

建立了槽式太阳能聚光集热系统的二维经验模型,应用试验数据验证了模型的可靠性。利用最新一代槽式太阳能集热管、结合LS-2聚光器,对其二者组成太阳能集热系统的光热性能进行了详细的数值研究,研究了传热流体流量、环境风速、传热流体与环境温差及环形空间压力等因素聚光集热器光热性能的影响。

关键词：槽式太阳能聚光集热器二维经验模型光热转换效率风速环形空间压力温差

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TiO_2纳米管阵列电极的制备及其光电特性

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无机材料学报 2010年第11期25卷 1145-1149页

作者：张知宇桑丽霞鲁理平白广梅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及传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

采用声电化学阳极氧化法，以H，P04／Naf水溶液为电解液，在20V直流电压下氧化钛箔制得TiO2纳米管阵列，其管径约为100nm，壁厚15～20nm，管长随氧化时间的增长先增加后减小．所制TiO2纳米管阵列电极在空气中经500℃煅烧后，以高压汞灯... 详细信息

采用声电化学阳极氧化法，以H，P04／Naf水溶液为电解液，在20V直流电压下氧化钛箔制得TiO2纳米管阵列，其管径约为100nm，壁厚15～20nm，管长随氧化时间的增长先增加后减小．所制TiO2纳米管阵列电极在空气中经500℃煅烧后，以高压汞灯为光源，测得其光电压和平均光电流密度随制备样品的氧化时间的增长而减小，且光电压降低程度要小于平均光电流密度降低的程度．通过伏安曲线和Mott—Schottky图分析还可知，所制样品的电荷转移能力和电荷载流子密度随阳极氧化时间的增长而减小．这是由于以H3PO4／Naf水溶液为电解液，超声场长时间加速传质过程的同时会引起管状结构的断裂和部分脱落。从而使得电荷转移阻力增大而影响了光生电荷的传输．

关键词：声电化学 TiO2纳米管阵列光电特性电荷转移

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TiO_2纳米管阵列光电极的电化学阻抗及动力学特性分析

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物理化学学报 2010年第11期26卷 2935-2940页

作者：张知宇桑丽霞孙彪张晓敏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

采用声电化学阳极氧化法,在无机溶剂(H3PO4+Naf水溶液)和有机溶剂(NH4f+水+乙二醇)体系电解液中加20V直流电压制得TiO2纳米管(TNT)阵列,其中无机溶剂样品(记为TNT-A)的管长为650nm,有机溶剂样品(记为TNT-E)的管长为2μm.基于X射线衍射(X... 详细信息

采用声电化学阳极氧化法,在无机溶剂(H3PO4+Naf水溶液)和有机溶剂(NH4f+水+乙二醇)体系电解液中加20V直流电压制得TiO2纳米管(TNT)阵列,其中无机溶剂样品(记为TNT-A)的管长为650nm,有机溶剂样品(记为TNT-E)的管长为2μm.基于X射线衍射(XRD)图谱、场发射扫描电子显微镜图(fESEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)的表征和电流-时间(I-t)曲线、Mott-Schottky图和电化学阻抗谱(EIS)的分析可知,在空气中经500℃煅烧后,TNT-E的吸光性能明显好于TNT-A的吸光性能.在紫外光((365±15)nm)辐照下,测得TNT-E的平均光电流密度与TNT-A的仅差0.05mA·cm-2,这是由于管长的增长增大了电荷转移电阻,并使得传质路径增长,增大了反应所需克服的势垒,降低了电极的反应速率,两者的电荷载流子密度分别为5.31×1020与9.86×1020cm-3.

关键词： TiO2纳米管阵列电荷转移电阻动力学特性电荷载流子密度

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两级单螺杆膨胀机空气动力系统性能研究

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机械工程学报 2010年第10期46卷 139-143页

作者：何为吴玉庭马重芳马国远北京工业大学传热强化与过程节能教育部重点实验室北京100124 北京工业大学传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

为了克服单螺杆气动汽车发动机单级动力系统能量利用率低的缺陷,应用热力学理论对压缩空气两级动力系统性能进行研究,采用变尺度数学优化算法建立数学模型,对两级系统的级间分配进行优化,并通过编程计算,对其获得的级间膨胀比优化结果... 详细信息

为了克服单螺杆气动汽车发动机单级动力系统能量利用率低的缺陷,应用热力学理论对压缩空气两级动力系统性能进行研究,采用变尺度数学优化算法建立数学模型,对两级系统的级间分配进行优化,并通过编程计算,对其获得的级间膨胀比优化结果进行验证,分析系统总效率和加热温度等因素对系统动力性能参数——总输出功和气耗率的影响。理论研究结果表明,储气压力30MPa,储气容积300L的两级系统,当各级入口温度相同时,其最优膨胀比组合为10∶7,此外,9∶7和9∶8也可作为优化膨胀比;系统效率和加热温度越高,系统的总输出功也越大,气耗率与之相反。证明采用两级系统并结合级间加热方式时可以大大改善系统的性能。

关键词：气动汽车发动机单螺杆压缩空气

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单螺杆压缩空气单级动力系统性能研究

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工程热物理学报 2010年第6期31卷 1023-1026页

作者：何为吴玉庭马重芳马国远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

为了改善原有气动汽车发动机的缺陷，提出了一种以单螺杆膨胀机为气动汽车发动机的新型压缩空气动力系统，并对其单级型式进行了初步的理论研究，分析了发动机膨胀比、发动机效率和空气加热温度等因素对动力系统总输出功的影响，并结合... 详细信息

为了改善原有气动汽车发动机的缺陷，提出了一种以单螺杆膨胀机为气动汽车发动机的新型压缩空气动力系统，并对其单级型式进行了初步的理论研究，分析了发动机膨胀比、发动机效率和空气加热温度等因素对动力系统总输出功的影响，并结合分析结果对平均续航里程进行了评估。结果表明，提高发动机膨胀比、效率及空气加热温度，是提高单级系统动力性能的主要途径，效率0．5时此单级系统即可实现平均续航里程90km以上，完全能够满足短途交通工具对一般续航里程的要求。

关键词：单螺杆发动机压缩空气单级气动汽车

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线性菲涅耳聚光系统无遮挡镜场布置的光学几何方法

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光学学报 2010年第11期30卷 3276-3282页

作者：杜春旭王普马重芳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利用北京市重点实验室北京100124

线性菲涅耳聚光反射装置(LfR)是每一行反射镜面(镜元)均实时跟踪太阳光的装置,可将太阳入射光反射至固定位置的线性吸热器上,LER上每一镜元的入射角、反射角和跟踪倾角均时刻变化,使得系统相邻镜元之间的阴影与遮挡分析变得非常复杂。... 详细信息

线性菲涅耳聚光反射装置(LfR)是每一行反射镜面(镜元)均实时跟踪太阳光的装置,可将太阳入射光反射至固定位置的线性吸热器上,LER上每一镜元的入射角、反射角和跟踪倾角均时刻变化,使得系统相邻镜元之间的阴影与遮挡分析变得非常复杂。利用光学投影得到LfR镜场中任一镜元在太阳矢量方向上的影长与斜长。为了得到相邻镜元之间不存在阴影与遮挡影响的条件,分析影长与斜长之间的关系,例如最小间距等。最后给出在具体算例情况下的镜元间距分析和镜元布置与有效辐照度的关系。

关键词：线性菲涅耳聚光装置矢量法阴影与遮挡影长与斜长镜元间距

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受限浸没射流阵列冲击针肋热沉的传热特性

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航空动力学报 2010年第12期25卷 2795-2801页

作者：杨瑞波夏国栋柴磊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

以去离子水为工质,对受限浸没射流阵列冲击矩形针肋热沉的传热特性进行了实验研究.讨论了热沉几何参数和射流雷诺数对传热特性的影响规律.结果表明：针肋高度直接影响换热能力,但并非越高越好;热沉传热特性受针肋宽度与肋间距影响较大,N... 详细信息

以去离子水为工质,对受限浸没射流阵列冲击矩形针肋热沉的传热特性进行了实验研究.讨论了热沉几何参数和射流雷诺数对传热特性的影响规律.结果表明：针肋高度直接影响换热能力,但并非越高越好;热沉传热特性受针肋宽度与肋间距影响较大,Nu在0.625≤W/G≤1.000内呈塔型分布;Nu在2.5≤H/d≤10.0之间不断下降;S/d在3.00~4.50之间,Nu随S/d的增大单调递增,但Re增大到4 000后,换热性能与S/d基本无关;S/d在4.50~7.00之间,Nu随S/d的增大单调递减;热沉的热阻随泵功的增大而降低,但变化渐趋平缓.

关键词：受限射流射流阵列肋化表面对流热阻强化传热

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TiO2纳米管阵列电极的电荷转移特性研究

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工程热物理学报 2010年第8期31卷 1371-1374页

作者：张知宇桑丽霞鲁理平白广梅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及传热与能源利用北京市重点实验室

采用超声电化学阳极氧化法快速制得TiO2纳米管阵列,在一定范围内提高阳极氧化电压可以有效增大样品的管内径、壁厚和管长。在空气中经500℃煅烧6 h后,以高压汞灯为光源,20 V氧化电压制得的TiO2纳米管阵列电极表现出比10 V氧化电压电极... 详细信息

采用超声电化学阳极氧化法快速制得TiO2纳米管阵列,在一定范围内提高阳极氧化电压可以有效增大样品的管内径、壁厚和管长。在空气中经500℃煅烧6 h后,以高压汞灯为光源,20 V氧化电压制得的TiO2纳米管阵列电极表现出比10 V氧化电压电极更好的光电化学特性,其平均光电流密度可达5.6 mA/cm^2,光电压约为0.9 V/（SCE）。10 V和20 V氧化电压制得的TiO2纳米管阵列具有相近的平带电势,而后者具有相对较大的光电流和电荷载流子密度。

关键词：阳极氧化 TiO2纳米管阵列光电流电荷载流子密度

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被动式燃料电池动态性能传质影响实验研究

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工程热物理学报 2010年第7期31卷 1178-1180页

作者：郭航吴晓晖叶芳裴媛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

自行研制了可在任意角度下工作的小型被动式直接甲醇燃料电池。对被动式燃料电池在不同电流负载变化情况下的输出电压动态响应开展了实验研究工作。实验结果表明,在加载电流的时候,阳极甲醇溶液浓度为9 mol/L时燃料电池的输出电压明显... 详细信息

自行研制了可在任意角度下工作的小型被动式直接甲醇燃料电池。对被动式燃料电池在不同电流负载变化情况下的输出电压动态响应开展了实验研究工作。实验结果表明,在加载电流的时候,阳极甲醇溶液浓度为9 mol/L时燃料电池的输出电压明显高于溶液浓度为5 mol/L时的,而且变化比较平稳。在卸载电流以及低电流密度时,阳极燃料浓度为5mol/L的电压高于浓度为9 mol/L时的。放电电流密度越高,低浓度时的放电电压越不稳定。从被动式燃料电池内部传质过程与电化学反应耦合的角度对实验结果开展了分析。

关键词：直接甲醇燃料电池被动式供料动态响应传质自呼吸

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结霜对微型冷库性能影响的实验研究

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工程热物理学报 2010年第10期31卷 1755-1758页

作者：刘耀民刘中良黄玲艳勾昱君北京工业大学教育部传热强化与过程节能重点实验室传热与能源利用北京市重点实验室北京100124 唐山学院河北唐山063000

运用一种新的实验方法排除了环境温度变化对微型冷库性能的影响,从而定量研究了单一结霜现象对之造成的影响。研究表明,随着冷库的连续运行,蒸发器排管上形成的霜层厚度不断增加,直至霜层达到充分生长阶段。在冷库运行的后期,由于蒸发... 详细信息

运用一种新的实验方法排除了环境温度变化对微型冷库性能的影响,从而定量研究了单一结霜现象对之造成的影响。研究表明,随着冷库的连续运行,蒸发器排管上形成的霜层厚度不断增加,直至霜层达到充分生长阶段。在冷库运行的后期,由于蒸发器霜层的影响导致冷库的COP平均降低了0.024,相对于无霜条件下降低了3.2%。

关键词：结霜冷库蒸发器 COP

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