集中燃烧式原位热脱附技术装备研发与中试应用

针对污染土壤原位热脱附修复技术能耗较高造成的应用局限,通过集中燃烧、余热回收等方式来提高加热装置的能源利用效率,研发了低能耗集中燃烧式原位热脱附技术装备,并在上海某有机污染场地中试应用。中试运行结果表明,该项技术装备加热性能良好,应用于有机污染场地原位热脱附修复工程总体可行,能够达到传统的分散燃烧式原位热脱附系统的加热效能,节能降耗效果显著,可以降低15%左右的能耗。     

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。     

场地有机污染土壤原位热修复过程中热质传递机制研究

针对现有原位热修复技术能耗较高且在修复过程中热质传递机制不明的问题,研究了现场试验过程中的土壤温度场变化、修复效果和能耗,采用数值模拟方法对温湿度场的变化进行了验证。结果表明：加热井呈正六边形排布时,修复区域的受热较为均匀,各测温点在修复35 d后,温度均达到200.0℃以上,修复后场地满足第二类用地筛选值;在标准状态下,试验过程中天然气用量总计685 664.0 m³,每修复1.0 m³污染土壤约消耗62.8 m³天然气;加热井热量主要为修复场地侧壁供能,对于位置低于加热井的土壤作用较小,加热井轴向土壤体积含水率分布较为均匀,但加热井底部体积含水率较高,修复区域底部水分不利于修复场地温度的提升,数值模拟和试验数据的吻合度较高,平均相对误差MRE为20%,为场地有机污染土壤原位热修复技术应用提供技术支撑。     

河南地区村镇住宅屋面保温隔热性能浅析

屋面作为建筑外围护结构保温隔热体系的一个重要组成部分,其保温隔热性能直接影响到建筑保温隔热性能及其能耗。本文根据国家"十一五"科技支撑计划项目"村镇建筑节能及改善室内热环境关键技术研究"中对河南地区村镇建筑围护结构的调查结果,归纳总结了不同时期、不同材料、不同构造做法的村镇建筑的屋面形式的保温隔热性能,依据试验数据对比得出不同材料及构造做法的保温隔热性能的优劣,从农村建筑的经济、技术、材料、节能意义等方面分析了屋面保温隔热技术在我国广大农村推广实施的重要性和必要性,并对建筑材料的发展方向和趋势提出了建议和意见。     

温度波作用下建筑内墙定型相变材料板的热特性

通过数值模拟研究了正弦温度波作用下建筑内墙定型相变材料板的热特性并与传统的墙体材料——砖和泡沫混凝土板相比较.利用焓法建立的一维瞬态模型采用全隐差分格式迭代求解.计算结果表明,与砖和泡沫混凝土板相比,定型相变材料板表面温度变化不仅波幅有较大的衰减,时间延迟也较明显;相变温度是影响波幅衰减程度的重要因素;对于一定的温度波,相变材料潜热、导热系数和表面换热系数均存在极限值,超过此值,相变材料板表面温度受室内温度波动的影响很弱;相变材料板厚度对表面温度波动几乎无影响;相变温度区间的扩大使表面温度有轻微的波动.所得结果为太阳能建筑及相关领域中相变材料的选择与应用提供参考.     

平板式石英灯高温红外加热试验系统的研制与应用

为了验证可重复使用运载器和长航时临近空间高超声速飞行器热防护系统所使用的材料与结构在较大总加热量条件下的隔热性能,对平板式石英灯加热器辐射热环境进行了理论分析。在此基础上设计并制造了一套用于飞行器热防护材料和结构隔热性能地面考核试验的热环境模拟设备,并搭建了配套能源和测控系统。利用该套试验系统开展了室温至800℃冷热交变载荷热环境模拟试验、50℃/s温升速率的弹道式连续变化热边界模拟试验、批量热环境加载试验、单热源条件下的多温区非线性气动热环境等效模拟试验等典型应用,验证了加热系统长时间运行的稳定性、热辐射区域较高的温度分布均匀性和测控系统的可靠性。说明该套试验系统能够满足多种类防隔热试验的实际需求。     

秦岭山区民居冬季室内热环境测试

为考察秦岭山地民居冬季室内热舒适状况,选取当地典型二层生土和砖砌民居作为研究对象,对其冬季室内温度、相对湿度、室内照度和壁面温度进行现场测试并记录室外温湿度与太阳辐射强度.通过对测试数据分析,给出了不同外围护材料下民居室内热环境的定量评价,在此基础上提出改进其室内热环境的建议.     

竖直U型地埋管换热器热短路抑制措施的分析

建立了单U型地埋管换热器三维瞬态数值分析模型,对抑制地埋管换热器“热短路”的各种措施进行了数值模拟.在不同载流体流速和回填料导热系数条件下,分别对隔热板式、保温套式地埋管换热器和未采取任何“热短路”抑制措施的普通地埋管换热器整体传热性能进行了研究,获得了不同“热短路”抑制措施对埋管换热器整体传热性能的影响规律;通过对影响埋管换热器整体传热性能“热短路”抑制措施的对比分析,并结合地埋管换热器实际工程运行环境,提出在工程实践中不必针对埋管换热器的”热短路”现象采取任何额外的抑制措施的建议.     

基于COMSOL的锂离子电池热失控仿真与防控

动力电池是新能源汽车关键部件,为进一步探究其热失控机理及影响因素,总结热失控发展过程,利用COMSOL软件构建锂离子电池单体模型,结合仿真实验结果详细分析其影响因素,并提出一款利用隔热罩、隔热盖板、隔热底座和可滑动扩容盒延缓热失控效果的可延缓热失控的汽车电池包。研究结果表明：热失控过程大致分为加热阶段、喷射和燃烧阶段、熄灭阶段,受4种副反应产热影响;在超过445.08K的高温环境下,长时间工作的锂离子电池易发生热失控,失控热源关键在正极活性材料与电解液分解反应;当电池实际温度超过500 K时,温度若无法及时控制将导致火灾事故发生;同时,对流传热系数越高,电池温度变化越快;初始温度越高,热失控可能性越大。     

多工况运行下围护结构动态热响应的评价方法

建筑运行工况会影响围护结构的热响应,为研究自然通风和空调2种居住建筑运行工况下围护结构动态热响应的差异,通过对比2种工况围护结构的边界条件与传热过程,提出围护结构动态热响应的评价指标——墙体温变条件指数WTCI,该指标兼顾2种工况下墙体热性能不同的评价内涵。以夏热冬暖地区为例,选取18种墙体构造来验证WTCI在多工况下对墙体动态热响应评价的有效性,结果表明该指标计算简便、评价有效,能够评价围护结构在多工况动态传热过程中的热响应快慢,可区分墙体在不同工况下的隔热表现。深入分析WTCI在多工况下的适用性,对WTCI指标的应用给出建议。     

钼隔热屏表面氧化对加热炉内部热场影响的定量分析

钼隔热屏在工业加热炉中应用广泛,其表面氧化导致发射率增大将影响炉体内部的热场分布。建立了钼隔热屏加热炉内部的传热数值模型,定量分析了不同发射率条件下炉体内部的温度分布和功率消耗。结果表明,在剧烈氧化情况下炉内最高温度降幅达414℃,为了维持最高温度加热功率需增加到原始功率的2.6倍。相关研究对精细设计长期运行状态下加热炉内部的热场具有参考价值。     

夏热冬冷地区小城镇住宅外墙体节能技术措施研究

从室内热环境的要求入手,通过外墙的不同构造,对夏季隔热、冬季保温进行了全面分析研究,为适应小城镇经济特点,利用当地资源条件,改善夏热冬冷地区小城镇住宅室内环境提供节能措施。     

填充开孔泡沫铝的固液相变蓄冷器设计与实验研究

为进一步满足固液相变蓄冷器需求,在计算固液相变蓄冷器漏热的基础上进行了相应优化,使用开孔泡沫铝作为固液相变蓄冷器填充材料,搭建实验台进行不同负载功率下的液氮固体蓄冷系统性能实验研究。实验结果表明：所设计的固体蓄冷系统能够在0.5 W的热负载下工作4.23 h; 2 W热负载实验条件下,固体蓄冷系统能够在温度小于65 K条件下工作1 h。     

GH4169热辅助切削过程分析

高温合金GH4169作为典型的难加工材料具有切削力大、刀具磨损严重等特点.热辅助切削是一种利用外部热源降低工件强度、减小切削力改善切削性能的有效方法.基于有限元方法分析了不同热辅助温度对GH4169切削过程的影响规律,结果表明:热辅助温度越高,切削力越小,越容易产生带状切屑,表面残余拉应力越小,表层残余压应力越大.     

透明隔热涂料的研究及应用进展

透明隔热涂料具有很高的红外波段隔热效果及良好的可见光波段透过率,用于建筑玻璃和汽车玻璃等透明隔热成为节能降耗的有效途径.本文介绍了ATO、ITO、FTO等纳米颗粒对太阳光谱的选择性及其透明隔热机理,概述了透明隔热涂料的国内外研究及应用进展,重点评述了基于热致相变材料的新型智能温控透明隔热涂料,并指出了目前透明隔热涂料在分散、抗老化、施工均匀性等方面存在及需要解决的问题,提出了透明隔热涂料智能化的发展方向.     

低温环境下电池热管理研究进展

动力电池作为电动汽车（Electric vehicle, EV）的重要组件,在低温环境下存在能量密度和功率密度下降等问题。为提高低温条件下动力电池的性能,需要合适的电池热管理系统。本文介绍了动力电池在低温环境下的放电特性,整理归纳了现有的各种电池加热方式,并综述了低温环境下电池热管理研究进展,对电池低温下热管理的进一步研究具有指导意义。     

流固耦合传热对蒸汽湿度测量传感器的影响

采用流固耦合法,分析计算了不同蒸汽参数及流速条件下谐振腔内的温度分布;加载温度载荷,计算了不同条件下谐振腔体的热变形量;根据谐振腔体有效部分内表面节点热变形量的平均值,分析了谐振腔体节点热变形对谐振频率的影响.结果表明:随着蒸汽温度升高和流速增大,谐振腔体温度升高,热变形量增大,谐振频率偏移量增大.应从谐振腔的材料、结构设计及蒸汽湿度测量方案等方面进行改进,以降低谐振腔体节点热变形对蒸汽湿度测量的影响.     

PCM-空气隔热系统应用于户外逆变器模拟

介绍了相变储能材料和空气隔热技术结合应用在室外光伏逆变器场景的模拟研究,提出了一种通过控制空气层厚度来优化相变储能材料充放能过程的动态隔热策略。采用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics对室外光伏逆变器进行模拟,通过分析不同隔热策略下逆变器受光照面元器件的升温状况对比各策略优劣。仿真结果表明,相变储能材料与空气隔热层结合可以有效减缓前者的融化速率,是一种理想的控制太阳辐射物体温度稳定的方案。提出的可调式隔热策略,在较低发热功率的情况下可取得不错的效果,但在环境温度较低或自发热功率过高的场景并无显著收益,其不同应用场景下的具体策略仍需进一步优化。     

太阳能热发电储热材料研究进展

综述了太阳能热发电储热材料研究进展.分别介绍了浇注料、混凝土储热材料、液态显热储热、硝酸盐叠层相变储热、金属相变储热和氨热化学反应储热材料,分析了它们各自的优缺点,并展望了太阳能热发电储热材料的发展前景.     

钢-混凝土组合式风力发电塔架地震响应分析

钢-混凝土组合式风力发电塔架上部为钢塔筒,下部为混凝土塔筒,高度方向具有较大的质量和刚度突变,其在地震作用下的响应和传统单管式钢塔架显著不同.利用ABAQUS对同一风电场的2.0 MW单管式钢塔架和组合式塔架建立精细化模型,选取3种场地条件,采用振型分解反应谱法计算2种塔架的地震响应并进行对比.针对3种场地条件,选取相...