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工程热物理学报 2024年第1期45卷 152-156页

作者：付金余罗明罡赵军明哈尔滨工业大学能源科学与工程学院哈尔滨150001

颗粒堆积床在高温气冷堆等工业生产中有重要应用。对于事故下颗粒床核反应堆被动冷却的安全性分析,热辐射是最重要的传热机制。本文以表征颗粒堆积床辐射–导热耦合传热过程的传热特性的等效导热系数为研究对象,采用反向离散坐标光线追... 详细信息

颗粒堆积床在高温气冷堆等工业生产中有重要应用。对于事故下颗粒床核反应堆被动冷却的安全性分析,热辐射是最重要的传热机制。本文以表征颗粒堆积床辐射–导热耦合传热过程的传热特性的等效导热系数为研究对象,采用反向离散坐标光线追踪法与有限体积法结合求解颗粒床内热辐射–导热耦合传热,获得等效导热系数。与半经验模型进行对比并分析颗粒直径、颗粒导热系数和发射率对等效导热系数的影响。结果表明,长短程模型相比较其它模型,可以更好地预测颗粒床的等效导热系数,并且随着颗粒直径、颗粒导热系数以及发射率增加,颗粒床的等效导热系数显著增加。研究结果有助于理解颗粒堆积床中的辐射传热作用,为颗粒堆积床传热分析提供参考。

关键词：颗粒堆积床热辐射效应辐射换热等效导热系数

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颗粒堆积床显热储能技术概述

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分布式能源 2024年第3期9卷 12-20页

作者：来振亚侯成龙陈嘉映国旭涛韩高岩丁历威吕洪坤国网浙江省电力有限公司电力科学研究院浙江省杭州市310014

颗粒堆积床显热储能技术具有系统构造简单、建造和运维成本较低、运行温度区间广等优点,在新能源消纳、工业余热利用和清洁供热等方面具有巨大的应用潜力。首先,从储能材料、储能容器两方面对颗粒堆积床显热储能技术进行介绍,概述颗粒... 详细信息

颗粒堆积床显热储能技术具有系统构造简单、建造和运维成本较低、运行温度区间广等优点,在新能源消纳、工业余热利用和清洁供热等方面具有巨大的应用潜力。首先,从储能材料、储能容器两方面对颗粒堆积床显热储能技术进行介绍,概述颗粒堆积床显热储能领域的研究进展;其次,总结分析各设计参数对堆积床气流阻力特性、储热特性、热分层特性的影响,对可回收固体废弃物作为新型储能材料进行技术经济可行性分析,旨在为颗粒堆积床显热储能系统的优化设计提供参考。研究结果表明:床层的热容量是影响堆积床储能特性的最关键因素;与现有储能材料相比,将固体废弃物回收再利用为堆积储能材料具有较为明显的优势。

关键词：颗粒堆积床显热储能储热特性气流阻力热分层

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基于颗粒堆积床模型的线性菲涅尔式太阳能甲醇重整制氢系统综合性能研究

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工程热物理学报 2023年第2期44卷 497-504页

作者：门静婧高哲卫元珂程泽东何雅玲西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室西安710049 中科南京未来能源系统研究院南京211135

本文建立了线性菲涅尔式太阳能吸热/反应器光热–化学反应过程三维数值模型,并对其缩小模型进行了研究,探究了典型的外部因素(太阳能热流分布)和内部因素(催化剂颗粒半径)对系统流动换热与热化学反应综合性能的影响。首先,基于离散元法... 详细信息

本文建立了线性菲涅尔式太阳能吸热/反应器光热–化学反应过程三维数值模型,并对其缩小模型进行了研究,探究了典型的外部因素(太阳能热流分布)和内部因素(催化剂颗粒半径)对系统流动换热与热化学反应综合性能的影响。首先,基于离散元法建立了催化剂颗粒随机堆积床模型。其次,基于蒙特卡罗光线追迹法与多目标优化遗传算法获得了太阳能热流分布。然后,对比了优化前的、优化后的以及理想情况下的系统综合性能,进一步分析了催化剂颗粒半径的影响。研究发现,热流优化后的系统化学反应性能接近于理想,而减小颗粒半径也可促进化学反应,但会增加流动阻力。催化剂颗粒大小的优选或可综合考虑反应程度、流动阻力和烧结温度限制等进行权衡选取。

关键词：线性菲涅尔聚光集热器颗粒堆积床甲醇蒸汽重整制氢热流条件综合性能

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太阳能甲醇重整制氢过程催化剂颗粒床特性及综合性能数值分析

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工程热物理学报 2023年第3期44卷 795-802页

作者：卫元珂高哲程泽东张俊东何雅玲西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室西安710049

针对太阳能甲醇重整制氢系统的数值研究,以往受限于网格划分和计算资源,多采用假设均匀的多孔介质模型,但难以准确描述微观结构下的多组分热-质传输和化学反应过程。本文结合催化剂颗粒床模型和多孔介质模型各自优势,建立了基于实际催... 详细信息

针对太阳能甲醇重整制氢系统的数值研究,以往受限于网格划分和计算资源,多采用假设均匀的多孔介质模型,但难以准确描述微观结构下的多组分热-质传输和化学反应过程。本文结合催化剂颗粒床模型和多孔介质模型各自优势,建立了基于实际催化剂颗粒床孔隙率分布的太阳能甲醇重整制氢系统三维综合数值模型,并将计算结果与传统模型进行对比,发现孔隙率分布对系统性能有着较大的影响,而本文所建的基于实际孔隙率分布的模型更接近于系统真实情况。基于此,本文进一步考察了催化剂颗粒尺寸和运行参数对整个系统流动传热和化学反应综合性能的影响规律。

关键词：太阳能集热器甲醇重整制氢颗粒堆积床孔隙率分布数值模拟

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