室温对全玻璃真空太阳集热管平均热损系数的影响

引言 平均热损系数（ULI）是判定全玻璃真空太阳集热管热性能的一个重要技术指标。它是指在无太阳辐照条件下，全玻璃真空太阳集热管内充满80℃热水时，通过真空集热管向周围环境传递热能，水温下降，管内平均水温与环境温度相差1℃时，吸热体单位表面积散失的功率。全玻璃真空太阳集热管的热损系数取决于选择性吸收表面的发射比大小和真空夹层内的气体压强，因此热损系数的大小可以综合地反映吸收表面发射比和夹层的真空度好坏，较主要地决定着真空集热管的高温性能。     

涂层发射比和基底粗糙度对降低高温真空集热管热损的作用机理研究

该文重点研究发射比和粗糙度对集热管中的热损的影响规律。研究表明,在集热管发射比为0.1,基底粗糙度为0.2μm,管内真空度优于10-3Pa时集热管热损较低,400℃下热损约为253.2 W/m。在维持管内真空不变的条件下,随着发射比的升高,集热管热损增加。发射比每升高0.01,集热管的热损约增大25 W/m。     

辐射遮热板对高温真空集热管热损的影响研究

辐射散热是槽式太阳能真空集热管热损失的主要途径,为降低真空集热管高温运行中传热热损,该文提出一种内置遮热板的新型高温集热管结构,基于辐照换热的光谱分布参数模型,对不同环境条件下有、无遮热板的真空集热管热损失进行性能模拟和比较分析。结果表明,设定环境温度15℃、风速2.5 m/s、太阳辐照800 W/m~2时,集热温度低于临界温度285℃时,遮热板会增大集热管辐射热损;当高于临界温度时,遮热板会减少集热管辐射热损。当集热温度分别为300、400、500、600℃时,集热管新结构会分别减少热损6.1%、18.0%、23.4%、25.8%。     

真空集热管热性能与其特性参数之间的关系

真空集热管热性能与其特性参数之间的关系桂裕宗全玻璃真空太阳集热管的主要热性能———闷晒温度、空晒温度和平均热损系数，基本上决定于集热管玻璃的太阳透射比、吸收涂层的太阳吸收比和半球向发射率，以及真空夹层的真空度．１闷晒温度、热损系数与集热管玻璃的太阳...     

全玻璃真空太阳集热管热损系数测定方法

全玻璃真空太阳集热管热损系数测定方法唐轩殷志强张剑热损系数是全玻璃真空集热管热性能中的重要参数，它可以反映选择性吸收涂层热发射率的大小及真空集热管真空度的高低。热损系数与空晒温度的关系密切，但测试时却不象空晒温度那样易受太阳辐射和环境等影响。全玻璃真...     

全玻璃真空集热管的热损

对一种具有溅射Ａｌ－Ｎ／Ａｌ吸收表面的全玻璃真空集热管的辐射热损进行了测量。在氦对所用硼硅玻璃渗透１３．５年实验的基础上，考虑了渗氦对集热管真空度的影响。分析和比较了辐射热损与气体导热热损的大小，在集热管真空度Ｐ≤６．７×１０－３Ｐａ时，辐射热损比气体导热热损约大２—３个数量级；集热管在整个使用期间直至２０年，通常辐射热损始终占热损的最主要部份。提出了为降低热损，在生产中应注意的若干问题。本文还报道了一种简单易行的非稳态卡计法测试与计算整管在１００℃以下的总热损与等效发射率的方法并给出了实例。     

残存气体对高温真空集热管热损失的影响研究

从理论上分析了残存气体在不同压强下的传热机理,同时以东南大学和三乐集团近期开发的新型高温真空集热管为研究对象,采用特制的排气系统和真空计,在集热管环状空间不同真空度条件下测试了相应的热损失。结果表明实验与理论分析吻合,残存气体会在传热机理和材料特性两方面同时造成真空集热管的热损失显著提高。     

带内遮热板真空集热管的研究

为降低全玻璃真空集热管在较高温度工作时的辐射传热热损,提出两种带内遮板的真空集热管管型,对其传热过程进行分析,计算各管型的辐射热损。讨论真空管各项性能参数对其热性能的影响,结果表明带内遮板的真空集热管在较高温度工作时具有十分优越的性能。     

新型高温真空集热管的热性能实验和分析

研究开发了一种新型高温真空集热管,利用电阻加热器加热吸收管内壁,在室内稳态下,通过热平衡法测试了该集热管的热性能。介绍了实验平台的具体设置、各个装置的设计意图以及详细的实验过程和分析。实验结果表明该新型高温真空集热管能在高温下(350℃)长期稳定工作,全温度段的热性能与Solel UVAC3接近,是我国未来槽式太阳能热电站的良好选择。     

翅片式热管真空集热管的热损性能研究

提出通过对翅片背面进行粗糙处理来防止翅片式热管真空集热管高温过热的方法,建立真空集热管的一维传热模型,介绍在室温稳态条件下测试其热性能的实验台及热平衡测试方法,测试在不同加热功率和翅片背面不同粗糙度条件下的平衡温度,获得不同平衡温度条件下的热损失率。实验结果表明,增加翅片背面的粗糙度可增大热辐射,从而增加集热管的热损失,对解决夏季高原地区集热器过热问题有意义。     

非常温原油透射光谱测量及光学物性影响分析

针对高温采油环境传统检测方法无法实现在线检测的问题,设计了恒温实验系统,利用傅里叶变换红外光谱仪IRTracer-100测量了不同温度下原油的透射光谱,基于双厚度法反演出原油的光学常数n和k与热辐射物性参数α和ρ,研究了不同温度对T、n、k、α和ρ的影响。结果表明:在400~4 000 cm^-1波段内,不同温度下原油透射光谱变化趋势相同,且存在726、1 382、1 471、2 849 cm^-1四个吸收峰。在吸收峰处,温度对原油的透射光谱(T)和光学参数影响显著;随着温度的升高,n逐渐减小,温度为70℃,频率为2 849 cm^-1时,n达到最小为1.34。k和α随温度变化规律一致,40℃时,k和α均达到最大,分别为1.65×10^-4和5.93×10²。ρ受温度影响波动较小,在1.42×10^-2~9.05×10^-2内变化。     

Preparation and characterization of PEO based Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 solid composite electrolyte

以聚环氧乙烷（PEO）为黏结剂,离子导电性的Li_1.5Al_0.5Ge_1.5(PO₄)₃（LAGP）为主相,乙腈为溶剂,按照EO/Li,摩尔比为13,变化LiN(CF₃SO₂)₂（LiTFSI）中Li⁺ 与LAGP中Li⁺ 的比例,通过溶液浇注法制备得到LAGP-PEO(LiTFSI)固体复合电解质。用X射线衍射、扫描电镜（SEM）和电化学阻抗（EIS）等方法对固体复合电解质的形貌、结构和电导率进行表征。结果表明,LAGP可与PEO(LiTFSI)部分络合并均匀分散于PEO(LITFSI)内,整个体系内存有三个主体相,即PEO(LiTFSI)的复合相、LAGP晶相以及PEO与两种锂盐的过渡相。通过阻抗谱图发现,当质量比w(LAGP)∶w(PEO)=6∶4时,LAGP-PEO(LiTFSI) 固体复合电解质具有最高的室温电导率,为2.68×10^-5 S/cm,在333 K时,达到1.86×10^-4 S/cm,接近LAGP的电导率水平。这说明固体复合电解质中加入LAGP即降低了PEO的结晶度,LAGP自身的电导率也有一定贡献。     

棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性研究

为研究棉秆炭与生物质焦油混合成型及燃烧特性,以成型压力、成型温度和焦油添加量为试验因素,采用正交试验方法,开展成型条件对抗压强度、跌落强度、松弛密度及吸潮率影响规律的试验研究,并采用差热热重同步分析仪,分析棉秆炭、焦油混合试样燃烧特性。试验结果表明：最优成型工艺参数为成型压力8 kN、成型温度20 ℃、焦油添加量6%。棉秆炭与焦油混合试样的综合燃烧特性指数（28.86~24.21）×10^-8 K^-3·min^-2随焦油添加量（0%~6%）的增加而逐渐减小,说明在棉秆炭中加入适量焦油制备成型炭可获得良好的成型及燃烧性能。     

海上风电筒型基础建造期风险分析研究

以中国某海上风电场筒型基础为研究对象,识别其建造期的风险源,并建立风险指标体系,然后基于改进的模糊故障树方法量化筒型基础建造期的整体风险发生概率,并与单桩基础结果进行对比。研究结果表明：筒型基础及单桩基础结构建造期的风险发生概率分别为3.21×10^-3、9.47×10^-3。依据DNV规范规定的失效频率等级可知,海上风电筒型基础及单桩基础结构建造期的风险等级均为高风险,但单桩基础的风险概率明显高于筒型基础,高约66.10%,筒型基础建造期的风险更低,工程实用性强。     

海洋天然气水合物开发产能及出砂研究

海洋天然气水合物多分布在深水非成岩储层,其开采过程中易出现泥砂运移（出砂）的情况且难以避免,然而出砂条件下的水合物产能估算偏差较大。本文通过室内海洋水合物降压开采出砂实验数据和海洋水合物试采公开资料,首次推导了出砂条件下现场尺度海洋水合物储层产能情况：在相当于1 200 m水深覆压、30.5 m厚的水合物细砂储层和7寸垂直井不防砂的情况下,得到最大产气速率4.63 ~ 14.1 m³/s,折合40.01×10⁴ ~ 121.84×10⁴ m³/d,综合出砂率0.16% ~ 10.74%;泥质储层在不防砂垂直井和水平井单个半径12 mm射孔下,其最大产气速率达到79.95×10⁴ m³/d和170 m³/d,但其综合出砂率是灾难性的。由于时空限制,产气速率、综合产能和出砂率还有很大提升空间,在平衡综合出砂率（控砂精度）和产气效率（产能）的情况下,有望达到产业化规模。本研究为合理估算出砂条件下的海洋天然气水合物产能提供支撑。     

生物质成型机成型模孔内表面摩擦力分形预测

选择2种模孔材料,利用粗糙仪测出其表面形貌,提取轮廓数据,采用尺码法计算出表面分形参数D和G,再基于经典接触公式和M-B分形接触模型建立成型模孔内表面滑动摩擦力分形预测模型并进行模拟,最后利用摩擦磨损试验台进行验证。结果表明：当环模模孔内表面的粗糙度R_a值3.428 μm时（45钢）,D值为1.373,G值为1.55×10_-6 m;而当其R_a值为4.002 μm时（40Cr）,D值为1.359,G值为0.82×10_-6 m;摩擦力随真实接触面积的增加呈增大趋势,单位摩擦力随真实接触面积的增加呈减小趋势;在A_rrc时,摩擦力增大速度较快,单位摩擦力减小速度较快;在A_r>A_rc时,摩擦力增幅较平缓,单位摩擦力降幅较平缓。经实验验证,摩擦力模拟结果比试验结果略高,且随真实接触面积的增大,摩擦力的模拟值正逐渐接近实验值,模型预测较准确。     

Compounding preparation of novel solid electrolyte with high lithium ion conductivity

将二元硫化物固体电解质75Li2S·24P2S5·1P2O5（LPOS）的非晶前驱体与三元硫化物电解质Li10GeP2S12（LGPS）前驱体按不同质量比均匀混合后,在270℃下进行烧结制备得到系列新型固体电解质材料 (1ω%)LPOS·ω%(t-LGPS)（ω=3、5、7、10）。当ω=5时,制得的新型固体电解质95%LPOS·5%(t-LGPS) 在室温下具有最佳的离子电导率1.0×103 S/cm。采用XRD、EIS、SEM等手段对该新型电解质材料的结构、形貌及电化学性能等进行了系统表征,并对电导率提高的机理进行了探讨。构建的全固态锂电池LiCoO2/95%LPOS·5%(t-LGPS)/Li表现出良好的电池性能,在25℃、0.1 C下,电池首周放电容量为115.7 mA·h/g,循环20圈后仍有80.38%的容量保持率。     

生物质气化工艺废水特征及预处理实验研究

对生物质气化中试现场产生的废水进行了水质及水量特征分析,针对生物质气化工艺废水固体颗粒含量高、有机物浓度高、难生化降解、废水增量少的特点,采取减压蒸馏及芬顿氧化对生物质气化废水进行预处理。实验结果表明,在85 ~ 90℃、真空度 -0.07 ~ -0.095 MPa减压蒸馏条件下,废水COD、NH₄-N脱除率分别为74.38%、94.46%;在Fe²⁺-H₂O₂体系中,考察了H₂O₂与废水质量比、H₂O₂与Fe²⁺摩尔比、反应时间、H₂O₂浓度对COD、NH₄-N、TOC、TN等的影响,当H₂O₂与废水质量比为8.40%时,可将减压蒸馏蒸出液COD从2.05 × 10⁴ mg/L降至4.11 × 10³ mg/L,NH₄⁺-N从143 mg/L降至11.1 mg/L。     

中低温能源在中国

推动中低温能源的规模化应用是中国重构能源供给格局、实现清洁、低碳与可持续发展的有效途径.然而,目前中国中低温能源尚无完善的统计和明确的专项能源规划,其开发利用情况尚不明确;同时,中低温能源品位低、能量密度小,其开发利用仍然面临获取难、转换方式单一等问题,缺乏有效的技术路线指导.该文从中国能源结构中供需匹配角度出发,对地...     

Simulation of the effects of electrode parameters on all-vanadium redox flow battery performance

以全钒液流电池为研究对象,利用电池内部传递与反应相耦合的机理模型,模拟电池二维,等温,稳态条件下,电池充电过程电极参数对电池内部极化的影响规律,包括碳毡电极的几何结构参数(厚度Lt和压缩比CR),电学特性参数(比表面积a和电导率)和操作参数(充电电流密度i)的影响.数值模拟结果给出Lt从1.5 mm增至3.5 mm,端电压仅降低3 mV;CR从0.1增至0.5,端电压降低16 mV;a从3.5×10⁴ m²/m³增至3.5×106 m²/m³,端电压降低30 mV;从18.9 S/m增至164.4 S/m,端电压降低87 mV,并给出多孔电极内部过电势在不同条件下不同的二维分布特点;i从100 mA/cm²增至150 mA/cm²,端电压增大57 mV,若同比增大比表面积a,则端电压只增大46 mV.将数值模拟与宏观实验相对比,取得良好的一致性,表明了数值模拟与分析的可靠性.通过增大CR,a,可以明显提高电池性能,为进一步提高电极材料的性能,设计电极结构参数,选择操作参数提供了重要依据.