应用于蒸汽供热的蓄热技术研究

电蓄热技术在电网深度调峰、提高新能源利用率、改善环境方面前景广阔,是促进电能替代的重要手段。为探究蓄热技术在蒸汽供热方面的适应性,结合具体工程,对熔盐蓄热系统与固体蓄热系统进行了设计研究、对比,提出了熔盐蓄热系统设计的优化方案,并从系统性能、经济性和可靠性方面做了对比。结果表明:所提出的优化方案有利于节省投资、节约占地、简化系统;对于存在边蓄热边放热工况的电蓄能供热站,推荐采用熔盐蓄热方式,更有利于蒸汽发生的稳定;熔盐蓄热系统虽较复杂,总投资也略高,但其换热效率较高,耗电量较省,运行成本较低,收益更高。若可以进一步降低总投资,熔盐蓄热技术将成为传热蓄热方面最具竞争优势的清洁供热方式。     

Graphene/SiO2纳米复合材料作为水基润滑添加剂的摩擦学性能

以石墨烯和正硅酸乙酯为原料用溶胶-凝胶法制备了Graphene/SiO₂纳米复合材料，用球盘式摩擦磨损试验机评价其作为水基润滑添加剂在不同载荷和浓度下的摩擦学性能。用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等手段表征了摩擦副的表面形貌和元素特征。结果表明：在15N载荷工况下，Graphene/SiO₂纳米复合材料作为添加剂在超纯水中含量为0.2%(质量分数)时具有最佳的摩擦学性能，比超纯水的摩擦系数降低了17.9%，钢球磨损率降低了61.7%。基于磨损表面分析提出的润滑机制为：在摩擦过程中，Graphene/SiO₂纳米复合材料在磨损表面生成的物理吸附膜、Graphene的层状剪切作用以及SiO₂在磨损表面的修复作用和滚珠轴承作用，使超纯水的摩擦学性能提高。     

颗粒级配对锂浆料电池性能的影响北大核心CSCD

利用大小颗粒之间的填充效应,本文设计了2种粒径的活性颗粒组成7种级配体系,并系统研究了其浆料的性能。借助激光粒度仪、电导率仪、比表面测试仪、扫描电子显微镜、沉降测试和电化学测试等手段分析了样品粒度分布、比表面积、颗粒形貌、浆料的电导率、沉降率、电化学阻抗谱和充放电性能。结果表明,所有级配粒径分布均呈单峰接近正态分布;级配颗粒属于大孔或者无孔材料;小颗粒是典型的单晶结构,大颗粒由球形大颗粒构成,3∶7和0∶10样品扫描电子显微镜图显示大粒径周围被小粒径和导电剂包围着,形成了完整连续的三维导电网络;大颗粒组成的浆料电导率为41.80 mS/cm,小颗粒组成的浆料电导率高达123.39 mS/cm;3∶7样品浆料的沉降率和沉降速率最小,颗粒级配更接近Fuller最密充填粒度分布经验曲线;3∶7和5∶5样品0.1 C的放电比容量分别达到194.88 mAh/g和187.38 mAh/g,实际比容量发挥分别高于商业典型值10%、5%以上,首次充放电效率高达90.54%、87.96%。此外,3∶7样品电池还表现出最优异的循环性能,经循环250次后,容量保持率为83.63%。总之,级配为3∶7样品的颗粒填充效应得到充分发挥,表现出最优异的性能。本文提供了最佳比例的颗粒级配设计比,为优异性能的颗粒级配提供重要参考。     

巨型射电望远镜结构关键技术研究

随着射电望远镜口径的增大，自重、风荷载和温度作用等对反射面的形状精度带来前所未有的不利影响，合理结构形式的选择及优化十分重要。从望远镜结构体系创新及轻量化、形状精度控制等方面，对作者团队近二十年来在巨型射电望远镜结构相关领域的研究作出总结：从副反射面支撑、俯仰机构、背架结构等三个方面改进巨型全方位可转动望远镜结构方案，提出改进遗传算法解决大规模型材式变量的优化问题，并给出风荷载和温度作用两个精度关键影响因素的作用机理及响应规律；针对新型式巨型望远镜结构，总结“中国天眼”500 m口径射电望远镜结构方案关键设计要点，并给出风荷载、温度作用以及变位疲劳等复杂作用的影响。基于改进的结构方案及优化算法设计的110 m口径全可动望远镜结构，在精度和轻量化方面具有明显优势，所研发的500 m口径射电望远镜结构新型式方案实现了预期的功能和精度要求。