纳米流体对U型深埋管换热特性影响的研究

结合西安市某个埋深为2505 m的U型深埋管换热系统,在原位实验验证的基础上建立三维全尺寸数值计算模型,进而模拟分析埋管内热流载体种类对强化埋管换热的效果。埋管内热流载体除常规使用的水外,还选用Al₂O₃/水、CuO/水和SiO₂/水3种纳米流体。通过改变这3种纳米流体的纳米颗粒体积浓度分别为0.1%、0.3%、0.5%及1.0%,分析纳米流体种类及纳米颗粒体积浓度对埋管换热的影响。研究结果表明,就整个埋管的换热而言,纳米流体的强化换热效果较小。因此,通过改变埋管热流载体来达到埋管强化换热的方法并不高效合理。     

Cu-H_2O纳米流体流动与强化换热的数值模拟研究

模拟纳米流体在三维管道中的流动和强化传热过程,运用数值计算方法研究纳米流体的流动特性和传热机理,探究不同纳米颗粒体积分数和不同纳米颗粒大小在不同雷诺数(Re)下对纳米流体的流动和传热特性的影响。基于DPM模型对纳米流体在圆管中的对流换热进行了数值模拟研究,研究结果表明,在一定范围内,每增加0.5%的体积分数,纳米流体的传热性能平均增强7.82%。随着纳米颗粒的减小,纳米流体的传热系数不断增加。     

二元氯化物熔盐纳米流体在方腔内熔化过程的数值模拟

在熔盐中添加微纳颗粒形成纳米流体是一种强化熔盐储热材料热物性的有效方法。本工作利用Fluent软件对二元氯化物熔盐(52NaCl-48CaCl₂,摩尔分数)及其掺杂Mg的纳米流体在二维正方形腔体内的熔化过程进行了数值模拟,分析了熔盐在方腔内的熔化过程以及纳米颗粒的掺杂对腔体内熔盐熔化过程的影响。结果表明,在熔盐及其纳米流体的整个熔化过程中,主要传热形式经历热传导-自然对流-热传导三个阶段。纳米颗粒的掺杂增加了熔盐的传热速率,缩短了熔盐熔化过程所用的时间。与纯二元氯化物熔盐相比,掺杂1%(质量分数)和2%Mg的熔盐纳米流体的熔化时间分别缩短了11.34%和19.92%,固液转变时间分别缩短了33.3%和43.0%。     

封闭腔内Al_2O_3-EG纳米流体自然对流传热特性的数值研究

对梯形封闭腔内Al2O3-EG纳米流体自然对流传热进行了数值模拟,讨论了封闭腔尺寸比、瑞利数、纳米颗粒体积分数以及布朗运动对自然对流流动与传热特性的影响。数值模拟结果表明在考虑布朗运动时,腔体尺寸比与瑞利数对流动传热均有很大影响,且尺寸比为0.5时,对流换热平均Nusselt数达到最大值。随着纳米颗粒体积分数的增加,纳米流体换热效果逐渐增强;但当忽略布朗运动时,添加纳米颗粒削弱了换热效果。     

基于模板法制备氧化铝纤维及其石蜡复合相变材料热性能

石蜡是一种高储热密度的有机相变材料,但是热导率低和易泄漏的缺点限制其进一步发展。为提高石蜡的导热和防泄漏性能,本研究以天然纤维为模板制备了具有高导热性的纤维状氧化铝导热填料,通过真空浸渍混合法制备了氧化铝纤维/石蜡复合相变材料,并对其形貌、热导率、相变循环稳定性、防泄漏性能以及热响应性能进行测试。结果表明,随着填料含量的增加,复合相变材料的导热系数近似线性增加。1200℃高温烧结形成的α型Al₂O₃比1000℃低温烧结γ型Al₂O₃具有更高的导热性能,且α型氧化铝纤维填充量达到45%(质量分数,余同)时,导热系数达到最高值为0.69 W/(m·K),是纯石蜡的2.9倍。通过对3种不同填充量Al₂O₃纤维进行100次的热循环测试,复合相变材料的相变焓值基本不变,说明了其具有良好的热循环稳定性。同时对复合相变材料的防泄漏性能以及热响应性能进行测试,结果显示30%和45%填料的α型Al₂O₃纤维均具有较好的防泄漏以及快...     

Ag/Al2O3(Li2O)/g-C3N4光催化乙醇制取环氧乙烷

本文制备了一系列Ag/Al₂O₃(Li₂O)/g-C₃N₄复合催化剂,考察了其可见光催化乙醇制取环氧乙烷的性能。Li₂O可调变Al₂O₃表面的酸性,从而降低了主要副产物乙醛的选择性。Ag/Al₂O₃(Li₂O) 在g-C₃N₄上的负载量对产物环氧乙烷的选择性有较大影响,当Ag/Al₂O₃(Li₂O) 负载量为5wt%时,乙醇具有较高的转换率,且环氧乙烷的选择性高达100%。     

纳米流以射流冲击方式对柴油机缸盖的冷却研究

利用纳米流射流冲击技术提升柴油机缸盖中进排气门鼻梁处的高热密度区域的传热系数,通过搭建研发的试验操作平台,对比了以不同体积分数的Cu-水纳米流作为冷却工质时,用射流技术对柴油机缸盖高热密度区域的传热效果。分析了射流冲击速率、射流冲击高度、射流冲击角度、纳米流体积分数及射流初始温度对缸盖高热密度区域传热系数的影响。研究结果表明:采用纳米流射流技术可实现良好的柴油机高热密度区域的传热效果,但不同的射流参数及纳米流体积分数会对传热效果产生不同的影响。     

The enhancement on heat capacity of nitrate salt heat storage materials by doping SiO2 nanoparticles

多元混合硝酸盐作为高温传热流体在聚光式太阳能热发电系统中具有良好的应用前景。本工作利用水溶液法,在具有较低熔点的NaNO₃-KNO₃-LiNO₃三元共混合硝酸盐中掺入SiO2纳米颗粒,有效地提高了混合硝酸盐储热材料的比热容,其中掺入较低质量分数（0.0625%）的纳米颗粒比掺入较高质量分数（1%、0.25%）的纳米颗粒能获得更高的比热容。利用聚乙烯吡咯烷酮（Polyvinylpyrrolidone,PVP）作为分散剂,增强了SiO2纳米颗粒在硝酸盐中的分散性,有效地缓解了制备过程中纳米流体中纳米颗粒的团聚。同时,本工作还研究了纳米颗粒的团聚对其增强比热容效果的影响,并通过使用分散剂,进一步提高了硝酸盐储热材料的比热容。最终结合上述关系,引入界面热阻和半固体层模型,讨论了掺入纳米颗粒增强硝酸盐储热材料比热容的机理。     

Al2O3/SiOxNy/SiNx叠层钝化膜对PERC太阳电池性能及LID效应的研究

由于等离子体增强化学的气相沉积（PECVD）法制备的SiO_xN_y薄膜中含有大量H原子,因而具有优异的表面钝化性能。通过在PERC太阳电池的Al₂O₃/SiN_x背钝化叠层中间插入一层SiO_xN_y薄膜,形成Al₂O₃/SiO_xN_y/SiN_x结构,可避免SiN_x所带的固定正电荷对Al₂O₃负电荷场钝化效应的负面影响。试验结果表明,硅片少子寿命从原来的130 μs提高至162 μs,电池转换效率增加0.09%。同时,基于Al₂O₃/SiO_xN_y/SiN_x背钝化的PERC太阳电池的LID也得到了改善,由对照组的1.83%下降到实验组的1.09%。     

水基纳米流体流动与换热数值模拟

采用两步法制备体积分数φ为0.001%、0.01%、0.1%的Al_2O_3-H_2O纳米流体,运用热力学相关式进行计算,并采用Lattice Boltzmann方法模拟圆管内Al_2O_3-H_2O纳米流体的流动与换热,研究分析不同纳米粒子体积分数和粒径对纳米流体平均Nu数的影响。结果表明,不同体积分数的Al_2O_3-H_2O纳米流体,随着纳米颗粒的运动,边界层发生变化,其流动特性和换热特性也受到影响,对于相同位置的纳米流体,当体积浓度为0.9%、0.5%、0.1%时,平均Nu数分别为21、17.8、16,随着纳米颗粒体积分数越大,其平均Nu数越大,即换热强度越大。当纳米颗粒为20 nm,Re数为1000、3000、5000、7000、9000时,平均Nu数分别为11.5、14.5、18、20、21.5,随着Re数的增加,纳米流体的强化换热效果越好。     

喷射器结构分析及两类喷射器性能比较

对气力输送喷射器内部流场进行了模拟,从数值计算的角度分析了影响喷射器性能的几个重要因素,并介绍了一种新型的同心气力输送喷射器,将其与传统的气力输送喷射器进行了比较,得出了这种喷射器的优点和实际操作中需要注意的问题。     

锅炉自动控制系统节能改造的实现

我国工业锅炉控制自动化程度不高,其操作基本上停留在手工和简单模拟仪表操作的水平,操作人员不仅劳动强度大,还容易造成运行事故。文中介绍了一种工业锅炉自动控制系统,并讨论了系统的整体构成方案。将可编程序控制器与工业控制计算机相结合,制定出先进的计算机控制系统替代了传统的控制方法。根据这种控制方法控制系统,很容易被实现,并且将达到很好的控制效果。     

烟气加热器转子制造工艺介绍

介绍了目前烟气脱硫装置中2种烟气加热器(GGH)转子的结构型式及特点,在制造过程中的一些制造要求及相应的工艺措施,如焊接材料的成分及选用、焊接方法的比较和选择、零件加工的要求、转子组装的要求、工艺程序和多次制造积累的相关经验介绍。制造工艺的日趋成熟,为今后开拓广阔的烟气加热器市场打下了扎实的基础。     

汽轮机通流部分改造后机组的回热系统优化

在火电厂中应用先进的气动技术对汽轮机的通流部分进行改造后，汽轮机的膨胀效率会得到提高，而回热系统则偏离了最佳的设计工况。为了解决这个问题，采用非线性优化方法通过变动汽轮机的抽气参数得到回热系统的给水焓升最佳分配方案，从而进一步提高了机组的热力性能。研究方法和结果对火电厂机组的改造具有参考价值。图2表3参8     

浅论电能质量的问题与改善措施

现代电网与负荷构成出现新的变化趋势,由此带来的电能质量问题一直是电力用户的生产需求驱动的,提出了电能质量的问题,阐明了电能质量的内涵和指标,分析了电能质量的检测内容与方法,提出了改善电能质量的方法和措施。     

全氢炉氢气角度对内罩中气流影响的数值模拟

以国内某钢铁厂常用的全氢炉为例,使用计算机仿真技术对全氢炉炉台氢气进口角度改变后内罩内各处氢气流量的变化进行了仿真研究,研究结果表明氢气入口速度矢量的轴向夹角与切向夹角的变化会主要会引起顶部流通通道、第一、第二层对流板处氢气流量的变化,第三、第四层对流板处氢气流量随着氢气入口速度矢量变化范围不大,且存在"均匀轴向夹角"和"均匀切向夹角",当氢气入口速度矢量的轴向夹角和切向夹角分布在此范围时,顶部流通通道和第一、第二层对流板处氢气流通通道的氢气流量较为均匀,此时有助于内罩内各个钢卷与四周环境的换热。     

美国清洁能源产业发展战略及对我国的政策启示

美国奥巴马政府把发展清洁能源产业作为战胜危机、占领经济制高点的法宝。本文介绍了美国清洁能源产业发展的重点领域,政府为支持清洁能源产业发展采取的战略举措,并针对我国的现状提出了政策建议。     

燃油注汽锅炉烟气余热回收技术

本文对稠油油田注汽锅炉余热利用潜能进行了分析,探讨了回收烟气余热的必要性。对注汽锅炉烟气余热回收方式进行了研究,提出了注汽锅炉烟气余热回收的方案。经现场实施和测试,分析证实了注汽锅炉烟气余热回收的效果。     

Analysis of the influence of the current-voltage characteristics of the voltage rectifiers on the static characteristics of hydrogen electrolyzer load

Traditionally, the determination of static load characteristics is one of the main stages in the preparation of a design model of an electric power system. It is especially important to correctly take into account energy-intensive industries, which make a huge contribution to the formation of these characteristics. In particular, the increased interest in hydrogen technologies observed in the world as one of the most promising high-tech areas of energy development, and an increase in the share of the installed capacity of generation units based on renewable energy sources determine the prospects for the development of hydrogen production by water electrolysis. Accordingly, a significant increase in the scale of application of hydrogen technologies, in particular, in accordance with the “Hydrogen Strategy for Climatically Neutral Europe”, the European Commission for the production of “green” hydrogen, determines the task of forming correct mathematical models of these devices in terms planning of modes, analyzing their impact on the parameters of electric power systems. Determination of static load characteristics on the basis of a physical experiment will not allow obtaining a characteristic with a significant increase or decrease in voltage in the node of the electric power system, which occur only in emergency modes of operation of the power system. Therefore, it seems relevant to analyze and determine the electrical characteristics of consumers by mathematical modeling of the power circuit. This article presents the results of correcting the static load characteristic of a high-power electrolyzer used in the production of hydrogen. The analysis of these results obtained with the MATLAB software is carried out using least squares regression to procure polynomial functions of the static load characteristics. According to this analysis, the static characteristics of the considered electrolyzer, being close to linear within the control range, outside the control range acquire parabolic dependences of active and reactive power on voltage. The static load characteristics of the installation are determined by the parameters of the power circuit and the current-voltage characteristic of the rectifiers displacing the vertices of the parabolas from the origin, which should be taken into account to increase the reliability of the design scheme.     

射流参数对高温空气燃烧影响的数值分析

利用fluent流体软件对一种蓄热式烧嘴燃烧性能的影响因素进行了数值分析。研究发现,适当控制预燃室内一次空气的喷入量,可增大火焰体积和温度的分布数值,增强炉温分布的均匀性和降低NOx排放;对比一次空气和煤气单预热时温度场的变化发现,煤气单预热时,火焰长度长,温度高;当两者双预热时炉膛整体温度显著增大;比较煤气和一次空气不同预热方式下炉温的均匀性,双预热时最好,不预热时次之,单预热时最差。