膜全热交换器内热湿交换过程的熵分析

目前,在空调新风热回收领域常用的热回收装置有金属壁换热器、热管换热器、转轮全热回收器和膜全热交换器（MHME）．在这些热回收装置中,金属壁换热器和热管换热器只能回收显热,而转轮全热回收器和膜全热交换器除显热外,还能回收潜热,因此效率较高．尤其膜全热交换器由于没有运动部件,维护容易,更有发展前途．膜全热交换器与传统的只有空气与空气的显热交换的金属板式热交换器相比,     

基于亲水/憎水复合膜的全热交换器换热换湿性能[

膜全热交换器由于可以同时回收空调排风中的潜热和显热而受到重视。研究了基于PVAL/PVDF复合透湿膜的全热交换器的透热透湿性能，实验测定了新风与排风之间的显热交换能力和水蒸气交换能力，并建立了基于亲水/憎水复合膜的逆流膜全热交换器传热传质计算模型，实验与理论结果吻合较好。结果表明，该复合膜全热交换器的总传热系数为20～35 W·m-2·℃-1，总传质系数为（1.5～3.5）×10-3 m·s-1。     

管内流体换热式相变贮能系统的效率分析

通过对管内流体换热和管外相变材料（PCM）发生相变的贮能换热系统模型的分析和求解,研究了贮能单元的尺度特性、Peclet数、Stefan数和PCM导热性能的影响,探讨优化系统效率的可行途径.对典型的以水为换热介质和以石蜡为PCM的贮能单元的研究结果表明,PCM内部的传热强化是提高贮能效率的关键因素.     

石墨泡沫材料性能研究的随机建模方法

石墨泡沫是一种新型多孔材料,具有内表面积大、低密度、高导热等优异热性能.基于泡沫类多孔材料内部孔隙空间位置及孔径分布的局部不均匀性质,提出了一种均匀随机几何模型的建模方法,用于石墨泡沫导热性能的数值模拟,并将容积导热系数的模拟结果与美国ORNL的实测数据作了比较.     

HDPE／SiC复合材料导热性能研究

通过用高导热性的陶瓷材料对高分子材料进行填充，使其具有导热性。实验考察了不同的基本材料、不同粒径和用量的SiC填充材料、助剂用量、温度因数对材料导热性能和机械性能的影响。研究表明：复合材料的导热系数随SiC粒径的减小和加入量的增加而提高。同时随温度升高材料的导热性能降低。SiC的加入对材料的机械性能有一定影响。     

弹载相变热沉传热仿真与优化

随着导引头向小型化、轻量化、智能化和多模复合方向发展,导引头电子器件面临短时高功耗散热需求。相变热沉储热装置具有储能密度高、重量轻、被动不耗能等优点,但其相变材料传热效率低、熔化过程复杂,增加了散热设计难度。本文建立了弹载发热元器件散热计算模型和相变传热数学模型,基于Fluent软件开展了相变传热数值模拟和传热特性研究,通过采用均热板导热和增设强化导热筋的方式进行了相变传热优化设计。结果表明,采用均热板和增设强化导热筋能有效降低计算模型最高温度和高低温差,延长器件工作时长。导热板采用均热板代替铝合金时,计算模型高低温差可由98.8K降至50.3K,热沉内部增设3个强化导热筋,可进一步降低温差至17.9K,继续增加强化导热筋对传热效果影响将越加不明显。     

合成氨造气工段余热回收效果测定

1概述化肥厂造气工段的余热回收是合成氨降耗的主要环节，造气工段的工艺余热包括：上行煤气显热、下行煤气显热、吹风气显热，以及燃烧热，占合成氨工艺余热的40％以上，且这部分工艺余热能位较高，利用价值较大。本厂于80年代末在造气工段就使用自制的热管换热器来回收上、下行煤气显热等余热。但由于气流冲刷、设备磨损问题未能解决，故换热器使用寿命短，严重时3－4个月便损坏，热回收效果差，且5台煤气炉工艺流程不一致，统一性差。因此1994－1995年，对工艺流程进行改造，将冲击式集尘器换成除尘效率高的旋风除尘器，减少气流对设备冲…     

金属基有机硅树脂涂层复合材料的导热性能

以锌粉为导热填充剂对环氧有机硅树脂进行改性,考察了改性环氧有机硅树脂涂层干膜中锌粉含量对涂层导热系数的影响,分析了涂层厚度对碳钢基材导热性能的影响. 结果表明,环氧有机硅树脂涂层的导热系数约为0.19 W/(m?K),其耐温能力在200℃以上,可保证涂层在中低温烟气余热回收换热器表层长期工作而不发生任何热反应;添加锌粉可改善环氧改性有机硅涂层的导热性能,涂层干膜锌粉25wt%时,涂层材料导热系数达0.35 W/(m?K),较未添加锌粉时增大了84%. 复合材料的导热系数随涂层厚度增加而下降,无涂层的碳钢导热系数为47.59 W/(m?K),涂层厚度为200 ?m时,导热系数降至34.33 W/(m?K).     

生物质碳化衍生物强化相变材料各向热导率的研究进展

相变材料由于具有较高的潜热值和良好的温度控制性能,已经被广泛应用于建筑节能、余热废热回收、电池热管理、太阳能热能储存等领域。然而,相变材料在固-液相变过程中的泄漏和导热性能差等缺点限制了它们的进一步发展。生物质碳化衍生物具有的多孔微观结构和良好的导热性克服了相变材料相变时的液漏和自身导热能力差等问题,成为相变材料良好的载体选择。由于生物质碳化衍生物多孔碳材料具有各向同性和各向异性的结构,因此,生物质碳化衍生物多孔碳材料强化相变材料的热导率分为各向同性热导率强化和各向异性热导率强化。     

六方氮化硼/碳化硅晶须填充改性聚酰亚胺导热绝缘复合材料的制备及表征

采用固相共混方法将六方氮化硼(h-BN)和碳化硅晶须(SiCw)作为导热填料对单醚酐型聚酰亚胺(PI)模塑粉进行改性,然后通过热模压工艺制备PI导热绝缘复合模压材料,并对其性能进行表征。测试结果表明:h-BN可以有效提高模塑料导热性能、热性能和电绝缘性能,但会降低材料力学性能;SiCw可以有效提高复合材料导热性能、热性能和力学性能,但会显著降低电绝缘性能。将h-BN/SiCw复配使用,在显著提高复合材料导热性能和热性能的同时又可保持其良好的力学性能和电绝缘性能。添加30%(质量分数)h-BN/SiCw(3/1),复合材料导热系数提高至1.21 W/(m·K),是未改性PI材料的4.84倍,弯曲强度为142MPa,体积电阻率为1.27×10~(14)Ω·cm,线性热膨胀系数(CTE)显著降低为55.6μm/(m·℃)。     

橡胶导热助剂的优选与应用研究

通过对不同橡胶填充剂导热性能的研究,筛选出了比较理想的橡胶补强导热助剂,并将导热助剂应用于橡胶导热配方中,得到了较为理想的结果。应用了导热助剂的硫化胶能主动地快速地将硫化橡胶滞后损失及摩擦产生的热量从制品中心传递到制品表面散发,从而降低制品内部的温度,进而提高制品的使用寿命和使用安全性。应用了导热助剂的水胎较明显地降低传热温度梯度,快速地将热量从热源传递到制品,从而能提高硫化效率,降低能耗。     

炼焦荒煤气上升管显热回收换热过程动态特性

煤焦油结焦是制约炼焦荒煤气上升管显热回收换热器长期高效安全运行的主要因素。通过调控荒煤气及上升管管壁温度抑制煤焦油析出是防止结焦的有效措施。基于多孔介质非热平衡模型,建立了内嵌螺旋盘管及多孔填料的荒煤气显热回收套管换热器的一维非稳态热传递模型。结合炼焦周期内荒煤气流量与温度瞬时数据计算得到荒煤气、上升管管壁、填料层、熔融盐温度动态变化,分析了填料层热容、填料层有效导热系数及熔融盐流量对其动态变化的影响,并提出了有效控制荒煤气及上升管管壁温度的方法。结果表明：荒煤气中煤焦油析出及结焦主要发生在炼焦后期荒煤气流量减小时;填料层导热系数是上升管换热器设计时考虑的重要参数,增大填料层导热系数可显著提高余热回收效率,但会使荒煤气与上升管管壁温降增大,设计时应在保证焦油蒸汽不发生冷凝的前提下尽可能增大填料层导热系数;炼焦后期,通过切断熔融盐取热,并合理设计填料层导热系数、填料层热容及熔融盐入口温度等可实现上升管管壁温度调控,从而避免荒煤气中煤焦油析出及结焦。     

煤颗粒对化学热回收二段式煤气化工艺的影响

基于碳和水蒸气、CO2气化的吸热化学反应原理,开发出回收煤气显热的高效化学热回收二段式煤气化工艺,可有效提高现有气流床气化技术的热效率.文中在实验室规模的热态反应平台上,对二段气化床层内煤颗粒粒径对二段床层内的温度分布、二段气化效率及煤渣层残炭率的分布规律进行了实验.研究优选出二段气化炉内煤颗粒粒径范围为10-15 m...     

化学聚合法强化吸附剂热传导

采用化学聚合法强化吸附剂——沸石颗粒的热传导性能,利用苯胺单体在沸石颗粒表面氧化聚合,使少量的聚苯胺形成均匀连续的导热性能好的高分子材料网,在实验条件下可使该种吸附剂的有效导热系数提高到原来的4倍多。同时,将强化后的吸附剂挤压成型,进行强化吸附床层的传热研究,结果表明堆积密度为原来的1.5倍的成型块,其有效导热系数比原来提高30％,对比混合法的实验和数据分析表明,化学聚合法较物理混合法效果更明显,是一种适宜吸附剂热传导强化的新途径。     

准东煤气化过程的热力学分析

采用Aspen Plus软件对我国准东煤合成气生产系统进行模拟,研究气化炉的主要操作参数(即n(O)∶咒(C)和气化剂中水蒸气比例)对气化结果(合成气温度、合成气产出率、冷煤气效率和(火用)效率)的影响;比较了相同气化条件下准东煤与烟煤经济性的差异;对粗合成气显热回收对经济性的影响进行了讨论.结果表明,准东煤的气化经济性比烟煤的高,而综合效率却相反;当气化剂中水蒸气含量高时,加热气化剂回收显热比激冷回收要好.     

双极膜电渗析在分离硫酸锂生产酸碱的研究

研究验证了用双极膜电渗析技术在分离锂离子电池正极材料回收过程中的产物Li₂SO₄溶液并生产高浓度的LiOH和H₂SO₄溶液的可行性。将1.1 mol/L的Li₂SO₄溶液转化为2.2 mol/L的LiOH和1.3 mol/L的H₂SO₄。研究了装置中并联单元组数和溶液流速对回收结果的影响。实验结果表明,Li⁺回收率能达到92.3%;增加双极膜电渗析装置中并联单元组数,可以使酸室和碱室中溶液浓度增长更快,酸碱溶液的回收效率更高,反应时间变短,能耗降低。5组并联单元的装置将能耗成本降低到3.40 kWh/kg,进而推导出,扩大为100组并联单元时能降低至1.58 kWh/kg;适当增大腔室内溶液流速,能提高反应过程中LiOH溶液浓度,增加Li⁺的回收率和电流效率;研究表明,将单次Li⁺回收率控制在80%左右,多次循环分离Li₂SO...     

膨润土-石墨混合材料导热性能试验研究

压实纯膨润土的导热性能较差,常需添加石墨等导热性质好的材料制备混合型缓冲材料,以提高高放废物地质处置库中放射性废物衰变热的传导效率.使用Hot disk TPS2500s热常数分析仪测定不同温度条件下干燥膨润土-石墨混合材料的导热系数、热扩散系数和体积比热,分析石墨含量、温度与混合材料导热性能参数的关系.试验结果表明,石墨可有效提高膨润土的导热系数、热扩散系数,添加30％ ～35％的石墨可使干燥高庙子(GMZ)钠基膨润土(ρd=(1.75±0.5)g/cm3)的导热系数达到与北山花岗岩相当的水平;温度对膨润土及混合材料的导热系数影响不大,混合材料的热扩散系数随温度升高而降低,体积比热随温度升高而增大.     

降低再热能耗的空调热回收系统分析

为降低一次回风全空气空调系统空气处理机组再热能耗,提出两种改进空调热回收系统,分别是混风热回收系统和新回风热回收系统。基于空调系统空气处理流程的分析,结合热力学第一定律、空气处理机热质传递方程,建立了这两种空调热回收系统能耗的计算模型。在此基础上,以昆明地区为例,考察了空调室外新风参数、空调区域热湿比、新风量及送风量等主要因素对热回收系统能耗与效率的影响,并与常用回风热回收系统和一次回风系统进行了比较。研究结果表明,在温和地区采用新提出的两种热回收系统均比一次回风系统节能60%左右,消除了一次回风全空气系统存在的“冷热抵消”现象;新提出的两种热回收全空气系统能有效减少换热器初投资,缩短热回收设备投资回收期。     

缺陷对氮化硅导热性能影响的模拟研究

通过反应或热压烧结制备氮化硅器件过程中,产生的晶格空位和杂质氧等缺陷会严重影响氮化硅材料的导热性能。为了探究空位和氧杂质对氮化硅材料导热性能的影响规律,利用分子动力学模拟方法设计了多种不同缺陷状态的氮化硅模型,分析了空位/氧杂质的比例、分布状态、晶格位置以及温度对氮化硅材料导热性能的影响。研究结果表明:随着空位/氧杂质比例的增加以及温度的升高,氮化硅体系的热导率都呈明显的下降趋势;当空位/氧杂质由原本随机分布逐渐向导热通路中间聚集时,氮化硅的热导率急剧降低;空位/氧杂质所处不同晶格位置,体系热导率有明显差异。另外,通过计算氮化硅模型的声子态密度,进一步验证了空位/氧杂质比例以及温度对体系导热性能的影响规律。研究结果为制备具有高导热性的氮化硅陶瓷提供了重要的指导。     

能量回收型热泵膜蒸馏装置的结构与性能分析

介绍了三种典型的能量回收型热泵膜蒸馏装置,分析了装置的构成、工作原理及特点,其中内部能量回收型热泵膜蒸馏装置具有系统简单、紧凑、运行能耗低等优势。给出了该装置的特性方程,计算分析了中空纤维疏水膜长度、膜孔直径、料液流量、热料液进膜蒸馏组件的温度、冷料液进膜蒸馏组件的温度对产水速率、节能倍率等装置性能指标的影响规律。