聚光型太阳能光伏光热系统研究进展

聚光型太阳能光伏光热系统(CPV/T)在传统光伏发电系统的基础上增加了聚光系统和光热系统,在通过聚光系统提高光伏效率的同时将系统中多余的热量加以利用,以达到太阳能最大化利用的目的。本文介绍了CPV/T系统的工作原理及其能效影响因素,以直接影响系统太阳能综合利用效率的聚光器技术、光伏电池技术和光伏冷却技术作为分析对象,结合近几年国内外最新研究成果比较了不同类型聚光器、光伏电池以及冷却方式的优劣,列举了常见的光伏余热利用方式。分析认为:CPV/T系统虽然具有更高的太阳能利用率,但应加大对系统尤其是聚光器经济性的分析;考虑在系统中应用叠层光伏电池缓解聚光器带来的系统体积过大问题;新电池开发过程中应更注意光伏电池的温度系数以减少冷却系统的压力,冷却技术在强化散热的同时也应注意热量的收集方法及其与利用途径的有效结合。     

高温空气燃烧的模型比较数值研究

为验证适用于高温空气燃烧过程的燃烧模型,应用EBU模型、E-A模型、PDF模型三种燃烧模型模拟了一个2m×2m×6.25m的高温空气燃烧室的燃烧过程,并根据国际火焰协会的实验数据对模拟结果进行了验证与比较。湍流输运模型和辐射传热模型分别采用了Reynolds应力模型(RSM)湍流模型和离散坐标(DO)辐射传热模型。结果表明,在预测燃烧室温度、燃料组分体积分数和出口NO体积分数上,EBU模型预测值比E-A模型和PDF模型更符合实验测量值。EBU模型是三种模型中最适合模拟高温空气燃烧的燃烧模型。     

宽度对内置式PV-Trombe墙内通风与换热影响的数值研究

提出一种内置式PV-Trombe墙结构,并运用CFD技术对垂直入口内置式PV-Trombe墙在宽度变化时的自然通风和对流换热进行数值模拟。结果表明,烟囱内气流的温度与速度沿着烟囱通道宽度的方向变化很不均匀。在太阳电池表面存在一个空气温度和速度边界层,使得局部的温度梯度和速度梯度较大。烟囱的通风量随着宽度的增加先逐渐增加到一个极大值,然后随宽度的继续增加而减小。对于该文模型,获得最大通风量的最佳的烟囱的宽度与高度的比为(d/H)_(opt)=1/5。随着宽度的增加,烟囱的自然对流换热增强,空气对电池表面的冷却效果得到改善,因而PV的发电效率略有增加。对多组条件下的计算结果进行多元线性拟合,得到表征通风量与传热特性的无量纲参数Nu数、Re数随Ra*变化的拟合公式,为自然通风设计提供依据。     

射流参数对单烧嘴燃烧室高温空气燃烧特性的影响的数值研究

以工业炉的高温空气燃烧技术应用为背景,对一个单烧嘴燃烧室内的高温空气燃烧特性进行了数值研究。燃烧室尺寸为800 mm×800 mm×1 400 mm,燃烧器烧嘴由燃气和高温预热空气多股射流组成,其中燃料射流喷口为圆形,直径为10 mm,位于中心。空气射流喷口为5个等面积的圆形,置于燃气射流喷口周围。湍流输运方程采用标准k-ε双方程模型,气相燃烧模型采用β函数的PDF燃烧模型,辐射换热过程采用离散坐标法模拟,NOx模型为热力型NOx。对燃气射流和空气射流的进口参数对燃烧室内的燃烧特性的影响进行了模拟计算和分析。计算结果表明射流进口参数将影响和改变燃烧室内的烟气回流及其与燃料、空气的混合过程,从而影响局部温度、氧浓度的分布和决定燃烧状况、影响最终的NOx排放量。其中随着燃料射流和空气射流速度比和燃料射流倾角的增大,燃烧室内的烟气回流区域扩大,强化了燃料、空气和烟气的混合,使低氧区域扩大,燃烧室内最高温度和平均温度都降低,NOx生成量明显降低。研究结果对于工业炉的烧嘴设计有一定参考意义。     

基于多层模糊神经网络的消防预警系统设计

针对城市消防预警能力有待提升的问题,分析了城市消防远程监控系统的数据构成特征。阐述了以消防巡查射频打卡数据和温度数据为挖掘重点的数据预警逻辑架构。采用多项式和对数深度迭代回归模糊算法,将输出值导入到预警结果整理模块后,通过模糊矩阵法生成模糊预警的方法,设计不同时间值域的本地双列数据。同时,约束当前时间点,并使用外部全城其他节点数据形成的参照矩阵,构建仿真设计方案。通过真实数据的仿真测试验证,该系统在不同消防预警级别下的敏感度、特异度均满足要求。与可查参考文献中其他机器学习算法对比发现,该系统的火情预警系统最优值相比更优。该系统拥有可置信的统计学优势。     

CaO作用下污泥的黏附-结团失效及干化特性研究

污泥的黏附和结团特性对干化过程有重要影响,研究开展了市政污泥和印染污泥在热力干化过程中的黏附-结团失效特性研究,深入探讨了CaO对污泥黏附-结团特性影响的规律,并分析了CaO对污泥干化速率及表观形态的影响。实验结果表明,在含水率≤85%时,污泥均表现出黏附失效特性。CaO能显著提高污泥表面黏附应力,但却能降低污泥在金属壁面的黏附量(含水率≤85%时)。此外,CaO能促进污泥干化速率的提升,并能抑制市政污泥在热力干化过程中裂纹的产生。     

纤维复合材料在土木建筑工程中的应用研究

纤维复合材料是由玻璃纤维或其他纤维材料,与基体材料经过缠绕、模压或拉挤等工艺制备的一种复合材料。纤维复合材料具有良好的抗腐蚀性能、抗震性能和拉伸强度。由于纤维复合材料性能可靠、价格低廉的优点,其在建筑工程中的运用取代了一些传统的施工材料,成为未来土木建筑工程领域的发展方向。该文对纤维复合材料的主要特点,纤维复合材料在土木建筑工程中起到的作用和纤维复合材料在土木建筑工程中的实际应用进行综述。通过纤维复合材料的运用,能够提高建筑工程的质量、降低建设成本、增加建筑工程的服役寿命。     

方形旋风分离器内部两相流场的PDA实验研究

应用三维颗粒动态分析仪(3D-PDA)对方形下排气分离器内的气固两相流场进行了测试,得到了几种工况条件下的流场矢量分布。研究发现分离器方腔内的流场偏离其几何中心,并呈中间为强旋流动和边壁附近为弱旋的准自由涡区的特点,且在边角处存在局部小旋涡。不等温流场比等温流场要均匀一些,但旋流强度减弱,分离效率降低。研究结果对于分析分离器的分离机理和结构优化有一定的指导意义。     

方形旋风分器内部两相流场的PDA实验研究

应用三维颗料动态分析仪（3D－PDA）对方形下排气分离器内的气固两相流场进行了测试,得到了几种工况条件下的流场矢量分布。研究发现分离器方腔内的流场偏离其几何中心,并呈中间为强旋流动和边壁附近为弱旋的准自由涡区的特点,且在边角处在局部小旋涡。不等温流场比等温流场要均匀一些,但旋流强度减弱,分离效率降低。研究结果对于分析分离器的分离机理和结构优化有一定的指导意义。     

钴铁复合修饰FER催化CH4还原NO性能研究

Co系镁碱沸石分子筛在CH4-SCR中表现出较好的潜力,为提高Co-FER的催化活性以及抗水抗硫性能,引入Fe对Co-FER进行改性。采用离子交换法,制备出一系列xFe/Co-FER催化剂,在固定床反应器中进行了CH4选择性催化还原NO实验,并利用N2吸附-脱附、UV-vis、H2-TPR和Py-FTIR等手段进行表征。结果表明,经过适量Fe修饰的Co-FER催化剂能够提高NO转化率、N2选择性以及抗水抗硫性能。0.46Fe/Co-FER在富氧条件下,500°C时NO转化率达到64.9%。加入0.02%SO2后,NO转化率能保持在58.5%左右,加入5%H2O后,仍能保持在54%以上的NO转化率。UV-vis结果表明,0.46Fe/Co-FER中含有更多游离态的Fe3+,因此具有更好的催化活性。H2-TPR结果表明,适量的Fe修饰Co-FER,可以使还原峰向低温移动,提高催化性能。Py-FTIR结果表明,催化剂表面均含有大量的Br?nsted酸和Lewis酸,Fe的引入会显著增加催化剂的Br?nsted酸含量。