新能源技术在华南地区应急科技装备中的应用潜力分析

应急救援的能源保障与当地环境和应用场景密切相关,新能源技术的就地取材、高效转化和原位供能等特点将为应急科技装备和相关人员的能源保障提供新的选择.本文以典型应用场景为技术案例,结合华南地区的新能源资源条件和应急救援场景的能源需求,分别对近岸岛屿、南海海洋、偏远山区和无人飞行器等场景进行分析,探讨新能源技术在应急保障领域的...     

冬冷地区冰源热泵系统清洁供暖的经济性

我国大部分冬冷地区没有集中供暖设施,采用高效热泵技术是实现清洁供暖的重要途径.基于过冷相变原理的直接蒸发式冰源热泵技术,利用近冰点水的相变潜热作为热源,具有采暖能效高、适用性广的特点.利用EES(engineering equation solver)软件模拟冰源热泵系统的运行性能,研究了循环工质、过冷水过冷度及冷凝温...     

连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉应用探索

根据固体燃料燃烧的特点及高温空气燃烧技术原理,对连续蓄热燃烧技术在固体燃料加热炉上的应用进行了探索。搭建连续式蓄热固体燃料实验装置,对炉膛温度、烟气温度及助燃空气温度等参数进行测量分析,排烟温度可以控制在150℃以下,助燃空气预热温度低于高温烟气温度约100℃。当助燃空气预热温度波动30℃左右时,炉膛温度波动不高于3℃,可以满足多种加热工艺对加热精度的要求。测试结果表明,连续式高温空气燃烧技术可以应用在固体燃料加热炉上,通过对其烟气余热最大限度的回收,拓展了蓄热燃烧技术的应用领域。     

严寒条件CO2跨临界循环热泵优化技术

以严寒条件CO₂跨临界循环热泵系统为研究对象,采用涡流管技术与二级压缩技术对其进行优化,采用工程方程求解器(EES)软件建立四个热力学模型(单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环),模拟分析了性能系数(COP)、排气温度等参数随气冷压力、蒸发温度、过热度、级间压力的变化规律。研究表明气冷压力变化对严寒条件下优化系统的性能影响最大,在设定的压力变化范围内(7 MPa～12 MPa),单级循环、单级涡流管循环、二级循环、二级涡流管循环的COP变化幅度分别为74.40%、60.46%、110.38%、90.94%;涡流管技术在低压缩比条件下优化效果更佳,一定条件下,单级涡流管循环较单级循环COP可提高11.2%;二级压缩技术在高压缩比条件下优化效果更好,在最优气冷压力条件下,二级循环相较单级循环COP可提高18.2%,同时二级压缩技术可降低压缩机排气温度,使压缩机保持较高的等熵效率,且存在最优级间压力使得COP达到最大值。结果表明,当总压缩比不大、级间压力处于较低水平或者需要获取更高的第一级压缩出口温度时,通过改变涡流管参数调节过热度效果更好,与二级压缩技术...     

基于余热回收的燃气热泵性能及控制系统

燃气热泵（gas engine-driven heat pump,GHP）具有环境适应性强、能效高、耗电量少等优点,能够解决一次能源利用率低、资源浪费和环境污染等问题。当前研究重点是通过模拟和实验方法开展燃气热泵的运行特性研究,而忽略了控制系统。控制系统是燃气热泵的重要组成部分,对于保障机组高效、稳定运行至关重要。本文提出一种嵌入式控制系统,监控GHP冷热水机组（gas engine driven heat pump cold-hot water equipment,GHPW）。详细阐述了多输入输出控制模块、发动机控制模块、蒸发温度控制模块、人机交互模块等燃气热泵核心控制模块的设计原则和方法。通过实验验证了GHPW的运行性能,实验结果表明,控制系统能够准确、稳定地控制机组,实现快速制冷/制热。通过主控制器对发动机转速和蒸发温度的双闭环控制,实现对系统出水温度的稳定性和准确性控制。当环境温度较低时,由于回收发动机余热,GHPW系统的制热能力优于EHP （电热泵）系统。随着环境温度从-20℃上升到7℃,实验系统的制热量从52.94kW逐渐上升到105.87kW,系统一次能源利用率（prim...     

高氯酸掺杂聚苯胺纳米纤维的合成工艺研究

采用界面聚合法合成高氯酸掺杂聚苯胺纳米纤维,设计正交实验考察高氯酸的浓度、过硫酸铵/苯胺的摩尔比、反应时间对聚苯胺的比容量、电容器的充放电效率的影响。结果表明,对于聚苯胺的比容量而言,影响最大的是过硫酸铵/苯胺的摩尔比,其次是反应时间,高氯酸浓度的影响最小。对聚苯胺电容器充放电效率而言,影响最大的是高氯酸的浓度,其次是过硫酸铵/苯胺的摩尔比,反应时间的影响最小。综合各项指标,确定最佳工艺条件为过硫酸铵/苯胺摩尔比为1.5,高氯酸浓度为0.5mol/L,反应时间为7 d。     

石蜡乳状液潜热输送材料的研究进展

石蜡乳状液潜热输送材料是由相变石蜡与水乳化而成的悬浮液,具有较大的热客,能量储存密度及输送密度远高于相同温差下的水,因此可以使循环流量大幅降低,从而降低循环能耗,实现节能.根据相变石蜡材料及应用背景不同,分别综述了低温石蜡乳状液潜热输送材料、高温石蜡乳状液潜热输送材料的研究现状.指出了石蜡乳状液潜热输送材料在导热性能和稳定性等方面存在的共性问题,并探讨了解决措施:纳米颗粒强化传热是提高其导热性能的有效方法,研制纳米级相变石蜡微乳液是提高稳定性的有效途径.     

LiFePO_4动力电池热物性测定及温升特性研究

温度是影响Li Fe PO4动力电池性能、安全及寿命的重要因素。电池热物性参数的测定及其温升特性的研究是电池热管理设计中的重要一环。通过实验测定了额定容量20 Ah的方块Li Fe PO4动力电池单体的比热容、生热速率、导热系数等重要热物性参数;并研究了强制风冷条件下,风速对电池在1 C、2 C、3 C电流倍率下的温升特性。电池热物性测定及温升研究将为电池散热设计提供重要的理论依据。     

脱硝系统新型涡流喷氨混合装置流场数值模拟

SCR脱硝系统的性能取决于进入脱硝反应器的氮氧化物与还原剂氨气混合的均匀程度和烟气速度分布。提出了一种新型的涡流喷氨混合装置,并对其流场进行了三维数值模拟。分析表明,涡流喷氨混合装置能够使进入第1层催化剂的烟气与氨气均匀混合,催化剂入口截面氨气浓度偏差小于10%,混合效果良好;在2个烟道转弯处等距离布置4块导流板,反应器上部等距离布置11块导流板后,烟气速度场达到偏差小于15%的设计要求,因此该新型涡流喷氨混合装置完全能够替代传统的喷氨格栅。     

纳米颗粒强化相变流体传热性能的研究进展

相变流体是一种具有高载热密度的传热工质,但传热性能有待进一步提高.在相变流体中引入能显著提高流体传热性能的纳米颗粒是近年来兴起的研究课题.综述了纳米颗粒在微胶囊相变流体中强化传热性能的研究进展.结合笔者所在实验室的研究成果,介绍了纳米颗粒在相变乳状液方面的传热强化效果,最后提出了下一步工作的重点.