基于槽式聚光集热的腔体吸收器热损失特性研究

针对太阳能槽式聚光集热系统设计一种三角形腔体吸收器,对其热损失特性建立基于能量衡算和热网络方法的理论分析模型,并进行实验验证。考察腔体吸收器光口倾角、环境风速、保温层厚度、工质流速、工质与环境温差等对各分项热损失和总热损失的影响规律,通过敏感性分析近似拟合出4个二元影响因素对总热损的影响关联式。总热损随工质与环境温差、环境风速呈幂函数正增加趋势,影响较大;与保温层厚度呈对数反增加趋势;与过渡流范围的工质流速呈多项式变化,影响较小;随光口倾角的变化也不大。理论计算值与实测值吻合度高,理论分析模型较准确。结果表明腔体吸收器在无风环境下热损失大小与真空管集热器相当。     

圆柱形锂离子电池热管理实验研究

保持合适的运行温度是锂离子电池高效、安全、长寿命的保证,因而对其进行有效的热管理是非常有必要的。本文针对圆柱形锂离子电池,设计了嵌套电池表面的方形金属外壳,以强化电池散热和单体电池间传热。对比自然对流条件下电池单体加壳和无壳时不同放电倍率的温升情况、多个电池并联的温升情况,以及不同通风功率下多个电池并联时嵌套不同外壳的温升情况,发现加壳可以有效促进电池（组）散热。另外,设计了电池组内不同单体电池出现放电不均衡情况,以检验嵌套外壳对减小电池组内单体电池间温差的效果,结果表明,自然对流条件下,加壳后单体电池间最大温差可以降低10℃以上。     

煤的特性和热损失计算

<正> 在我国,工业能源主要是煤。煤燃烧时,热损失一般有如下几种:排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热损失、灰渣物理热损失等。要节约能源,提高热效率,就应使各种热损失的总和最少。就必须进行热工试验和热损失的计算。通常,热工计算都依赖于燃料的元素分     

二元有机复合相变材料相变过程热特性实验研究

二元有机复合相变材料因其无腐蚀性、过冷度低、价格低廉和可循环性的优点,在电子器件散热过程中极具发展潜力。通过差示扫描量热法(DSC)测得 4 种脂肪酸和 4 种脂肪醇相变温度与潜热,然后利用准共晶相变理论计算脂肪酸/醇二元有机复合相变材料共晶点,确定 4 种相变温度在 33～37 ℃ 范围内的复合体系,并通过 DSC 实验测量二元体系相变特性。实验结果表明,筛选出的二元有机复合相变材料相变温度分布在 33.08～36.63 ℃,与理论相变温度偏差在0.30%～4.61%;相变潜热分布在 138.5～215 kJ·kg^-1,与理论相变潜热偏差在 0.4%～27%;十二酸与十八醇复合相变材料具有最高的相变潜热(215 kJ·kg^-1),相变温度为 36.5 ℃。研究结果可为有机复合相变材料在电子器件热管理中的应用提供技术参考。     

基于LBM多孔介质复合腔体交界面热滑移效应的研究

本文采用格子Boltzmann方法对真实多孔介质复合腔体内的对流换热进行研究,分析了不同Ra数、多孔介质高度Y和厚度δ条件下交界面处的热滑移效应,并确定热滑移系数。利用X-CT技术对真实多孔介质材料进行断层扫描,获得实际材料内部结构图片,并进行图片处理,再导入格子Boltzmann模型中进行求解。计算结果表明：等效热滑移系数随高度Y的影响较大,靠近壁面或固体表面的系数偏大,而间隙处的系数偏小,但两处各自的值基本相同;Ra数和厚度δ的变化对等效热滑移系数的作用较小。     

富氧环境下煤粒燃烧特性的热重实验

采用热重法对粒径1,mm左右的3种典型煤种的燃烧特性进行实验研究,对不同氧体积分数下(10%、21%、30%、60%、80%)煤粒的TG和DTG曲线以及氧体积分数对综合燃烧特性指数的影响进行分析.实验结果表明,煤粒的着火温度Ti和燃尽温度Tf均随着氧体积分数的升高而降低,氧体积分数增大有利于提高煤粒的燃烧速度和燃烧性能.研究结果对循环流化床锅炉富氧燃烧技术的设计和优化提供重要参考依据.     

高温高压三维物理模型热损失控制及实验研究

高温高压注蒸汽三维物理模拟实验是进行稠油热采机理研究及优化油田开发方案的有效方法,模型是高温高压注蒸汽三维物理模拟实验装置的核心部分。为模拟真实油藏条件必须合理控制模型热损失。基于理论计算方法,采用热流数值模拟技术,提出了一种实验模型热损失控制设计方法。采用该方法,在氮气作为围压介质的大型高温高压三维物理模拟实验系统上实施了模型热损失控制方案。实验结果表明,模型热损失得到有效控制,油藏中蒸汽腔扩展得以真实模拟。     

熔盐槽式集热回路夜间热损失特性研究

为研究以熔盐作为传热介质的槽式光热电站集热回路夜间低速循环工况的热损失特性,首先利用辐射热网络法和传热热阻原理建立集热管稳态传热模型,通过与典型实验数据对比,验证该模型的适用性和准确性.在此基础上,考察在夜间熔盐低速循环工况下,集热回路长度、环境温度、风速、熔盐流速、熔盐入口温度、集热管真空度等因素对集热回路热损失的影...     

不同气体燃料燃烧特性及热特性分析

由于气体燃料容易实现燃烧过程精确控制及燃烧的清洁化,文章采用数值计算的方法,对6种常见气体燃料的燃烧特性及热特性进行理论计算,并通过改变空气过量系数、空气预热温度、富氧度等燃烧条件对其燃烧特性及热特性进行对比和分析.结果表明,预热温度每提高200℃,对于天然、焦炉煤气和沼气来说,可提高燃烧温度约90℃,高炉煤气和发生炉...     

不同冷凝热回收方式下热泵空调动态特性的实验研究

热泵空调系统热回收方式有全部冷凝热回收、部分冷凝热回收和复合冷凝热回收3种形式,实验研究3种形式下,水箱分别采用静态加热和循环加热方式时热泵空调系统的性能。分析并比较各模式下系统制冷能效比、供水温度、系统COP、热回收效率与系统吸排气压力、冷凝温度以及环境温度变量之间的关系。实验结果表明,循环式复合冷凝热回收系统的性能在3种方案中最有优势。     

反照率影响建筑热环境的实验

针对城市建筑物外墙墙面反照率变化，建立两个建筑物理模型，在不同反照率墙面材料的条件下，对夏季建筑室内热环境进行了分析研究，验证了采用高反照率的墙面材料是一种有效的、主动的隔热节能方式；采用积分拟合方法对墙面材料的反照率进行了拟合，其结果为实际情况下城市建筑外墙墙面材料的选择及其隔热性能分析、反照率的计算及其对建筑热环境的影响评价提供了一条有效的途径。     

煤自燃热特性TG-DSC实验研究

为了研究煤自燃热特性,采用同步热分析（TG-DSC）实验研究内蒙古自治区鄂尔多斯市A矿煤样自燃过程。根据TG (Thermogravimetry,热重法)曲线、 DTG (Derivative Thermogravimetry,微商热重法)曲线得到煤样自燃的重量变化特性与特征温度点,并将自燃过程划分阶段。根据DSC (Differential Scanning Calorimetry,差示扫描量热法)曲线得到煤样自燃各阶段吸/放热量。结果表明：煤自燃TG曲线随煤温升高呈先降后升再降的变化趋势,自燃过程分为蒸发脱附阶段、增重阶段与燃烧阶段;DSC曲线随煤温升高呈先升再降的变化趋势,蒸发脱附阶段的吸热量为31.96 J/g,增重阶段的放热量为234.59 J/g,燃烧阶段的放热量为2 547.84 J/g。     

不同结构复合墙体的传热特性

分别对不同结构墙体在稳态和非稳态条件的热流量进行了比较,发现具有多层保温材料结构的复合墙体具有较低的热流密度和保温隔热效果。对于多层材料结构的复合墙体,在保持墙体总厚度不变的情况下,保温材料存在最佳厚度。不同墙体在非稳态传热的初期,传热量跟稳态情况下的传热有很大区别,墙体外侧组成材料对这期间的影响很大。从热流量的角度发现,具有保温结构的墙体在保温隔热方面比单一普通材料的墙体具有明显的优越性。外保温型的复合墙体的隔热性能显著高于其它类型墙体。     

不同放电功率下的储能用磷酸铁锂电池热失控特性实验研究

以某款52 Ah储能用方形磷酸铁锂电池单体为对象,采用400 W的外部热源、20.8～166.4 W(1～8 h)的恒功率放电以匹配电池工作状态下的热滥用条件,测量电池热失控过程中的表面温度和电压,记录热失控实验现象和关键时间点,对比研究不同放电功率对热滥用诱发热失控进程的影响。结果表明,放电操作会加速热失控的进程,且放电功率越大,热失控越早发生,从不放电到166.4 W恒功率放电,安全阀打开时间缩短了23.4%,热失控触发时间缩短了5.6%;与此同时,四组放电工况由于放出部分能量,最终热失控的严重程度有所降低,放电工况下的热失控最高温度和最大温升速率比不放电工况最高分别下降了9.0%和53.3%;另外,放电操作会造成热失控过程中电压更大的波动,后续电压下降的时间窗口前移至开阀时间附近,这将更有利于利用电压变化对热失控进行预警。总体而言,放电操作在加速热失控进程的同时,降低了热失控最终的严重程度。本工作可对电化学储能电站的日常安全运营和电池管理系统设计提供参考。     

回热器热功转换特性的实验研究

搭建一个实验测试平台,对回热器热声转换特性进行实验研究。实验系统由分别充当压缩机和发电机的多台直线电机及被测的回热器、换热器、热缓冲管等组成。实验对不同加热温度与声场条件下回热器的热声转换特性进行系统的研究。在平均压力为4 MPa时,实验获得的最大净输出声功为688 W,最大热声效率为34.2%。实验结果表明,在同等条件下,回热器加热温度越高,其输出声功越大,同时热声转换效率越高;回热器工作存在最优的声场条件,使其净输出声功与热声效率分别达到最大。     

火灾环境下钢管构件热响应特性

利用ISO9705标准火灾实验系统模拟火灾环境,对钢管构件的温升及温度分布进行实验研究.测量火源的热释放速率、温度场及钢构件的温度等参数,分析不同火源功率与位置下热环境的特点及钢构件的温度响应规律.结果表明,钢的导热系数较大,但由于所用建筑结构钢材大部分都是薄壁构件,截面积很小,使得构件沿长度方向的内部传热远小于沿径向与外界的热交换,因此,沿长度方向构件温度分布具有较大的不均匀性,主要取决于其表面热烟气温度的变化.     

采用固定燃料特性法对锅炉排烟热损失的研究

提出了采用固定燃料特性对锅炉排烟热损失进行研究的方法,对影响锅炉排烟热损失q2的因素进行了分析,对燃气锅炉q2的快速测试和计算方法进行了研究,得到燃气锅炉q2的快速计算公式,并与能效定型测试进行误差对比分析。结果认为:推导出的q2快速计算公式对于燃气锅炉精度较高。这种固定燃料特性的计算思路和方法,可以推广到其他特定燃料锅炉的q2计算中。     

不同煤种低温干燥特性的实验研究

利用热天平对4种不同煤样进行了等温干燥脱水实验,实验表明:对于同一煤样,温度升高会导致煤样干燥速率增大。不同煤样、不同温度的干燥速率曲线趋势基本一致,经历升速干燥阶段、恒速干燥阶段和降速干燥阶段。对干燥实验数据使用薄层干燥模型理论中的15种不同模型进行数据拟合,计算并比较不同模型的相关系数从而确定了Yagcioglu模型为等温干燥最为适宜的机理模型。在最佳干燥机理模型的基础上进行动力学分析,在相同干燥温度条件下,干燥速率常数k随着煤样含水量增加而减少,而在同一煤样中,k则呈现出随着干燥温度升高而增加的趋势。4种煤样在低温情况下等温干燥的表观活化能分别为E_(CZ)=37.40 kJ/mol、E_(TS)=28.41 kJ/mol、E_(DF)=53.52 kJ/mol和E_(HY)=33.53 kJ/mol。     

新型高温真空集热管端部热损失的实验研究与分析

建立了真空集热管端部热损失的两种实验评估方法,研究表明端部覆盖时的热损失曲线明显低于端部暴露实验,并更接近一维模型的理论曲线。吸收管温度约300℃时,暴露端部的热损失约为200W,造成24.77%的额外热损失,覆盖端部的额外热损失仅为7.24%,且端部暴露时热损失对风速敏感。总的来说,集热管的热损失测试应在端部覆盖的情况下进行,以得到精确的热损失曲线;在实际运行中,集热管的端部也必须有保温材料完全包裹,以避免额外的热损失。