太阳能真空管热管式集热管温度场及流场分析

在真空管热管结构分析和边界条件合理假设的前提下,建立二维数学模型;利用FLUENT软件模拟管内热量传递过程,并揭示其温度场和流场的分布规律,分析温度场和流场的影响因素,为今后的真空管热管集热器的设计和优化提供理论依据.     

SiO_2纳米复合材料的研究

以纳米 Si O2 作为增强材料 ,制备纳米复合材料 ,研究了不同处理方法及不同的纳米 Si O2 含量对纳米复合材料性能的影响 ,采用透射电镜对纳米 Si O2 粒子的分布进行了表征。结果表明 ,超声波与均质高速分散机结合使用 ,可以使纳米 Si O2 粒子均匀分散于环氧树脂基体树脂中。当纳米粒子 Si O2 含量为 3%时 ,复合材料的性能最佳     

SiO2纳米流体的制备及在太阳能集热管中的应用研究

纳米流体具有较高的导热系数,采用纳米流体替代传统传热工质是提高太阳能集热器传热性能重要方法。为量化分析纳米流体对太阳能集热器性能影响特性,该研究采用“两步法”实验制备了不同质量分数下的SiO2-水纳米流体,并测定纳米流体的导热系数。同时,建立SiO2-水纳米流体太阳能集热管数学模型,对比分析纳米流体对太阳能集热器流动特性影响机理。结果表明,质量分数对纳米流体导热系数有重要影响,而且添加纳米流体后集热管内工质流动速度明显提高,管内流体速度平均升高14%。本研究为纳米流体应用于太阳能行业提供一定科学依据。     

流体扰动式油-水分离设备研究

阐明了一种新结构重力除油装置,即在流体流动的方向上设置障碍,局部扰动流体的滞流状态,迫使流体内部质点产生位移碰撞,使含油废水中的微小颗粒油滴聚集成较大颗粒油滴,从而增加油滴的上浮速度,同时应用"浅池沉降"理论,将除油装置设计成多层扰动板结构,以减小含油废水在设备中的停留时间。对停留时间、扰动程度、温度对除油效率影响的试验结果进行了理论分析。经模拟试验,该除油装置对3种废水的除油效率约在91%～98%,除油效果好。     

太阳能真空集热管生产工艺装备的改进

目前国内太阳能真空集热管的生产,在工艺和设备方面都存在着一些缺陷,有待改进提高。本文针对在排气、干燥等方面存在的问题,提出了相应的工艺解决方案。     

太阳能真空集热管弹簧卡的改进

目前国内太阳能真空集热管的生产,在生产工艺、产品开发和生产管理上都普遍存在着水平提升的要求。本文从太阳能真空集热管内的弹簧卡的安装工艺和使用角度出发,论述了弹簧卡结构形状改进的必要,并提出了改进的方法。     

原位溶胶-凝胶法合成纳米SiO_2润滑液的摩擦学性能

采用溶胶-凝胶法在亲水性聚醚油中原位制备纳米二氧化硅微球。利用透射电镜系统考察反应条件,如氨水和水的添加量、正硅酸乙酯(TEOS)添加量、聚醚含量及水解温度对原位生成的纳米二氧化硅颗粒的直径和形貌的影响。结果表明:随着TEOS、氨水及水含量的增加,纳米二氧化硅颗粒直径逐渐增大;而随着聚醚油含量增加以及反应温度的升高,纳米二氧化硅颗粒直径逐渐减小直至出现严重团聚。使用四球摩擦磨损试验机,研究不同粒径的纳米二氧化硅微球对润滑油减摩抗磨性能的影响。结果表明,随着纳米颗粒添加量的增加其摩擦因数和磨斑直径呈现出先下降后上升的趋势;在纳米颗粒最佳添加量时,纳米颗粒直径越小其减摩抗磨效果越明显;同时,纳米二氧化硅润滑液具有优异的减摩抗磨性能,但其最佳添加量受颗粒直径影响呈非规律性变化。     

表面改性剂处理纳米SiO_2填充改性聚丙烯研究

利用比表面积法和傅立叶红外光谱仪(FT-IR)研究了表面改性剂KH560对纳米SiO2的影响,结果表明,表面改性剂处理纳米SiO2有较好的分散效果。通过力学性能测试、DSC热分析和SEM照片观测对PP/纳米SiO2复合材料的结构和性能进行了研究。结果表明:纳米SiO2对PP有异相成核作用,当纳米SiO2含量为2%时,复合材料的综合力学性能好。SEM电镜分析得出,经表面改性的纳米SiO2均匀地分散于PP中,从而起到良好的改性作用。     

凹槽微通道铜-水纳米流体传热与流动分析

对铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通道中的传热与流动特性进行了分析。比较了不同体积分数的铜-水纳米流体在深宽比分别为0.3和0.5的凹槽微通道中的温度和速度分布,分析了体积分数和凹槽深宽比对凹槽微通道中铜-水纳米流体的传热系数和流体输运动力因子的影响。凹槽强化了微通道对流传热,与平板型微通道相比,铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通通内呈现出不同的传热特性。纳米流体体积分数、流体输运动力因子和凹槽深宽比对凹槽强化微通道传热影响较大。分析结果与已有的实验结果符合较好。     

表面修饰SiO_2纳米微粒的制备及其摩擦学性能研究

根据Stb(o)er法,控制和调节反应物的浓度制备出不同粒径的SiO2乙醇溶胶,利用十八醇,在高温、惰性气氛条件下进行酯化反应,对无机纳米微粒进行表面化学修饰,制备出油溶性的纳米微粒;将不同粒径的油溶性SiO2纳米微粒用作润滑油添加剂,对其摩擦学性能进行评价.结果表明:制备的表面修饰SiO2纳米微粒粒径分布均匀,能在有机溶剂和油中分散形成稳定的有机溶胶;纳米微粒粒径大小对其摩擦学性能有一定影响,SiO2纳米微粒的粒径越小,减摩抗磨效果越好,因为小的纳米微粒更容易在金属磨损表面形成低熔点且易剪切的纳米润滑防护层.     

热管式磁流变传动装置的设计与试验

磁流变传动装置(Magnetorheological transmission device,MRTD)是一种性能优良的新型智能传动器件。设计一种采用磁流变液作为传动介质、利用整体针翅回转热管进行散热的新型热管式磁流变传动装置,研制传动装置样机并对其进行试验测试。结果表明,磁流变传动装置传递的转矩可以通过调节励磁电流来控制;装置传递的转矩基本不随滑差转速的改变而改变,具有良好的恒转矩特性;整体针翅回转热管能有效地对传动装置进行散热,且散热能力随转速的提高而增大,为解决传动装置的发热问题提供一种有效手段。     

TiC-H_2O纳米流体流变及传热特性研究

通过"两步法"制备出分散稳定性能好的TiC-H_2O纳米流体,并研究了其流变特性及传热特性。结果表明,分散剂质量分数会影响纳米流体黏温特性,纳米流体随剪切速率的变化而表现出不同流体状态,纳米颗粒质量分数及粒径均会影响流体传热特性。     

太阳能真空集热管热压封接机的研制及其应用

生产太阳能真空集热管的关键设备,热压封接机由试验室设备转化为生产线设备的设计方案;研制调试和生产应用的过程,并根据生产工艺的需要,设计了具有特殊功能的随行夹具,实现了真空集热管的大量连续自动化生产。     

不同有机工质的低温太阳能真空集热管的传热特性研究

以太阳能真空集热管为研究对象,基于其几何结构,分析其传热特性,建立了散热量和工质出口温度的计算模型,通过C++编程对比验证模型。最后,利用计算程序,分析一些有机工质的出口温度、吸热量与接收管温度、工质流量之间的关系。     

Cu-水纳米流体作为PET瓶胚注塑模具冷却液的研究

通过在水介质中添加Cu纳米粒子,研制出一种新型传热冷却介质—Cu水纳米流体,用普通自来水和不同浓度的Cu-水纳米流体进行铜管冷却实验和PET瓶胚模具冷却实验,记录铜管相同时间点温度的变化和检测不同流体作为冷却液时PET瓶胚的质量。结果表明:铜管的温度与纳米粒子的浓度有良好的对应关系,Cu纳米粒子浓度越高,铜管温度越低。同时,当使用Cu-水纳米作为冷却液时,生产的PET瓶胚质量更好一些。通过实验对Cu-纳米流体铜管冷却实验和PET瓶胚模具冷却实验,为纳米流体以后作为PET注塑模具冷却液打下基础。     

PMMA/SiO_2纳米复合材料的断面原子力显微镜分析

原位聚合法制备PMMA/nano-SiO2纳米复合材料,用DSC,TGA和溶解实验研究复合材料基本的结构和性能。用AFM对复合材料的断面进行详细的分析。结果表明,经表面处理的SiO2无机填料在低含量的情况下可以分散的比较均匀;高含量SiO2很难在PMMA基体中分散均匀,而且使PMMA的断面变得较为粗糙。SiO2填充粒子的添加和用量对基体的热稳定性、玻璃化转变温度、材料的溶解性都有较大的影响。     

SiO_2纳米颗粒作为润滑添加剂的抗磨减摩性能

用硅烷偶联剂(KH560)、钛酸酯、硬脂酸对无定型纳米SiO2进行了表面改性,采用四球和止推圈摩擦磨损试验机研究了改性后纳米SiO2在20#机械油中的抗磨减摩性能.结果表明:KH560改性效果最佳,改性后纳米SiO2在20#机械油中实现了单分散效果;改性后的纳米SiO2,能有效提高润滑油的抗磨减摩性能,当纳米SiO2的质量分数为1%时产生的抗磨减摩性能最好.     

热管式船舶烟气余热温差发电装置的设计与研究

本文设计并搭建了利用热管强化传热的船舶烟气余热温差发电实验装置,并选取三组热源温度(275℃、300℃和325℃)开展实验,验证了该装置的可行性,并得出热源温度是影响温差发电装置输出性能的主要因素,为节能减排提供了方法和依据。     

Al_2O_3纳米流体用于散热器的换热特性研究

采用试验方法研究了60nm的氧化铝-水/乙二醇纳米流体在温度为70℃、80℃和90℃时在换热器中的对流换热特性以及压降特性.结果表明,这种纳米流体能提高对流换热系数21%,增加压降69%.