石墨改性聚全氟乙丙烯导热复合材料的性能

研究了新型耐腐蚀换热器的制作材料,旨在避免烟气余热回收时,因烟气温度低于其酸露点温度而产生的低温腐蚀.采用石墨填充聚全氟乙丙烯(fluorinated ethylene propylene,FEP),并添加一定量的碳纤维,制备出导热性能较好、抗冲击且耐腐蚀的石墨改性FEP导热材料.通过导热性能、力学性能及耐腐蚀性能研究,确定了适用于制作烟气余热回收系统中换热器的复合材料中石墨的填充质量分数.实验表明,石墨的质量分数越高,导热复合材料的热导率越大,但其拉伸强度、断裂伸长率和冲击强度会随着石墨填充质量分数升高逐渐降低.     

用于光储一体化器件的低内阻电极材料研究

光储一体化器件能够将太阳能转化后直接以化学能的形式储存在储能材料中,实现对太阳能的直接利用。提升光储一体化器件的总能量转化效率是目前一大研究重点。研究制备了还原氧化石墨烯(rGO)原位负载氢氧化镍纳米颗粒低内阻复合材料用于超级电容器正极并组装光储一体化器件。该电极在2和20 A/g的电流密度下放电比容量分别为1 586.4和1 108 F/g,保持率高达70.0%。而未经负载的纯氢氧化镍电极在2和20 A/g的电流密度下放电比容量分别为622.8和304 F/g,保持率仅为48.8%。另外,在2 A/g电流密度下,复合电极的库仑效率为96.5%,而纯氢氧化镍电极的库仑效率仅为48.4%。复合电极中的薄片状氢氧化镍纳米颗粒相较于纯氢氧化镍具备更大的电极-电解液界面,有利于电子、质子在界面处地快速交换;同时,复合电极中的rGO能够在充放电过程中迅速将电子导出,降低电极内阻。将复合电极材料用于光储一体化器件,获得高达14.21%的总能量转换效率。对光储器件中储能材料的设计提供新思路。     

干热岩生产井温度场的热力计算

为了研究干热岩生产井产液的保温增效问题,根据北京市某生产井井身结构特点,建立了井筒传热计算模型,利用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)软件对该生产井探测数据进行了核实,并在此基础上提出了对干热岩生产井产液温度场影响因素的分析.结果表明:生产井三开段底部产水源的产液温度最高,热储量大,可使井口出口温度由333.1 K提高到342.3 K;同等工程参数下,泵管下入深度增加到400 m时,可使产液井口出口温度提高到337.6 K,且下入深度越大,产液出口温度越高;产液产速越大,生产时间越少,减少了产液热能损失,产液出口温度变大;相同泵管深度条件下,保温材料泵管产液出口温度比常规材料泵管高出2 K,可提高生产效益.