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物理溶剂型相变吸收剂捕集CO_(2)研究进展

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精细化工 2024年第8期41卷 1625-1636页

作者：金宋尹少武童莉葛刘传平王立北京科技大学能源与环境工程学院北京100083 新疆工程学院能源工程学院新疆乌鲁木齐830000

近年来,为进一步降低燃煤电厂产生CO_(2)造成的碳捕集能耗,基于传统有机胺化学吸收剂研发的相变吸收剂成为CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)技术的研究热点,相较于传统有机胺相变吸收剂,物理溶剂型相变吸收剂具有更优异的性能。首先,从传... 详细信息

近年来,为进一步降低燃煤电厂产生CO_(2)造成的碳捕集能耗,基于传统有机胺化学吸收剂研发的相变吸收剂成为CO_(2)捕集、利用与封存(CCUS)技术的研究热点,相较于传统有机胺相变吸收剂,物理溶剂型相变吸收剂具有更优异的性能。首先,从传统相变吸收剂研究现状出发,阐述了传统相变吸收剂存在的不足;然后,以此为切入点,结合溶剂组成和相变机理,重点综述了物理溶剂型相变吸收剂,主要包括醇胺混合类、砜胺混合类和醚胺混合类溶剂的研究进展,从分相情况和性能提升等方面对其进行介绍和分析,比较其优缺点;最后,结合研究现状和工业应用需求,指出物理溶剂型相变吸收剂的未来研究方向。

关键词：燃煤电厂 CO_(2)捕集化学吸收法相变吸收物理溶剂型吸收剂

MRF方法下旋转内域对流场特性及转矩的影响

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化学工业与工程 2024年第4期41卷 169-178页

作者：张威陈琛刘盼盼北京建筑大学环境与能源工程学院西安交通大学人居环境与建筑工程学院

多重参考系法（MRF）常用于搅拌过程的数值模拟研究，但此方法中旋转内域尺寸的讨论尚不充分，已有的研究结论也仅适用于特定尺寸搅拌结构。对装配Rushton叶轮的搅拌筒中搅拌过程进行数值模拟，与实验数据比较，确定搅拌模拟中最适宜旋... 详细信息

多重参考系法（MRF）常用于搅拌过程的数值模拟研究，但此方法中旋转内域尺寸的讨论尚不充分，已有的研究结论也仅适用于特定尺寸搅拌结构。对装配Rushton叶轮的搅拌筒中搅拌过程进行数值模拟，与实验数据比较，确定搅拌模拟中最适宜旋转内域尺寸，提出了适用于不同搅拌筒结构的旋转内域划分依据，并研究了内域尺寸对计算转矩的影响。结果表明，在MRF方法下，内外域交界面位置的影响主要在叶轮排出流方向，旋转内域尺寸对转矩的影响小于5%。提出内域直径Z=(din-D)/（T-2b-D）的定义方式，在Z=0.29时划分出旋转域的数值模拟准确性最高，且不受搅拌筒叶轮和挡板间相对大小的限制，可为MRF方法下旋转域尺寸选择提供理论参考。

关键词：搅拌筒多重参考系法旋转内域搅拌转矩

融合支持向量机和特征降维方法的人-椅系统振动模型研究

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声学学报 2024年第2期49卷 217-225页

作者：王新伟张筱璐林森高宇欣北京工业大学机械与能源工程学院北京100124

人-椅系统的振动传递特性受人体体征参数、座椅结构、乘坐环境等多种复杂因素影响。在人体振动实验研究的基础上,寻求构建一种基于支持向量机回归的座椅频响函数预测模型,分别采用递归特征消除法和主成分分析法对人体体征参数进行降维,... 详细信息

人-椅系统的振动传递特性受人体体征参数、座椅结构、乘坐环境等多种复杂因素影响。在人体振动实验研究的基础上,寻求构建一种基于支持向量机回归的座椅频响函数预测模型,分别采用递归特征消除法和主成分分析法对人体体征参数进行降维,并将低维特征输入预测模型,以实现对人-椅系统频响函数及其正交轴效应的预测。结果显示,相比传统支持向量机回归模型,应用主成分分析法降低体征参数关联,可以显著降低模型预测误差,预测值与实测值拟合度可达92%。通过递归特征消除法剔除次要体征参数,可进一步提升预测精度,预测值与实测值拟合度达94%。研究表明,基于特征降维优化的支持向量机回归预测模型能够有效筛选人体振动模型中输入参数的冗余信息,并提升座椅频响函数的计算效率和预测精度。

关键词：人-椅系统支持向量回归递归特征消除主成分分析

不同Pt与Ni质量比的Pt-Ni复合电极析氢性能实验

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哈尔滨工业大学学报 2024年第2期56卷 141-150页

作者：孙金栋贾欣欣刘阳王昊锋苏虹茜北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

为降低PEM制氢Pt电极成本,采用电化学沉积法制备以泡沫镍为基材微量Pt沉积的Pt-Ni复合电极。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光谱仪对制备的Pt-Ni复合电极进行表征,采用电化学工作站和PEM电解池对Pt与Ni质量比分别为1∶7、1∶11... 详细信息

为降低PEM制氢Pt电极成本,采用电化学沉积法制备以泡沫镍为基材微量Pt沉积的Pt-Ni复合电极。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光谱仪对制备的Pt-Ni复合电极进行表征,采用电化学工作站和PEM电解池对Pt与Ni质量比分别为1∶7、1∶11、1∶12、1∶14和1∶23的5种不同复合电极及泡沫镍电极的析氢性能进行电化学对比分析实验和PEM制氢对比实验。结果表明:以泡沫镍为基材,采用电化学沉积法制备的Pt-Ni复合电极性能稳定,沉积Pt质量的多少对Pt-Ni复合电极的析氢性能有较大影响;存在一个最佳Pt与Ni质量比,实验条件下的最佳Pt与Ni质量比为1∶12,沉积Pt量过多和过少都会使其析氢性能降低,过多造成的Pt沉积堆叠相比较少对析氢性能的影响更加明显。在制备微量Pt沉积的Pt-Ni复合电极时,要坚持以最佳Pt与Ni质量比为基准和沉积Pt量“宁少毋多”的原则,实际工程应用中应避免“沉积Pt量越多电极性能越好”的误区。

关键词：最佳Pt与Ni质量比 Pt-Ni复合电极析氢性能电化学分析实验电解池实验泡沫镍

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基于Micro-CT和深度学习的盐溶液冷冻分离机理研究

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实验技术与管理 2024年

作者：师茹杨晖崔哲张灿郑颖田春元北京建筑大学环境与能源工程学院

冷冻是溶液脱盐的一种方法，分布在冰内部的盐包裹体会影响盐溶液冰的盐度，降低脱盐效果，因此研究盐包裹体的分布与盐度之间的关系很有必要。该文在实验室可控条件下单向冷冻质量浓度为6 wt %的NaCl溶液，冷冻温度设置为－20 ℃，采... 详细信息

冷冻是溶液脱盐的一种方法，分布在冰内部的盐包裹体会影响盐溶液冰的盐度，降低脱盐效果，因此研究盐包裹体的分布与盐度之间的关系很有必要。该文在实验室可控条件下单向冷冻质量浓度为6 wt %的NaCl溶液，冷冻温度设置为－20 ℃，采用高分辨率X射线计算机断层扫描（micro-computed tomography，Micro-CT）技术扫描了NaCl溶液冰的上部、中部和下部，使用深度学习（deep learning，DL）技术分析了盐包裹体面积比例的变化。实验测试并计算了NaCl溶液冰的盐度分布，并将NaCl溶液冰的微观结构参数与盐度分布参数相关联，证明了Micro-CT技术与DL技术相结合是一种可视化和定量分析NaCl溶液冰内部结构的有效方法。

关键词： NaCl溶液冰深度学习盐包裹体盐度分布

基于TRNSYS的空气源热泵辅助太阳能集装箱房供能系统优化研究

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热科学与技术 2024年第2期23卷 113-121页

作者：张梦郝学军佟峥北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

将北京北部山区某集装箱房作为研究对象,采用TRNSYS软件建立太阳能光热—空气源热泵供热系统仿真模型,模拟了1月份的运行状态,对运行结果进行分析。结果表明,室内温度未能满足供暖要求,且供暖系统不能实现离网运行。对此,提出改进方案,... 详细信息

将北京北部山区某集装箱房作为研究对象,采用TRNSYS软件建立太阳能光热—空气源热泵供热系统仿真模型,模拟了1月份的运行状态,对运行结果进行分析。结果表明,室内温度未能满足供暖要求,且供暖系统不能实现离网运行。对此,提出改进方案,将太阳能光热组件更换为太阳能光伏光热组件,末端供暖方式由暖风机更换为地板辐射供暖。改进后结果表明,室内温度大幅提升,保持20.0℃上下,满足供暖要求。室内温度波动指标由改进前的78.0%,减至12.5%。总计耗电量由改进前的1494.0减至674.7 kW·h。系统二氧化碳减排量由改进前的108.75增至325.27 kg,减排量提高198.9%。光伏光热组件发电量为713.0 kW·h,满足房间的用电量需求,理论上实现了离网运行。研究结果可为集装箱房的供能系统设计提供理论依据。

关键词：太阳能光伏光热空气源热泵 TRNSYS 集装箱房

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特斯拉阀型脉动热管传热特性数值研究

化学工程 2024年第8期52卷 37-42页

作者：张威郭昱隆北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

基于VOF模型,将D型特斯拉阀分别设置于脉动热管的蒸发段、冷凝段、绝热段位置,对单回路特斯拉阀型脉动热管的传热特性进行数值模拟,研究特斯拉阀的位置对启动时间、运行温度、传热热阻的影响规律。结果表明:特斯拉阀的单向导通性能够有... 详细信息

基于VOF模型,将D型特斯拉阀分别设置于脉动热管的蒸发段、冷凝段、绝热段位置,对单回路特斯拉阀型脉动热管的传热特性进行数值模拟,研究特斯拉阀的位置对启动时间、运行温度、传热热阻的影响规律。结果表明:特斯拉阀的单向导通性能够有效促进工质流动循环,特斯拉阀位于蒸发段及绝热段的启动时间优于普通脉动热管,在加热功率为2 W时,特斯拉阀位于蒸发段的脉动热管启动时间最短,加热功率>2 W时,特斯拉阀位于绝热段的脉动热管启动时间最短。相较普通脉动热管,特斯拉阀位于绝热段与蒸发段的脉动热管的热阻降低10%—18%。研究可为新型管路结构脉动热管内的气液两相流动及传热机理提供理论支持。

关键词：特斯拉阀脉动热管单向导通性数值模拟

热电臂与换热结构对低温温差发电系统性能影响

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电源技术 2024年第5期48卷 954-962页

作者：蓝云成鲁军辉穆连波王随林北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

低温(<100℃)热能广泛存在于能源系统和自然界中,低温热能利用对节能降碳具有重要意义。半导体温差发电无需动力循环、通过塞贝克效应将低温热能直接转为高品位电能,具有很好的发展前景。提升半导体温差发电系统性能途径主要有热电臂和... 详细信息

低温(能源系统和自然界中,低温热能利用对节能降碳具有重要意义。半导体温差发电无需动力循环、通过塞贝克效应将低温热能直接转为高品位电能,具有很好的发展前景。提升半导体温差发电系统性能途径主要有热电臂和冷热源换热结构及其系统优化。在低温热能利用中热电臂与冷热源换热器结构优化特征规律尚不明确。建立了半导体低温温差发电系统数值模型,分析不同热电臂与冷热源换热结构,在不同工况下,考虑冷热源换热系统阻力与水泵能耗条件下,对温差发电系统净输出功率和发电效率的影响。结果表明,热源为35~100℃时热电臂为矮宽形净输出功率高;热源在60~100℃时,热电臂为瘦高形发电效率高,厚高换热翅片发电量与净输出功率较优;热源35℃时热电臂矮宽形系统净发电效率较高,薄高换热翅片净输出功率与净效率最高。

关键词：半导体温差发电系统热电臂换热翅片结构优化发电

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基于强化学习的室内温湿度联合控制方法研究

科学技术与工程 2024年第12期24卷 5123-5133页

作者：陈长成安晶晶王闯段晓绒北京建筑大学环境与能源工程学院北京100044

为解决目前风机盘管控制方法仅以室内温度作为单一控制对象且忽略湿度的问题,以采用风机盘管加新风系统的北京某办公建筑为研究对象,提出一种基于动作干预的强化学习控制方法对风机盘管的送风量进行调节,以期获得更佳的室内温度和相对... 详细信息

为解决目前风机盘管控制方法仅以室内温度作为单一控制对象且忽略湿度的问题,以采用风机盘管加新风系统的北京某办公建筑为研究对象,提出一种基于动作干预的强化学习控制方法对风机盘管的送风量进行调节,以期获得更佳的室内温度和相对湿度联合控制满足率。利用TensorFlow部署强化学习算法,在TRNSYS中建立建筑空调系统仿真模型,利用自开发的TRNSYS-Python联合仿真平台对所提算法进行训练、测试和评估。结果表明:与传统的通断控制和基于规则的控制方法相比,本研究提出的控制方法可以将室内温度和相对湿度联合控制满足率提高9.5%以上。可见该方法具有工程应用价值,为提高建筑室内热舒适提供了新的研究思路。

关键词：风机盘管强化学习联合仿真室内温湿度控制