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液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力性能分析 被引量：1
1
作者 谭鋆 丁若晨 +4 位作者 周晓宇 蔺新星 苏文 徐波 吴宏 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第4期1471-1480,共10页
为回收液冷数据中心余热并促进可再生能源下的绿色数据中心发展,本工作提出了一种液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力系统,并建立了相应的热力学模型,以评估不同工况下系统的热力性能。结果表明,在设计工况下... 为回收液冷数据中心余热并促进可再生能源下的绿色数据中心发展,本工作提出了一种液冷数据中心余热驱动的“热泵-跨临界CO_(2)发电”卡诺电池热力系统,并建立了相应的热力学模型,以评估不同工况下系统的热力性能。结果表明,在设计工况下,当储能容量为100 kW×5 h,热泵工质采用R245fa时,热泵COP可达5.23,基于热泵供热的发电效率达13.28%,卡诺电池的往返效率为67.64%。进一步,本工作研究了关键运行参数对系统性能的影响规律,发现系统的往返效率随热泵蒸发器过热度的增加而提升,随高低温水箱温度、发电循环泵出口压力和冷凝温度的增加而下降。其中,当发电循环的冷凝温度低于18℃时,系统的往返效率可超过100%。此外,本工作还对系统运行参数的敏感性进行了分析。结果表明,发电循环冷凝温度对系统往返效率的影响最显著。 展开更多
关键词 卡诺电池 热泵 跨临界CO_(2)发电 液冷数据中心 余热回收
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压缩CO_(2)储能技术研究现状及发展趋势 被引量：1
2
作者 关苏敏 钟声远 +5 位作者 李翰宸 丁若晨 苏文 蔺新星 汤正阳 杜娟 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第1期240-254,共15页
作为一种新型的压缩储能技术,压缩CO_(2)储能近年来受到学术界及企业界的广泛关注,可满足我国大规模长时储能的需求,具有良好的发展前景。对此,本文从压缩CO_(2)储能系统、CO_(2)存储装置两方面梳理了该技术的研究现状。结果表明,现有压... 作为一种新型的压缩储能技术,压缩CO_(2)储能近年来受到学术界及企业界的广泛关注,可满足我国大规模长时储能的需求,具有良好的发展前景。对此,本文从压缩CO_(2)储能系统、CO_(2)存储装置两方面梳理了该技术的研究现状。结果表明,现有压缩CO_(2)储能系统主要分为5类,即低压罐超临界/高压罐超临界储能、低压罐液态/高压罐超临界储能、低压罐气态/高压罐超临界储能、低压罐液态/高压罐液态储能、低压罐气态/高压罐液态储能。理论研究主要在于系统性能的稳态分析,鲜有系统全工况的动态特性分析,而示范项目则多采用高压液态-低压常压柔性存储的储能方案。对于CO_(2)存储装置,主要有地下咸水层、地下盐穴、柔性储气棚、吸附储气床、储气罐及储液罐,其中柔性储气棚、储气/液罐已有工程应用,但储气棚体积巨大,而储罐内CO_(2)在充放电过程中的热力特性仍需进一步研究。在此基础上,本文介绍了压缩CO_(2)储能系统未来发展的趋势。一方面,压缩CO_(2)储能涉及多种能源形式,可与外界冷热源及其他热力系统耦合,以满足负荷侧冷热电储的需求,提高系统整体能效水平。另一方面,可引入有机工质与CO_(2)混合,解决低压CO_(2)液态存储的易结干冰、系统压比较低的问题,从而实现高低压液态存储,以极大提高压缩储能密度。 展开更多
关键词 压缩CO_(2)储能 CO_(2)存储装置 多能系统 CO_(2)混合工质
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基于CO_(2)混合工质的压缩储能系统性能
3
作者 王斌 谭鋆 +4 位作者 李凤合 蔺新星 关苏敏 丁若晨 苏文 《储能科学与技术》 北大核心 2025年第6期2391-2404,共14页
为了提高压缩储能系统的储能密度,同时解决CO_(2)难以冷凝的问题,本工作提出了一种基于CO_(2)混合工质的压缩储能系统,在高低压侧CO_(2)混合工质均以液相的形式存储。构建了系统在稳态工况下的热经济模型,探讨7种CO_(2)混合工质(CO_(2)/... 为了提高压缩储能系统的储能密度,同时解决CO_(2)难以冷凝的问题,本工作提出了一种基于CO_(2)混合工质的压缩储能系统,在高低压侧CO_(2)混合工质均以液相的形式存储。构建了系统在稳态工况下的热经济模型,探讨7种CO_(2)混合工质(CO_(2)/R32、CO_(2)/R41、CO_(2)/R22、CO_(2)/R125、CO_(2)/R143a、CO_(2)/R601和CO_(2)/R601a)的系统适应性,并优选出最佳的CO_(2)混合工质和组分配比,揭示关键运行参数对系统性能的影响。结果表明,随着CO_(2)质量分数的增加,系统的储能效率和?效率均有所提升,其中CO_(2)/R41、CO_(2)/R32和CO_(2)/R22的表现较优,且对CO_(2)质量分数的敏感性较低。在7种混合工质中,CO_(2)/R41(0.65/0.35)在设计工况下展现出最佳的热经济性,计算得到系统的储能效率和?效率分别为59.12%和53.11%;系统所需高低压储罐体积分别为5217.65m^(3)和2787.39 m^(3),得到储能密度为9.36 kWh/m^(3);系统投资成本为134.06×10^(6)元,投资回收期为6.59 a。此外,对于压缩CO_(2)/R41(0.65/0.35)储能系统,随着高压储罐温度的增加,储能效率和?效率线性提升,投资成本呈现先降后升的趋势;而低压储罐温度的升高导致储能效率和?效率下降,投资成本和投资回收期上升。 展开更多
关键词 CO_(2)混合工质 压缩储能 性能分析
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带补气功能的制冷压缩机性能测试方法及标准制定建议 被引量：4
4
作者 许树学 马国远 +1 位作者 丁若晨 俞丽华 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期638-643,共6页
为解决目前我国在带补气的制冷压缩机性能测试方面缺乏标准依据的问题,参照GB/T 5773—2004《容积式制冷剂压缩机性能试验方法》,针对补气的2种基本类型,提出了相应测试方法,并结合测试实例给出了新标准制定的5点建议.
关键词 压缩机 补气 制冷
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热泵驱动热管式辐射供热装置的实验研究 被引量：4
5
作者 丁若晨 许树学 +1 位作者 马国远 姜明健 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期67-71,共5页
本文提出热泵驱动热管式辐射供热装置的循环原理,基于1 HP压缩机研制出一套样机,并在焓差室测试了样机在室内温度为18～22℃,室外温度为-15～0℃的工况下的运行特性。结果表明:热管散热器启动迅速、表面温度分布均匀,热管工质的最佳充... 本文提出热泵驱动热管式辐射供热装置的循环原理,基于1 HP压缩机研制出一套样机,并在焓差室测试了样机在室内温度为18～22℃,室外温度为-15～0℃的工况下的运行特性。结果表明:热管散热器启动迅速、表面温度分布均匀,热管工质的最佳充注比率为0.1,当室内温度为22℃,室外温度为-15～0℃时,制热COP最高可达4.1。 展开更多
关键词 热泵 热管 制热 COP
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带闪蒸器补气的R134a准二级压缩制冷/热泵系统实验研究 被引量：18
6
作者 柴玉鹏 马国远 +2 位作者 许树学 丁若晨 俞丽华 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期11-16,共6页
为增加空气源热泵运行的稳定性及提高其性能系数,本文提出了以R134a为工质的涡旋压缩机闪蒸器补气制冷/热泵系统。搭建了实验台对压缩机排气温度、功耗、制冷量、制热量及制冷、制热性能系数进行研究。结果表明:当冷凝温度为45℃,蒸发... 为增加空气源热泵运行的稳定性及提高其性能系数,本文提出了以R134a为工质的涡旋压缩机闪蒸器补气制冷/热泵系统。搭建了实验台对压缩机排气温度、功耗、制冷量、制热量及制冷、制热性能系数进行研究。结果表明:当冷凝温度为45℃,蒸发温度为-20~0℃时,与采用相同工质的单级系统相比,补气系统的排气温度降低了6.2℃,功耗增加1.4%~2.8%,制冷量和制冷COPc分别提高19.8%和17.6%,制热量和制热COPh分别提高15.3%和13.2%。 展开更多
关键词 R134A 补气 制热性能 COP
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压缩空气储能工程现状、发展趋势及应用展望 被引量：30
7
作者 刘笑驰 梅生伟 +5 位作者 丁若晨 钟声远 张险峰 谢宁宁 常勇 张通 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期38-47,102,共11页
压缩空气储能(CAES)是一种大规模物理储能技术,可广泛应用于电网削峰填谷和大规模新能源消纳。当前我国CAES正处于由示范项目向产业化发展的关键阶段,呈现出良好的发展态势。系统总结了国内外CAES工程现状,介绍了已投运的商业电站,并对... 压缩空气储能(CAES)是一种大规模物理储能技术,可广泛应用于电网削峰填谷和大规模新能源消纳。当前我国CAES正处于由示范项目向产业化发展的关键阶段,呈现出良好的发展态势。系统总结了国内外CAES工程现状,介绍了已投运的商业电站,并对其在新能源侧的应用前景进行了阐述。进一步,从装机规模、系统效率、应用场景、建设成本等多个方面对其发展趋势进行了介绍。针对CAES发展中遇到的挑战,从电站建设、核心装备、标准体系、价格机制4个角度进行阐述,给出了推动CAES发展的建议,推动其向多元化、规模化、产业化方向发展,成为支撑我国“双碳”目标的关键技术。 展开更多
关键词 “双碳”目标 新能源发电 新型储能技术 压缩空气储能 工程现状 应用展望
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基于激光选区熔化的航空发动机喷嘴减重设计及制造技术研究 被引量：7
8
作者 杜宝瑞 姚俊 +3 位作者 郑会龙 于浩 林宏杰 丁若晨 《航空制造技术》 2019年第11期14-18,共5页
航空发动机喷嘴是影响燃烧性能的关键部件,其组件众多、结构复杂,尤其内部流道加工困难,导致制造周期长、成本高。然而,作为非主承力件的喷嘴非常适用于激光选区熔化制造技术(SLM),这得益于激光选区熔化加工精度高,自由成形能力强,材料... 航空发动机喷嘴是影响燃烧性能的关键部件,其组件众多、结构复杂,尤其内部流道加工困难,导致制造周期长、成本高。然而,作为非主承力件的喷嘴非常适用于激光选区熔化制造技术(SLM),这得益于激光选区熔化加工精度高,自由成形能力强,材料组织致密度高。基于SLM可实现自由制造的技术优势,首先对喷嘴的壳体组件进行了一体化设计,并进行了受力分析和拓扑优化,然后采用SLM打印了成形件,经过测量,可获得13.5%的轻量化效果,打印误差小于0.2mm,满足局部精加工的余量要求,随炉试件力学性能达到传统铸锻件水平。SLM简化了喷嘴的加工工序,缩短了制造周期,流道成形精度高,达到了减轻重量和改善性能的目的。 展开更多
关键词 增材制造 激光选区熔化 拓扑优化 喷嘴 点阵结构
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GH3536粉末循环利用对SLM成型件力学性能的影响
9
作者 郭雨萌 丁若晨 +1 位作者 姚俊 杜宝瑞 《机械设计与制造》 北大核心 2023年第7期301-304,共4页
GH3536是一种可以在高温下长期工作的典型固溶强化型镍基合金,具有独特性能优势。为了降低激光选区熔化(SLM)成型GH3536零件的制造成本,针对粉末循环次数对成型件力学性能和粉末成分的影响进行了相关研究,收集不同循环次数粉末制备标准... GH3536是一种可以在高温下长期工作的典型固溶强化型镍基合金,具有独特性能优势。为了降低激光选区熔化(SLM)成型GH3536零件的制造成本,针对粉末循环次数对成型件力学性能和粉末成分的影响进行了相关研究,收集不同循环次数粉末制备标准试棒,分别测试其力学性能,并对多次循环后的粉末化学成分进行检测分析。研究表明粉末循环次数对SLM制备试样的抗拉强度、屈服强度以及伸长率没有明显影响,横向制备试棒具有更高强度而纵向制备试棒塑性较好。粉末循环20次后化学成分没有明显变化,仅氧元素和氮元素含量有所增加。 展开更多
关键词 激光选区熔化 GH3536高温合金 循环利用 力学性能
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