二元混合硝酸盐相图的预测及热物性实验研究

采用实验法对2个二元系NaNO_3-Ca(NO_3)_2、KNO_3-Ca(NO_3)_2系的相图进行预测,得到2个二元系混合硝酸盐的共晶点。并对该共晶点组成材料进行DSC测试、TG测试和成本分析,研究结果表明作为高温蓄热传热材料KNO_3-Ca(NO_3)_2共晶点熔盐比NaNO_3-Ca(NO_3)_2共晶点熔盐更具有显著优势,有可能作为高温热载体应用于太阳能热电厂及核电发电厂。     

温度分层对小型熔盐单罐释热过程影响

为了探究温度分层对小型熔盐单罐释热过程的影响,对释热前单罐内熔盐有、无温度分层两种工况下的释热过程进行了实验研究。通过对隔板内外侧熔盐温度、换热器出口处水温、释热过程累积释热效率等参数进行分析发现：释热过程中维持熔盐稳定的温度分层是提高单罐释热效率的关键因素,而浸没式换热器取热时产生的扰动会破坏熔盐温度分层,影响释热效率,需要对其进行优化。研究结果为内置浸没式换热器的小型熔盐单罐系统的优化提供了有效依据。     

膜式全热换热器EHD电场强化换热的实验研究

为提高膜式全热换热器的换热效率,对换热器中流场施加高压电场,在相同的实验条件下,通过测量换热器的显热和潜热效率来分析外加高压电场对换热效果的影响,并且在此基础上,测试了不同电极电压、风速情况下换热器的换热效果。实验结果表明,在换热器流场中施加高压电场,能够有效地提高换热器的显热效率,对潜热效率的提高则不明显;在低风速的条件下,强化换热效果更加明显。     

活性炭与TiO2相结合去除室内污染物甲醛的实验研究(Ⅱ)

将TiO2分别与两类活性炭吸附材料相结合,分析不同活性炭吸附作用对污染物甲醛的光催化去除影响.实验结果表明,以活性炭颗粒为载体负载TiO2催化剂形成的催化剂膜对污染物的去除效率低于以蜂窝活性炭网为载体负载催化剂形成的催化剂膜;同以玻璃为载体的催化剂膜相比,以活性炭材料为载体的催化剂膜对污染物的去除同样表现为传质控制过程和光催化控制过程,且随流速增加,光催化反应从传质控制向光催化控制过渡的转换点提前,在低污染物浓度条件下,污染物的光催化去除受污染物传质和驻留时间控制,且驻留时间的影响是主要的,随着驻留时间的增加,污染物的去除率提高.     

活性炭与TiО2相结合去除室内污染物甲醛的实验研究（I）

将光催化技术与活性炭吸附技术相结合,利用活性炭吸附功能,强化污染物向催化剂表面的传质,在催化剂表面形成局部高浓度,提高室内低污染物浓度条件下的光催化去除效率。实验结果表明,活性炭吸附材料存在吸附饱和,而将活性炭材料与光催化剂相结合,一方面可以提高污染物光催化去除效率,另一方面,污染物的光催化作用可以延缓活性炭材料的吸附饱和,延长活性炭材料的使用寿命;同时在活性炭材料上负载催化剂则存在着最佳的催化剂负载量。这两种技术相结合形成的催化剂膜,既具有一定的牢固性又有一定活性。本研究结果为光催化技术的应用提供了理论支持。     

纳米SiO2粒子对低熔点混合硝酸盐热物性影响

为探究纳米粒子对低熔点混合硝酸盐热物性的影响规律,采用高温熔融分散法将平均粒径20 nm的SiO₂纳米粒子以1%（质量）比例直接分散到混合熔盐[Ca（NO₃）₂·4H₂O-KNO₃-NaNO₃-LiNO₃]中得到不同分散条件下的熔盐纳米复合材料。采用同步热分析仪（DSC）与激光闪射仪（LFA）测量熔盐纳米复合材料比热容与热扩散系数,进而得到热导率。分析发现,600 r/s搅拌速率下熔盐纳米复合材料热物性随分散时间（15,45,90,120和150 min）发生明显变化。比热容、热扩散系数和热导率在分散45 min时提高率最大,平均提高率分别为11.5%,12.9%和26.4%。扫描电镜（SEM）观察到熔盐纳米复合材料表面有大量特殊结构（类似于链状或条状）存在。这些具有高比表面积和表面自由能的特殊结构可能是熔盐纳米复合材料热物性提高的关键。     

熔盐单罐双盘管释热换热器布置方式优选

为了获得单罐内盘管换热器最佳的布置方式,利用数值计算的方法研究相同换热器面积不同盘管换热器布置方式对单罐蓄热系统释热性能的影响规律。结果表明,叉排双螺旋盘管换热器的释热性能优于单排盘管换热器,且内盘管高外盘管低（hi=90 mm,ho=174 mm）的布置方式换热器其释热功率、出口温度以及累计释热量最大。     

杂质氯离子对新型四元硝酸盐腐蚀性的影响

为了探究低氯离子含量（0.01%~0.05%,质量分数）对熔盐与金属材料腐蚀过程的影响,该文采用失重法研究316L不锈钢与氯离子质量分数为0.01%、0.03%、0.05%的混合硝酸盐的腐蚀行为。结果发现,在经过360 h的腐蚀实验后,316L不锈钢在氯离子质量分数为0.03%的熔盐中具有最小的失重量,其为0.4381 mg/cm²。采用SEM、EDS、XRD等方法对316L不锈钢表面形貌进行分析,结果表明,在添加氯离子后不锈钢的腐蚀产物中出现Ca（OH）₂,在Ca（OH）₂的形成过程会消耗氢氧根离子,从而降低了不锈钢失重量。     

纳米SiO_2粒子对低熔点混合硝酸盐热物性影响

为探究纳米粒子对低熔点混合硝酸盐热物性的影响规律,采用高温熔融分散法将平均粒径20 nm的SiO_2纳米粒子以1%(质量)比例直接分散到混合熔盐[Ca(NO_3)_2?4H_2O-KNO_3-NaNO_3-LiNO_3]中得到不同分散条件下的熔盐纳米复合材料。采用同步热分析仪(DSC)与激光闪射仪(LFA)测量熔盐纳米复合材料比热容与热扩散系数,进而得到热导率。分析发现,600 r/s搅拌速率下熔盐纳米复合材料热物性随分散时间(15,45,90,120和150 min)发生明显变化。比热容、热扩散系数和热导率在分散45 min时提高率最大,平均提高率分别为11.5%,12.9%和26.4%。扫描电镜(SEM)观察到熔盐纳米复合材料表面有大量特殊结构(类似于链状或条状)存在。这些具有高比表面积和表面自由能的特殊结构可能是熔盐纳米复合材料热物性提高的关键。     

温度分层对小型熔盐单罐释热过程影响

为了探究温度分层对小型熔盐单罐释热过程的影响,对释热前单罐内熔盐有、无温度分层两种工况下的释热过程进行了实验研究。通过对隔板内外侧熔盐温度、换热器出口处水温、释热过程累积释热效率等参数进行分析发现:释热过程中维持熔盐稳定的温度分层是提高单罐释热效率的关键因素,而浸没式换热器取热时产生的扰动会破坏熔盐温度分层,影响释热效率,需要对其进行优化。研究结果为内置浸没式换热器的小型熔盐单罐系统的优化提供了有效依据。