基于石墨泡沫强化的相变储能材料研究进展

大多数相变储能材料导热性能差是导致其不能推广应用的一个重要因素,因此,目前相变材料研究的重点是提高相变材料的等效导热系数。石墨泡沫由于其特殊的微蜂窝三维结构,使其具有良好的传热性能,在储能领域有很好的应用前景。国内外学者对利用石墨泡沫的强化相变传热进行了一些研究,本文主要介绍了近几年石墨泡沫/相变材料的国内外实验研究和数值模拟研究进展和存在的问题。     

非对称树状二分岔结构的有效导热系数

采用热电模拟的方法研究了非对称树状二分岔网络结构的有效导热系数,给出了此类结构有效导热系数的解析表达式。结果表明,此类结构的有效导热系数大小与结构本身的非对称率α,分岔处直径的幂律指数p以及分岔级数m有关,并分析了各参数对整个结构有效导热系数的具体影响。结果发现,当幂律指数p=2、非对称率α=1即为对称分岔时,整个结构的有效导热系数取得最大值,且等于组成该结构的材料本身的导热系数。     

基于Lattice-Boltzmann方法的SiO2多孔绝热材料传热分析

采用四参数随机生成法构造了SiO2多孔绝热材料微观结构,引入二维九速度不可压格子多相Lattice-Boltzmann热模型,该模型能够方便的计算具有复杂边界的多孔材料微尺度传热问题,给出了从结构构造模拟到具体的Lattice-Boltzmann传热分析的程序实现流程,进行了完整的二维多孔绝热材料导热过程的数值分析。结果表明Knudsen数小于10-1时,相同孔隙率下孔径越大,有效导热系数越低。随着孔隙率的减小,有效导热系数明显增加,增加气相导热比重是增强该绝热材料绝热性能的有效途径。骨架结构对SiO2多孔绝热材料有效导热系数的影响显著。     

掺杂对定形相变材料导热系数的影响

通过在定形相变材料中加添加剂改进定形相变材料的导热系数，用热针法对改性后的试样进行了测量，对添加剂种类和含量对定形相变材料导热系数的影响进行了定量分析。实验结果表明，石墨添加剂可以显著提高定形相变材料的导热系数。通过对实验数据的拟合，得到了石墨添加质量分数与材料有效导热系数问的拟合公式。     

太阳能吸附器中强化热传导性能的实验研究

针对太阳能吸附式制冷循环过程中，吸附剂热传导性能低的特点，研究采用高分子复合强化吸附剂提高其传热性能。发现少量导热高分子材料在吸附剂颗粒表面形成均匀连续的导热网，可使吸附剂的有效导热系数提高２—４倍，且吸附性能变化不大。     

复合透明蜂窝结构中辐射—导热耦合传热的简化分析

在假定蜂窝壁具有漫发射和漫反射性质的基础上，对复合蜂窝中的辐射－导热耦合传热问题进行了分析，讨论了蜂窝壁发射率、吸热板发射率、蜂窝的高宽比等参数对热损的影响，并与实验值进行了对比分析。该方法可用于蜂窝热设计的简化工程计算。     

Paraffin based composite phase change materials for thermal energy storage: Thermal conductivity enhancement

为提高石蜡作为固-液相变储热材料的导热性能,在石蜡(PW)中掺加高导热系数的碳纳米管(CNTs),制备了碳纳米管-石蜡复合相变材料(PW-CNTs).为进一步增强PW-CNTs的传热性能,通过内置金属网结构,利用金属网的高导热性,加快PW-CNTs作为相变材料的充放热速率.测试了PW-CNTs的熔点和相变潜热,导热系数以及置入金属网前后的充放热时间.结果显示,PW-CNTs的导热系数较石蜡得到显著提高,其中掺加10%(质量分数)CNTs的复合材料的固态,液态导热系数平均分别提高31.4%,40.2%.置入金属网结构后,PW-CNTs的充放热时间至少分别缩短了40.3%和30.2%.此外,碳纳米管在石蜡中易发生团聚沉积,针对这一特点,对PW-CNTs进行了多次热循环,研究了热循环对PW-CNTs导热系数的影响.     

直埋闭式地源热泵回填土性能研究

回填土的性能对直埋式地源热泵的设计有一定的影响．对直埋闭式地源热泵用回填土的性能参数中的密度、含水率、饱和度以及导热系数进行了数学定义，并指出影响导热系数的主要因素是密度和含水率。用平板探针原理的室内试验的方法研究了各种物质组成情况、时间以及不同温度对导热系数的影响，并对试验的结果进行了详细的分析，得出了随各种影响因素而变化的曲线。试验结果表明，膨润土不适合单独用于回填材料，需与水泥配合并推荐使用非饱和态。导热系数随水灰比的减小而增加。掺人大颗粒的骨料是提高导热系数的有效途径，砂含量的增加使导热系数往往呈线性增长。当水灰比为0．45且砂的置换率为80％时回填材料具有较满意的导热性能，值得推荐使用。     

地埋管回填材料传热性能的研究与分析

当回填材料导热系数大于周围岩土层,对地埋管换热器换热性能提升效果开始逐步递减。研究回填材料增益效果递减的原因,对提高总系统运行效率具有重要意义。通过软件平台Workbench对地埋管换热器在回填材料导热系数不同的情况下进行模拟。结果显示,回填材料在整个传热过程中主要起到疏导热量,扩大导热面积的作用。回填材料导热系数较高时,可通过提高进水管水温进一步开发系统换热效率。     

相变蓄热单元蓄/放热过程的数值模拟研究

建立同心套管相变蓄热单元的二维模型,并与文献对比验证,完成网格无关性和时间步长独立性验证后,数值模拟分析模型结构和流体入口速度对蓄热特性的影响,探究导热系数和相变材料的熔点对放热特性的影响。研究结果表明:采用波节管代替光管可优化蓄热单元的蓄热特性,且3#波节管的换热性能最优,相比于光管,蓄热时间可缩短39%;其他条件不变时,增加传热流体(heat transfer fluid,HTF)的导热系数,蓄热单元的放热效率先增后降,存在最佳值;当相变材料(phase change materials,PCM)的导热系数大于HTF时,继续增加PCM的导热系数会使放热效率下降;随着PCM熔点的增加,有效放热时间先增后减,在熔点为603 K时,放热效率达到最大值0.82。     

关于锐截止型滤光片有效透射比的确定

采用现代紫外分光光度计测量锐截止型有色光学滤光片的光谱透射比和Lowtran7提供的标准大气下地面的太阳光谱辐照度,按定义计算了滤光片的有效透射比。文中讨论了以“主透射带”透射比代替有效透射比的不当之处和所带来的问题。     

冬季特朗贝墙内置卷帘对墙体热性能的影响

对大连地区某被动式太阳实验房进行实验研究,通过对玻璃幕墙内壁面温度、夹层内空气温度、特朗贝墙墙体温度等相关参数及室外气象参数等的实测,定量地分析了冬季夜间特朗贝墙采用卷帘保温的效果。并且通过有限空间自然对流换热理论计算分析,提出了更为合理的卷帘安装位置,最后根据围护结构响应因子BER指标,讨论了使用卷帘对提高室内热舒适性的影响。     

加快水电能源开发若干问题的探讨

围绕加快水电能源开发阐述了电力工业结构调整及优先发展水电，并对水电应进行税收，投资等政策倾斜，改革水电网电价，构筑电力竞争市场，完善水电开发，运行管理体制，加快水电企业股份上市的若干问题进行了探讨。     

THE FUNDAMENTAL SOLUTION OF THE OSCILLATION EQUATIONS OF THE THERMOELASTICITY THEORY OF MIXTURE OF TWO ELASTIC SOLIDS

By means of elementary functions, the fundamental solution of equations of the thermoelasticity of the steady oscillations for a mixture of two elastic solids is constructed, and basic properties are established.     

垂直轴风力发电机发展概述

能源危机是我们面对的最大挑战,风力发电是具有大规模发展潜力的可再生能源,在远期有可能成为世界重要的替代能源。水平轴风力机是目前应用最广的一种风力发电机,垂直轴风力机有着优越的性能,并越来越被人们所重视。主要论述了达里厄风力机的优良性能及其发展。     

THE INFLUENCE OF MOISTURE ON THE COMBUSTION OF WOOD

A new three-dimensional (3-D) field model for enclosure fire growth has been developed by CSIRO and UNSW, Australia. The model includes the coupling of gas-phase combustion and the pyrolysis of wood. It has been used to predict the flame spread and fire development in a room witha rear timber wall and a propane burner. A parametric study of the effects of the moisture content of the timber on the flame spread and development of the fire in a room is described. The computed results compare satisfactorily with measurements from a fire test carefully conducted in a room.     

有机层厚度对OLED性能的影响

采用真空蒸发的方法制备出玻璃衬底ITO／TPD／Alq／A1结构的有机发光器件(OLED)。改变有机层的厚度, 比较不同厚度下OLED的各项性能的差异,包括工作电压,发光效率。实验发现无论增大空穴传输层TPD的厚度 抑或是发光层Alq的厚度都会增大器件的工作电压。发光层Alq厚度的增大还能引起发光效率的增大,而TPD厚 度的增大对发光效率的影响则是复杂的。对于上述现象用隧穿理论以及直带模型进行了解释。对制备高亮度, 高效率低损耗的OLED具有指导意义。     

百叶窗形蜂窝构件窗的热性能理论研究

针对百叶窗形蜂窝构件窗相比于矩形蜂窝构件窗的太阳辐射透过率高但热损系数增加的特点，为比较两者对普通双层窗热性能的改善程度，采用了3个不同纬度地区的气象数据，对这三种窗体结构进行了全年模拟计算。结果表明相比于普通双层窗，百叶窗形蜂窝构件窗和矩形蜂窝构件窗的热性能都得到了很大的提高，其中百叶窗形蜂窝构件窗又优于矩形蜂窝构件窗。但随着纬度的升高、太阳辐射的降低、环境温度的下降和当地风速的增加，两者之间的差别变得越来越小。     

FUNDAMENTAL SOLUTIONS OF THE EQUATIONS OF THE THEORY OF THERMOELASTICITY WITH MICROTEMPERATURES

By means of elementary functions, the fundamental solutions of the equations of the equlibrium and steady oscillations of the theory of thermoelasticity with microtemperatures are constructed, and basic properties are established.     

反应物流速和湿度对室内污染物甲醛的光催化氧化影响的实验研究

为了分析流速和湿度对室内污染物甲醛的光催化氧化影响,在搭建光催化氧化分析动态实验台的基础上,利用浸渍涂膜法制得TiO2光催化剂薄膜进行甲醛的光催化实验。实验结果表明,随着流速的增加,污染物的光催化氧化逐步由传质控制过程过渡到光催化氧化控制过程;而湿度对甲醛的光催化氧化则存在一最佳范围。