检索结果-南通市图书馆

混合比例对复合纳米流体在微通道内的流动换热特性影响研究

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工程热物理学报 2020年第7期41卷 1689-1693页

作者：王少锋夏国栋吕远征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北京100124

采用两步法制备了不同混合比例的水基Al2O3和TiO2纳米流体,总体积浓度均为0.2%,用热物性分析仪(HotDisk 2500S)测试了其导热系数。将制备好的复合纳米流体应用于硅基微通道热沉内研究了其流动换热特性。微通道水力直径为104.35μm,流道... 详细信息

采用两步法制备了不同混合比例的水基Al2O3和TiO2纳米流体,总体积浓度均为0.2%,用热物性分析仪(HotDisk 2500S)测试了其导热系数。将制备好的复合纳米流体应用于硅基微通道热沉内研究了其流动换热特性。微通道水力直径为104.35μm,流道形状分别分为直线型和折线型。研究发现不同混合比例的纳米流体换热效果均强于去离子水。在Re=305时,相较于去离子水,混合比例为1:1的Al2O3-TiO2复合纳米流体在折线型微通道内对流换热系数增加了9.0%。

关键词：复合纳米流体微通道对流换热系数

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棋盘状纳米结构界面体系中的热整流效应

工程热物理学报 2019年第3期40卷 684-689页

作者：李凡罗爽王军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北京100124

本文采用非平衡态分子动力学模拟方法,研究了一端为平壁另一端为棋盘状纳米结构的两相界面系统中的热整流效应。模拟结果表明:棋盘状纳米结构界面处于高温而平壁表面处于低温时,系统的热流量较相反方向的热流量大,从而形成了热整流效应... 详细信息

本文采用非平衡态分子动力学模拟方法,研究了一端为平壁另一端为棋盘状纳米结构的两相界面系统中的热整流效应。模拟结果表明:棋盘状纳米结构界面处于高温而平壁表面处于低温时,系统的热流量较相反方向的热流量大,从而形成了热整流效应;高温热源温度逐渐增加时,系统的热整流效率存在一个极大值;给定热源温度,系统中的流体分子数密度也会对其热整流效率产生一定的影响,在流体分子数密度较小时,系统的热整流效率较高但导热性能较低。

关键词：棋盘状纳米结构热整流分子动力学模拟

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固液界面中热整流效应及其翻转

工程热物理学报 2020年第11期41卷 2813-2817页

作者：李海洋李凡王军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北京100124

本文基于非平衡分子动力学模拟方法,研究了固液界面体系中的热整流特性。基于固液界面对流体分子吸附效应随温度的变化特性,提出了一种固液界面热整流模型,实现了热整流现象,并模拟研究了固液界面结合强度对热整流效应的影响。结果表明... 详细信息

本文基于非平衡分子动力学模拟方法,研究了固液界面体系中的热整流特性。基于固液界面对流体分子吸附效应随温度的变化特性,提出了一种固液界面热整流模型,实现了热整流现象,并模拟研究了固液界面结合强度对热整流效应的影响。结果表明,固液界面结合强度较小时,液体向固体方向的热流较大,而固液界面结合强度较大时,固体向液体方向的热流较大,因而可以实现热整流效应的翻转。

关键词：分子动力学固液结合强度热整流

CO_2羽流地热系统热开采过程热流固耦合模型及数值模拟研究

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化工学报 2019年第1期70卷 72-82页

作者：李静岩刘中良周宇李艳霞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北京100124

建立了CO_2羽流地热系统(CPGS)热开采过程的热流固(THM)耦合模型,结合五点布井方案和多岩层三维几何模型,对一理想热储进行CPGS热开采数值模拟。分析了CPGS热开采过程中热储内的岩体变形特征及其对系统采热性能的影响,并研究了THM耦合... 详细信息

建立了CO_2羽流地热系统(CPGS)热开采过程的热流固(THM)耦合模型,结合五点布井方案和多岩层三维几何模型,对一理想热储进行CPGS热开采数值模拟。分析了CPGS热开采过程中热储内的岩体变形特征及其对系统采热性能的影响,并研究了THM耦合下热储初始孔隙率对CPGS热开采的影响。结果表明:CPGS的运行会引起岩体的冷却收缩,造成热储表观体积的减小和热储孔隙率的增大,这有助于提高热储渗透率,加快地热开采速率,从而对地热开采产生积极影响。初始孔隙率越小,岩体变形对热开采的影响越明显。在假设初始渗透率相同的情况下,初始孔隙率越小,岩体变形引起的渗透率增幅越大,系统的热开采速率越快。

关键词：岩层热储热流固耦合二氧化碳地热系统多孔介质数值模拟

可用于低中温热能储存的四元硝酸盐/埃洛石/石墨定型复合材料的制备与研究

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储能科学与技术 2022年第3期11卷 1044-1051页

作者：李钰颖魏雯珍李琦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应用北京市重点实验室北京100124

本工作报道了一种通过冷压-热烧结法制备的具备低熔点、宽温域的复合定型相变材料,其中相变基体材料为硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙的共晶硝酸盐,结构支撑材料为埃洛石纳米管,导热增强材料为石墨。利用差示扫描量热仪、激光导热仪... 详细信息

本工作报道了一种通过冷压-热烧结法制备的具备低熔点、宽温域的复合定型相变材料,其中相变基体材料为硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙的共晶硝酸盐,结构支撑材料为埃洛石纳米管,导热增强材料为石墨。利用差示扫描量热仪、激光导热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪等测试手段对复合相变材料的储热性能和物理化学性能进行实验研究,结果表明:复合材料的相变温度和分解温度分别为91.3℃和627.5℃,可使用温度区间为536.2℃,优于目前文献已有报道数据。在温度为25~625℃内,其储热密度达到630.15 kJ/kg;添加10%的石墨后复合材料的热导率从0.58 W/(m·K)提高到了1.18 W/(m·K);由于埃洛石纳米管具有中空管状结构,经高温烧结后四元硝酸盐能够吸附在埃洛石纳米管中,能有效解决熔盐材料的腐蚀、泄漏以及热分解问题;埃洛石纳米管和石墨的加入没有与熔盐材料发生化学反应,证明了复合材料具备良好的化学稳定性。经100次循环后,复合相变材料的相变温度和相变潜热波动值小于3.5%,具有较好的循环稳定性。本研究丰富了熔融盐复合相变材料的配方体系和使用温度范围,为其在工业余热回收以及低中温储热领域的应用提供了基础。

关键词：埃洛石纳米管四元硝酸盐复合相变材料储热

新型超级电容器材料修饰尿液微生物燃料电池阳极的研究

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工程热物理学报 2018年第8期39卷 1818-1823页

作者：陈稳稳刘中良侯俊先周宇娄晓歌李艳霞北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能重点实验室北京100124

超级电容器活性炭(SC-AC)是一种新型高吸附活性炭,具有超大高比表面积,发达的中孔结构和高电容性质.在本文中,这种新型超级电容器材料被用于修饰尿液微生物燃料电池(Urine-powered Microbial Fuel Cell,UMFC)阳极碳布.比表面积测试结果... 详细信息

超级电容器活性炭(SC-AC)是一种新型高吸附活性炭,具有超大高比表面积,发达的中孔结构和高电容性质.在本文中,这种新型超级电容器材料被用于修饰尿液微生物燃料电池(Urine-powered Microbial Fuel Cell,UMFC)阳极碳布.比表面积测试结果显示SC-AC的修饰显著增加了阳极的比表面积.电化学阻抗谱表明SC-AC的修饰有效增大了阳极的导电率。高比表面积和高电容特性的协同作用使SC-AC修饰的阳极碳布(SC-AC/CC)表面的微生物附着量远大于空白碳布(CC).SC-AC/CC为阳极的UMFC的最大功率密度达到555.10 mW·m^(-2),是CC的1.8倍。研究结果表明,这种新型超级电容器材料可以用于修饰UMFC阳极且可有效地提升其整体性能.

关键词：超级电容器材料活性炭阳极修饰微生物燃料电池尿液

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单层与双层微通道内流体流动及传热特性研究

工程热物理学报 2019年第5期40卷 1126-1130页

作者：王卓夏国栋马丹丹杨宇辰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北京100124

为了应对集成电路中日益严峻的热问题,本文实验研究了矩形单层微通道(S-R)、锯齿单层微通道(S-Z)、矩形双层微通道(D-R)以及下层矩形上层锯齿微通道(D-R-Z)四种结构内流体的流动及换热特性,实验结果表明:相同流量下这四种结构的压降逐... 详细信息

为了应对集成电路中日益严峻的热问题,本文实验研究了矩形单层微通道(S-R)、锯齿单层微通道(S-Z)、矩形双层微通道(D-R)以及下层矩形上层锯齿微通道(D-R-Z)四种结构内流体的流动及换热特性,实验结果表明:相同流量下这四种结构的压降逐渐增加,双层结构的换热特性好于单层结构.在D-R结构中,将上层吸热量较多的矩形通道换为锯齿形通道后,整体性能得到提升.

关键词： 3D-IC 微通道传热特性

石墨烯类材料修饰尿液微生物燃料电池阳极的研究

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化工学报 2018年第6期69卷 2790-2796页

作者：周宇刘中良侯俊先陈稳稳娄晓歌李艳霞北京工业大学环境与能源工程学院教育部传热强化与过程节能重点实验室北京100124

尿液微生物燃料电池(urine-powered microbial fuel cell,UMFC)能够将尿液中有机物的化学能转化为电能,阳极是影响其产能的关键因素。黑磷(BP)、膨胀石墨(EG)和羧基化石墨烯(COOH-GN)是三种典型的石墨烯类新型材料,分别用这三种材料对... 详细信息

尿液微生物燃料电池(urine-powered microbial fuel cell,UMFC)能够将尿液中有机物的化学能转化为电能,阳极是影响其产能的关键因素。黑磷(BP)、膨胀石墨(EG)和羧基化石墨烯(COOH-GN)是三种典型的石墨烯类新型材料,分别用这三种材料对阳极碳布进行修饰处理得到了三种电极(BP/CC、EG/CC和COOH-GN/CC)。修饰后的电极表面明显变粗糙,且碳布阳极阻抗均有一定程度的减小。分别以BP/CC、EG/CC和COOH-GN/CC三种电极为阳极运行UMFC,获得的最大电压分别为587.71,512.46和492.49 m V,最大功率密度分别为5254.43,3925.44和3252.05 m W/m^3,BP/CC阳极UMFC的性能最好。

关键词：黑磷膨胀石墨羧基化石墨烯燃料电池阳极

槽式太阳能热发电系统能量、[火用]与泛[火用]分析

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太阳能学报 2021年第12期42卷 9-16页

作者：张晓明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暨传热与能源利用北京市重点实验室北京100124

以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各... 详细信息

以美国达科特地区的带蓄热的槽式太阳能热发电系统为计算模型,对槽式太阳能热发电系统进行能量分析、[火用]分析和泛[火用]分析,得到最佳经济点的整个系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数分别为13.1%、14.0%和8.6%。同时得到各子系统的热效率、[火用]效率和泛[火用]利用系数,结果表明,系统能量利用、利用和资源利用过程中最薄弱的环节分别是换热发电子系统、聚光集热子系统和蓄热子系统。最后,通过计算研究集热镜场面积、蓄热成本、几何聚光比与贷款利率对能量效率、[火用]效率与泛[火用]利用系数的影响规律。

关键词：太阳能热发电蓄热能效槽式 [火用]