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超能相变材料在避难硐室降温中的应用

煤炭科学技术 2013年第S2期41卷 192-193页

作者：王子雷天地科技股份有限公司建井研究院北京100013

介绍了避难硐室相变材料的制冷原理,通过试验发现,固-液相变材料具有一定的吸热储能效果。在陕西燕家河煤矿30人永久硐室应用了降温模块,验证了相变材料应用于硐室降温系统的可行性及实用性。

关键词：避难硐室相变材料固-液相变降温模块吸热功率总制冷量

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相变冷却服热舒适性研究

相变冷却服热舒适性研究

作者：陈家鹏华中科技大学

学位级别：硕士

随着全球变暖的不断发展,高温天气越来越频繁,长期处在高温环境中不仅危害人体健康,还会降低工作效率,进而影响经济发展。穿着相变冷却服是解决热应激的一种有效方法,比起安装空调,该方法对环境更友好,并且能够满足更多场景的需求。本... 详细信息

随着全球变暖的不断发展,高温天气越来越频繁,长期处在高温环境中不仅危害人体健康,还会降低工作效率,进而影响经济发展。穿着相变冷却服是解决热应激的一种有效方法,比起安装空调,该方法对环境更友好,并且能够满足更多场景的需求。本文以提高相变冷却服舒适度、优化材料包重量为主要目的。首先分析了人体体温调节机制,得出人体在高温环境中的热平衡方程,以此确定石蜡的用量。设计制作了一款带内胆的相变冷却服,随后通过真人着装实验选定了合适的温度及其布置方式。最后利用FLUENT模拟得出石蜡包的吸热规律,确定了不同温度的封装方式。研究结论主要有以下几点:（1）根据人体热平衡方程并简化计算得到,在35℃高温环境中从事轻度体力劳动时,冷却服所需的功率至少为41W,降温时间取2h,则需要295.2k J的冷量。（2）在26℃至16℃的范围内,相变冷却服都能显著提高人体舒适度,并且相变温度越低,人体舒适度越高。针对人体躯干不同部位,胸部、背部、腰部适合放置相对较低的温度,其中在胸部布置效果更好,而腹部适合放置相对较高的温度。综合舒适度与出汗情况,躯干上部放置16℃下部放置26℃是最佳的选择。（3）在2h的设计时间内,对于16℃的石蜡,随着厚度的增加,融化的总量也在增加,通过该方法来延长制冷时间效率并不高。对于26℃的石蜡包,随着厚度的增加,融化质量几乎不变。16℃的石蜡,其吸热过程有三个阶段;26℃的石蜡,其吸热过程有两个阶段。在材料包中固相石蜡的高度降低之前,不同厚度石蜡的功率表现一致;当高度降低后,不同厚度石蜡的吸热功率出现明显差异。（4）通过改变石蜡包的厚度,可以使组合形式冷却服的平均功率分别提高7.2%和9.6%,或者使其总的重量减少15%。最终确定优化后的封装形式为16℃石蜡厚13mm,26℃石蜡厚7mm。本文对相变冷却服分别从舒适性和材料包两个方面进行了优化,可以概括为在一件冷却服内采取16℃和26℃两种温度的组合布置,并且温度较低的石蜡包质量更重。研究结论和方法为相变冷却服的发展提供了一定的指导意见。

关键词：相变冷却服主观热评价数值模拟固液相变吸热功率

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碟式太阳能吸热器的性能实验研究

碟式太阳能吸热器的性能实验研究

作者：李珍兰州理工大学

学位级别：硕士

太阳能是一种能量巨大、遍布世界且无污染的可再生能源，所以在环境污染日益严重和常规能源日益短缺的今天，太阳能受到了各国的普遍重视。太阳能热发电是一种高效大规模利用太阳能的方式，目前主要有槽式、塔式和碟式三种。与槽式和... 详细信息

太阳能是一种能量巨大、遍布世界且无污染的可再生能源，所以在环境污染日益严重和常规能源日益短缺的今天，太阳能受到了各国的普遍重视。太阳能热发电是一种高效大规模利用太阳能的方式，目前主要有槽式、塔式和碟式三种。与槽式和塔式太阳能热发电相比，碟式太阳能热发电系统启动损失小，光电效率高达29.4%，在三种发电系统中位居首位，因而碟式太阳能热发电系统成为了人们关注的焦点。作为碟式聚光太阳热发电系统的核心部件之一，太阳能吸热器的作用是将聚光器反射聚集的太阳能最大限度的吸收并传递给热媒，其吸热性能直接影响光热转换效率进而影响到整个热发电系统的可靠性和经济性，因此研究吸热器有非常重要的意义。本课题首先提出了一种新型腔式吸热器，继而研制了包含新型腔式吸热器在内的碟式太阳能集热系统，初步研究了碟式太阳能热发电系统集热性能并分析了腔式吸热器的吸热性能。本课题的主要研究内容和结果如下： 1.鉴于腔式吸热器的热损失在碟式太阳能热发电系统总损失中占有很大的比例，综合考虑与吸热器热损失相关的因素、吸热器的形状以及内部传热元件对腔式吸热器热性能的影响，本课题研制了一个整体半球状腔式吸热器，腔体外面包有保温材料。吸热器采光口面积与内表面积的比为1:8，采用八根180mm长、外径14mm、壁厚2mm的重力式热管作为吸热器的传热元件，它们均匀在半径为85mm的圆周上，安装倾角为15°，吸热器腔体内的热管部分长90mm，蒸发吸收聚集的太阳辐射能，保温层内是长40mm的绝热段。在热管内部充有无机换热工质。在热管蒸发段涂有Pyromark2500选择性吸收涂层。 2.在兰州市皋兰县建成了包含新型腔式吸热器在内的碟式太阳能集热系统，初步研究了腔式吸热器的性能。2011年11月29日、2011年12月1日、2011年12月5日以及2011年12月22日(冬至)的实验结果表明：吸热器的腔体中心温度、采光口中心温度、吸热功率以及光热转换效率都与太阳直接辐射强度的变化趋势保持一致，首先随时间逐渐上升，达到最大值后开始下降，而且腔体中心温度和采光口中心温度的最大值总是出现在太阳直接辐射强度最大值出现的附近。分析发现，光热转换效率的最大值通常出现在吸热功率最大值的附近。在太阳直接辐射量为505.5W/m时，吸热器的吸热功率为1686W，热效率为80.6%，即表明本腔式吸热器具有良好的吸热性能，实验所涉及的太阳直接辐射强度是影响碟式太阳能集热吸热系统中吸热器的吸热功率和热效率的重要因素，文中最后分析了本实验系统出现的问题并提出了相应的解决办法。本课题的创新点是研制了新型腔式吸热器并初步揭示了新型腔式吸热器的吸热性能。碟式太阳能热发电系统是一种结构简单、布局灵活、发电效率高、系统优化潜力和成本降低潜力大、初始投资少、应用前景广的太阳能热发电系统，国内外关于该系统的研究很少。本课题设计了一个新型腔式吸热器，并在兰州的天气条件下进行了初步性能实验，研究成果对碟式太阳能发电技术的试验示范和推广应用有重要的参考价值。本课题的研究得到了国家自然科学基金项目(51166008/E0607)、国家科技部星火计划重点项目(2010GA860004)、国家科技支撑计划课题(2011BAD15B03)、甘肃省教育厅项目(0803-06)、“陇原青年创新人才扶持计划”项目(09-0165)、甘肃省建设科技攻关项目(JK2010-29)、甘肃省科技支撑计划(1011GKCA030)、甘肃省高等学校基本科研业务费(09-0258)和兰州理工大学“红柳杰出人才计划”(Q201101)的共同资助。

关键词：碟式太阳能热发电系统腔式吸热器实验研究吸热功率光热转换效率

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微波破乳器结构优化研究

矿业快报 2006年第2期22卷 28-31页

作者：孟凡强范永平王化军付雷北京科技大学土木与环境工程学院

针对自行设计的微波破乳器的结构进行了优化研究试验,重点考察了加热管道在微波破乳器中的不同位置、不同管径及不同管数的情况下,微波对水和乳化油吸热功率的影响,得出了微波破乳器结构的最佳条件。制备含水率50.0%的乳化油,经优化的... 详细信息

针对自行设计的微波破乳器的结构进行了优化研究试验,重点考察了加热管道在微波破乳器中的不同位置、不同管径及不同管数的情况下,微波对水和乳化油吸热功率的影响,得出了微波破乳器结构的最佳条件。制备含水率50.0%的乳化油,经优化的微波破乳器处理离心分离后的油层含水率为4.0%,比经过常规加热获得相同温升的乳化油离心分离油层含水率降低12.7个百分点。

关键词：乳化油微波辐射破乳器吸热功率

碟式太阳能半球形腔式接收器热性能影响因素的实验研究

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内蒙古科技与经济 2015年第6期 70-72页

作者：郝薛刚赵晓燕孙利内蒙古京能盛乐热电有限公司内蒙古工业大学能源与动力工程学院内蒙古呼和浩特010000

设计制作了一个半球形腔式接收器,将其安装于一碟式聚光器焦点位置,以水作为工质对其进行了热性能的实验研究。在室外条件下,研究了直接辐照度、流量对接收器热性能的影响,结果表明:接收器热功率和热效率都随流量的增加呈增大的趋势,随... 详细信息

设计制作了一个半球形腔式接收器,将其安装于一碟式聚光器焦点位置,以水作为工质对其进行了热性能的实验研究。在室外条件下,研究了直接辐照度、流量对接收器热性能的影响,结果表明:接收器热功率和热效率都随流量的增加呈增大的趋势,随着流量继续增加,增大趋势变缓;热功率随直接辐照度的增加而增大,热效率则相反。

关键词：太阳能半球形腔式吸热器吸热功率热效率