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中高温热泵混合工质实验研究

太阳能学报 2020年第5期41卷 229-236页

作者：田富宽周国兵朱茂川杨霏华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

计算单工质R124、R152a、R245fa和混合工质R152a/R124、R152a/R245fa的理论循环性能,并实验对比。实验工况为蒸发侧进口水温40~50℃,冷凝测进口水温70~85℃,热泵机组额定输入功率4.5 kW,2种混合物质量配比分别为50/50、30/70、20/80和30... 详细信息

计算单工质R124、R152a、R245fa和混合工质R152a/R124、R152a/R245fa的理论循环性能,并实验对比。实验工况为蒸发侧进口水温40~50℃,冷凝测进口水温70~85℃,热泵机组额定输入功率4.5 kW,2种混合物质量配比分别为50/50、30/70、20/80和30/70、50/50、70/30,其中R152a/R124(30/70)和R152a/R245fa(30/70)的制热功率和循环效能综合表现较优;在50℃热源进水和75℃高温进水工况下,二者电力循环性能系数在3.0以上,后者稍高;但在制热功率方面前者比后者高出19.0%,可达15.2 kW。

关键词：热泵系统混合物制冷剂中高温实验研究循环性能

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马氏体不锈钢的中高温力学性能

金属热处理 2022年第11期47卷 100-105页

作者：陈蕊包翠敏杨智鹏陈炜王圣驰林琳沈阳鼓风机集团股份有限公司辽宁沈阳110142

利用电子万能试验机及热膨胀仪等测试分析手段对不同热处理后的马氏体不锈钢FV520B进行中高温度段的拉伸试验、蠕变试验、线膨胀系数试验,并对试样断口进行扫描电镜观察。结果表明,FV520B钢的中高温拉伸性能较室温出现下降,当测试温度由... 详细信息

利用电子万能试验机及热膨胀仪等测试分析手段对不同热处理后的马氏体不锈钢FV520B进行中高温度段的拉伸试验、蠕变试验、线膨胀系数试验,并对试样断口进行扫描电镜观察。结果表明,FV520B钢的中高温拉伸性能较室温出现下降,当测试温度由300℃升高至500℃时,强度整体呈下降趋势,塑韧性基本保持稳定;FV520B钢经480℃时效后,在300℃测试温度及屈服强度载荷下具有很好的抗蠕变性能;测试温度在300~500℃区间内,FV520B钢的线膨胀速率呈现平缓增长趋势。

关键词： FV520B钢中高温拉伸性能抗蠕变性能线膨胀系数

高温高盐水中月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在砂岩表面吸附规律研究

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西安石油大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 66-73页

作者：师小娟葛际江李珂欣李建达周代余中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油塔里木油田公司勘探开发研究院新疆库尔勒841000

月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱表面活性剂在高盐含量水中具有较好的起泡性能,但在砂岩表面的吸附量尚不明确。本文利用Shim-pack VP-ODS 4.6 mm×250 mm色谱柱、紫外检测器,优化了流动相组成、流速、柱温等色谱条件,建立了高盐水中月桂酰胺... 详细信息

月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱表面活性剂在高盐含量水中具有较好的起泡性能,但在砂岩表面的吸附量尚不明确。本文利用Shim-pack VP-ODS 4.6 mm×250 mm色谱柱、紫外检测器,优化了流动相组成、流速、柱温等色谱条件,建立了高盐水中月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱的高效液相色谱检测方法。吸附性评价表明:温度为110℃、NaCl质量浓度为25×10^(4) mg/L的水中,质量分数小于1%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80~100目石英砂表面吸附量小于2 mg/g;在温度为110℃、水中NaCl质量浓度为(20~25)×10^(4) mg/L条件下,质量分数为0.4%月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80~100目石英砂表面吸附量随溶液中NaCl含量的增加而增加;在110℃、水中NaCl质量浓度为22.5×10^(4) mg/L、CaCl_(2)质量浓度为(0~3)×10^(4) mg/L条件下,质量分数为0.4%的月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱在80~100目石英砂表面吸附量随溶液中CaCl 2含量的增加而降低。研究结果对高温高盐水中甜菜碱表面活性剂的选择与应用有指导作用。

关键词：月桂酰胺丙基羟磺基甜菜碱吸附性中高温高盐

沼液回流对牛粪和玉米秸中高温联合厌氧消化性能影响研究

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可再生能源 2022年第6期40卷 737-742页

作者：冉文娟袁海荣张良李秀金北京化工大学北京高校环境污染控制与资源化工程研究中心北京100029

文章研究了中高温(42±2℃)条件下沼液回流对牛粪和玉米秸联合厌氧消化性能的影响,并对不同进料浓度条件下反应器内pH、氨氮等系统稳定性指标进行了分析。结果表明:在不同进料浓度和不同沼液回流比条件下,100 g/L进料浓度和100%沼液回... 详细信息

文章研究了中高温(42±2℃)条件下沼液回流对牛粪和玉米秸联合厌氧消化性能的影响,并对不同进料浓度条件下反应器内pH、氨氮等系统稳定性指标进行了分析。结果表明:在不同进料浓度和不同沼液回流比条件下,100 g/L进料浓度和100%沼液回流比时系统产气效果最好,比对照组提高了20%;TS和VS去除率比对照组分别提高了10.9个百分点和10.2个百分点。说明沼液回流可以有效提高牛粪和玉米秸的产甲烷率和TS,VS去除率,从而为减少沼液排放和提高牛粪、玉米秸厌氧消化效率提供了新的途径。

关键词：沼液回流联合厌氧消化中高温产气性能

中高温定型复合相变储热材料的制备与性能研究

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中高温定型复合相变储热材料的制备与性能研究

作者：王燕中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所)

学位级别：硕士

由于全球能源短缺和环境污染,以太阳能为代表的可再生能源技术正在迅速发展。太阳能储量大,分布广,但通常具有不连续性,限制了其应用。工业余热通常被排放到大气中,不仅浪费了能源,而且造成了环境问题。储能技术可以缓解能源供需失衡,... 详细信息

由于全球能源短缺和环境污染,以太阳能为代表的可再生能源技术正在迅速发展。太阳能储量大,分布广,但通常具有不连续性,限制了其应用。工业余热通常被排放到大气中,不仅浪费了能源,而且造成了环境问题。储能技术可以缓解能源供需失衡,实现能源的高效利用。相变材料(Phase Change Material,PCM)具有较高的蓄热密度,是重要的储能介质之一。随着第三代聚光太阳能电站(Concentrating Solar Power,CSP)系统的发展,已开发的熔盐类相变储热材料已不能满足其对高温以及高储热密度的需求。因此,中高温储热材料的开发具有重要的意义。本论文的研究目的是开发中高温定型复合相变储热材料,对储热材料的配方和制备工艺进行了研究,主要工作和结论如下:(1)针对熔盐复合相变储热材料成本高的问题,开发了冶金渣(钢渣、矿渣)基定型复合熔盐储热材料。通过实验确定了钢渣和熔盐最佳配比(wt.%)为5:5。之后通过扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM),热重-差示扫描量热法(Thermogravimetric-Differential Scanning Calorimeter,TG-DSC),闪射法导热仪(Laser flashanalysis,LFA),X 射线衍射(X-ray diffraction,XRD)以及高低温冷热循环测试表征并分析了复合材料的微观结构、热性能、化学相容性以及循环稳定性。结果表明,太阳盐/钢渣(5:5)复合材料定型效果良好,微观结构紧密;储热密度为528 kJ/kg(100～500℃),热导率为2.21 W/(m·K;冶金渣与太阳盐之间化学相容性良好;200次冷热循环后,复合材料保持良好结构和热性能。最后,对复合材料的制备成本进行了初步分析,通过对比得出,太阳盐/冶金渣复合材料比传统太阳盐复合材料成本降低了 50%以上。太阳盐/冶金渣复合相变储热材料不仅可以大规模地应用于热能储存,而且为钢铁工业的废弃物回收利用提供了良好的选择。(2)为了满足工作温区和储热密度不断提高的要求,开发了高温玻璃体系定型复合相变储热材料。复合材料以软化温度范围宽,熔化热高且腐蚀性小的玻璃G-400为相变储热材料,多孔氧化铝为基体材料。随后对复合材料微观结构和热物理性能进行了表征。结果表明,制得的G-400/Al2O3定型复合储热材料结构紧密;可操作温度达1300℃,储热密度为1207 kJ/kg(400～900℃),热导率2.70 W/(m·K);复合材料具有良好的热化学相容性;700次冷热循环后复合材料保持良好储热性能。(3)对定型复合相变储热材料的制备工艺进行改进,采用两段式烧结方法,使得复合材料中熔盐的比重提高了 10%,从而提高了太阳盐复合材料的潜热。并且复合材料无破裂无泄漏,定型效果优于一步烧结法。

关键词：相变储热定型复合材料中高温材料制备热性能

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中高温储热实验系统设计优化及搭建

中高温储热实验系统设计优化及搭建

作者：何西波哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

太阳能热发电集成相变储热系统,因其清洁、可持续的发电特性和稳定的运行状态,在解决能源危机和环境问题,克服太阳能供应不连续、不稳定等诸多方面具有重要的应用前景。目前关于热发电及储能技术的研究,主要集中于光热转换效率、材料及... 详细信息

太阳能热发电集成相变储热系统,因其清洁、可持续的发电特性和稳定的运行状态,在解决能源危机和环境问题,克服太阳能供应不连续、不稳定等诸多方面具有重要的应用前景。目前关于热发电及储能技术的研究,主要集中于光热转换效率、材料及单元导热性的提升,而系统层面上,能量的高效稳定与梯级利用、实验室环境下系统的搭建与优化、整体的运行控制策略,鲜有关注。针对以上问题,本文设计并搭建了实验室环境下的中高温相变储热实验系统,进一步构建了完整的控制方案,以保证系统在动态的输入条件下,能够实现长时间稳定的热流输出。实验室内储热系统的整体设计、搭建是本文的主要工作。具体包括:结构布局的设计、工艺流程的确定、关键参数的计算及主要设备的设计和制造,最后进行系统各部分的连接与缺陷测试,证明了管道流通性与电控可操作性良好。进一步研究了储热罐内储热单元尺寸及填充结构对整个系统热性能的影响。文中采用球形储热单元,进行数值模拟并结构优化。对比了六种不同粒径大小的单一粒径填充结构,其中,20 mm输出高温热流的性能最佳;30 mm能够长期稳定地输出有效热流。文中还提出了径向相变温度梯度变化的新型填充结构。结果表明,径向相变温度梯度变化能有效地提高系统的储/放热效率,三层径向相变温度梯度变化的填充结构热效率利用最高。系统整体的运行控制策略,保障了长期稳定的热流输出。具体包括:(1)针对相变材料热性能及储热单元填充结构,进行实验研究的主动测试策略;(2)针对外界动态热流输入,进行短期预测、运行模拟与模式切换的被动循环策略;(3)基于系统实际执行模块、本地控制柜和远程监测平台的分层-集中控制策略。这样不仅能满足实验与研究的需要,还为实际工程的推广应用作铺垫。最后,在不同工况下对砖形储热单元和球形储热单元进行实际的热态测试。砖形单元的显热储热实验证明了系统能够完成基本热态运行操作,满足主动测试的实验要求,但需要对实验步骤做进一步做优化,以减少不必要的热量损失,降低实验的总时长。通过制备球形储热单元并进行单元潜热储热实验,发现储热过程中存在一个较短的温度稳定阶段,证明了实验系统能够完成潜热储热的设计目标,这对于下一步深入优化系统的控制方案具有重大意义。

关键词：储热系统中高温优化设计智能调控热态实验

中高温三轴应力下鲁灰花岗岩热破裂声发射特征的试验研究

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岩土力学 2009年第11期30卷 3331-3336页

作者：武晋文赵阳升万志军董付科冯子军李义太原理工大学矿业工程学院太原030024 中国矿业大学矿业工程学院徐州221008

在中高温三轴应力作用下岩石内部物理化学性质和结构特性将发生变化,随着岩石内部结构的变化会引发一系列的声发射现象。通过试验研究了大试件花岗岩在三轴压力状态下声发射随温度的变化规律。试验研究表明:①随着温度升高,岩石的声发... 详细信息

在中高温三轴应力作用下岩石内部物理化学性质和结构特性将发生变化,随着岩石内部结构的变化会引发一系列的声发射现象。通过试验研究了大试件花岗岩在三轴压力状态下声发射随温度的变化规律。试验研究表明:①随着温度升高,岩石的声发射现象是间断发生的;②花岗岩存在一个开始发生热破裂的门槛值温度,其值为120℃左右;③试验温度范围内花岗岩热破裂的声发射现象可分为5个阶段,即岩石原生裂隙整合阶段、热破裂前声发射静默阶段、热破裂声发射阶段、大规模热破裂后声发射静默阶段、二次热破裂开始阶段。

关键词：中高温三轴应力花岗岩热破裂声发射

酿酒废糟中温和高温干式厌氧消化及微生物群落结构的研究

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河南农业大学学报 2020年第2期54卷 295-303,325页

作者：张腾王世朋孙照勇王松涛沈才洪四川大学建筑与环境学院四川成都610065 泸州老窖股份有限公司四川泸州646000

为了探究不同温度条件下酿酒废糟干式厌氧消化系统表现及微生物群落结构差异,以酿酒废糟为原料,运行中温(37℃)和高温(52℃)干式厌氧消化反应器,研究产沼气效果及微生物群落的动态变化。结果表明,中温和高温条件下酿酒废糟沼气回收率分... 详细信息

为了探究不同温度条件下酿酒废糟干式厌氧消化系统表现及微生物群落结构差异,以酿酒废糟为原料,运行中温(37℃)和高温(52℃)干式厌氧消化反应器,研究产沼气效果及微生物群落的动态变化。结果表明,中温和高温条件下酿酒废糟沼气回收率分别达到了理论产沼气体积的41.32%和42.97%。中温系统中残留挥发性有机酸可以在31 d消耗完毕,而高温系统存在挥发性有机酸积累的风险,44 d才能将残留挥发性有机酸完全消耗。通过分析微生物群落结构发现,在细菌属水平上,高温系统中Defluviitoga和Clostridium优势显著,中温系统中Petrimonas优势显著。中温和高温系统厌氧发酵过程中产甲烷群落均由乙酸营养型产甲烷菌(Methanosarcina)向氢营养型产甲烷菌(Methanoculleus)转变,但产甲烷菌种类和丰度存在明显差异。

关键词：酿酒废糟干式厌氧消化中高温微生物群落

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3种类水滑石在中高温条件下的脱氯性能

东南大学学报（自然科学版） 2016年第4期46卷 782-787页

作者：胡春红曹俊金保昇东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点试验室南京210096

采用共沉淀法制备CaMgAl-HTLs,ZnMgAl-HTLs,FeMgAl-HTLs三种类水滑石(HTLs),在不同初始浓度、温度条件下对3种类水滑石的脱氯性能及其随反应时间的变化进行了试验研究,并结合热重分析对其吸附机理进行推测.结果表明,3种类水滑石材料都... 详细信息

采用共沉淀法制备CaMgAl-HTLs,ZnMgAl-HTLs,FeMgAl-HTLs三种类水滑石(HTLs),在不同初始浓度、温度条件下对3种类水滑石的脱氯性能及其随反应时间的变化进行了试验研究,并结合热重分析对其吸附机理进行推测.结果表明,3种类水滑石材料都具有良好的脱氯性能,在整个试验过程中脱氯效率均在86%以上;瞬时脱氯效率均随反应时长的增加先减小后维持稳定;平均脱氯效率随HCl初始浓度升高而下降;平均脱氯效率随温度的升高呈现出不同的变化趋势,试验温度从350℃升高到650℃,CaMgAl-HTLs,ZnMgAl-HTLs类水滑石的平均脱氯效率先升高后下降随后又略有回升,峰值出现在450℃,分别为97.6%和96.8%,而FeMgAlHTLs类水滑石的平均脱氯效率随温度的升高不断减小,最大值出现在350℃,为94.1%.3种类水滑石中CaMgAl-HTLs吸附剂的综合性能最佳,脱氯效率在93%以上,FeMgAl-HTLs的性能最不稳定.

关键词：类水滑石吸附剂中高温脱氯效率