锂金属负极固态电解质界面膜形成和生长机理的理论研究进展

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作者 周国兵 许审镇 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3150-3160,共11页

锂金属负极因其极高的理论比容量在锂离子电池领域引起了极大的关注,但其高反应活性会引发电解液组分发生一系列复杂的降解反应,并在电极表面生成固态电解质界面膜(SEI)。SEI钝化层一方面能抑制电解液持续损耗,另一方面也会显著影响电... 锂金属负极因其极高的理论比容量在锂离子电池领域引起了极大的关注,但其高反应活性会引发电解液组分发生一系列复杂的降解反应,并在电极表面生成固态电解质界面膜(SEI)。SEI钝化层一方面能抑制电解液持续损耗,另一方面也会显著影响电池的循环性能。因此,从原子/分子层面阐明SEI形成和生长机理成为了近些年的研究重点和热点。本文综述了不同理论模拟方法在SEI结构、组分和生长过程的最新研究进展,介绍了经典分子动力学、反应力场分子动力学、第一性原理分子动力学、机器学习力场分子动力学以及动力学蒙特卡罗等模拟方法在SEI研究中的成功案例。讨论了现有理论计算方法在模拟SEI形成和生长机理方面的局限性,提出可结合机器学习和动力学蒙特卡罗方法来实现长时域SEI形成和生长过程模拟的技术方案展望。 展开更多

关键词 固态电解质界面膜 形成和生长机理 分子动力学 动力学蒙特卡罗 机器学习

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卧式套管潜热蓄热单元偏心与肋片结构优化模拟

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作者 张璐荻 周国兵 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1019-1029,共11页

利用偏心布置增强相变蓄热单元内部自然对流是提高相变蓄热系统性能的新思路,为了更深入地研究偏心布置对相变蓄热系统性能的影响,基于焓-孔隙率法建立了卧式套管相变蓄热单元的三维数学模型,并利用Fluent软件对环形空间相变材料熔化过... 利用偏心布置增强相变蓄热单元内部自然对流是提高相变蓄热系统性能的新思路,为了更深入地研究偏心布置对相变蓄热系统性能的影响,基于焓-孔隙率法建立了卧式套管相变蓄热单元的三维数学模型,并利用Fluent软件对环形空间相变材料熔化过程进行数值模拟,通过对熔化过程流场、液相率及温度云图的分析,将熔化过程划分为三个阶段:导热主导的初始阶段,随后是自然对流和导热的混合作用的阶段,以及导热再次占主导地位的最终阶段,并将相变材料环形空间划分为两个区域,据此提出新的评价参数“偏心面积比”。结果表明:硬脂酸作为相变材料时较佳的偏心面积比位于16∶1附近,熔化时间相对于同心布置缩短了45.8%,但同时会使蓄热单元㶲效率略有降低,并且预测对于其他材料,预期的最佳偏心面积比与使用材料的自然对流强度和导热能力之间的比值有直接相关。利用偏心结构与肋片结合的方法进一步强化传热,比较了螺旋肋、十字肋和X形肋三种肋片,发现X形肋具有较佳性能,与相应偏心无肋结构相比熔化时间缩短了36.7%,比螺旋肋和十字肋结构分别缩短了20.3%和7.1%。 展开更多

关键词 潜热蓄热 偏心面积比 肋片 强化传热 㶲效率

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一种强化太阳能换热的新型涡流发生器换热机理与实验研究 被引量：13

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作者 周国兵 张于峰 +1 位作者 齐承英 王艳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期781-785,共5页

提出一种强化太阳能热风干燥器和集热器气侧换热的新型涡流发生器—斜截半椭圆柱体,并对其进行了实验研究及机理分析。在雷诺数为4000～38000的紊流范围内对矩形风道内分别布置单排一对直角三角翼、矩形翼、梯形翼、斜截半圆柱体、斜截... 提出一种强化太阳能热风干燥器和集热器气侧换热的新型涡流发生器—斜截半椭圆柱体,并对其进行了实验研究及机理分析。在雷诺数为4000～38000的紊流范围内对矩形风道内分别布置单排一对直角三角翼、矩形翼、梯形翼、斜截半圆柱体、斜截半椭圆柱体等涡流发生器的强化传热效果和压降特性进行了对比实验。实验在稳态的气水逆流换热方式下进行,并固定各涡流发生器的高宽比为1/2,该迎流攻角为60°。结果表明,斜截半椭圆柱体是具有优越的强化气侧换热效果和低压降特性的新型涡流发生器。该对这种新型涡流发生器强化换热的机理作了初步分析。 展开更多

关键词 太阳能利用 强化传热 涡流发生器 压降 马蹄涡 端部涡

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定形相变贮能材料在暖通空调领域的应用研究 被引量：14

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作者 周国兵 张寅平 +2 位作者 林坤平 张群力 狄洪发 《暖通空调》 北大核心 2007年第5期27-32,共6页

介绍了定形相变贮能材料制备方法,热物性、稳定性,定形相变贮能与太阳能、夜间通风、电加热地板供暖、蓄热槽贮换热等系统结合应用于建筑供暖空调方面的一些研究成果和动态,对进一步值得研究的问题提出了建议。

关键词 定形相变材料 贮能 应用研究 建筑节能

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变流量间接供热系统的调节 被引量：6

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作者 周国兵 张于峰 +1 位作者 田琦 李新禹 《暖通空调》 北大核心 2004年第7期43-47,共5页

通过分析变流量供热系统的特点 ,探讨了相应的供热调节方式。推导了一、二次网侧供回水温度及相对流量的调节公式 ,并结合算例给出了相应的曲线 。

关键词 变流量间接供热系统 供回水温度 流量 分户计量 温控阀

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供暖锅炉系统的火用分析与技术节能 被引量：12

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作者 周国兵 侯方 《节能技术》 CAS 2001年第1期26-28,共3页

本文用火用分析的方法分析了影响供暖锅炉系统燃烧过程、传热过程、排烟和辅助动力设备火用损失的主要因素及程度大小 ,并在此基础上提出了供暖锅炉系统技术节能的方向和措施。

关键词 供暖锅炉 YOU分析 技术节能

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温度波作用下建筑内墙定型相变材料板的热特性 被引量：8

7

作者 周国兵 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1211-1216,共6页

通过数值模拟研究了正弦温度波作用下建筑内墙定型相变材料板的热特性并与传统的墙体材料——砖和泡沫混凝土板相比较。利用焓法建立的一维瞬态模型采用全隐差分格式迭代求解。计算结果表明,与砖和泡沫混凝土板相比,定型相变材料板表面... 通过数值模拟研究了正弦温度波作用下建筑内墙定型相变材料板的热特性并与传统的墙体材料——砖和泡沫混凝土板相比较。利用焓法建立的一维瞬态模型采用全隐差分格式迭代求解。计算结果表明,与砖和泡沫混凝土板相比,定型相变材料板表面温度变化不仅波幅有较大的衰减,时间延迟也较明显;相变温度是影响波幅衰减程度的重要因素;对于一定的温度波,相变材料潜热、导热系数和表面换热系数均存在极限值,超过此值,相变材料板表面温度受室内温度波动的影响很弱;相变材料板厚度对表面温度波动几乎无影响;相变温度区间的扩大使表面温度有轻微的波动。所得结果为太阳能建筑及相关领域中相变材料的选择与应用提供参考。 展开更多

关键词 定型相变材料 蓄能 热特性 建筑节能 衰减系数

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相变材料蓄能式毛细管网地板辐射采暖实验研究 被引量：10

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作者 何静 周国兵 +1 位作者 冯知正 杨来顺 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1802-1809,共8页

将毛细管网、PE地暖管分别与沙子及相变材料结合应用于低温地板辐射采暖系统,通过实验研究4种不同组合形式下的供暖效果和蓄放热特性。结果表明:白天达到相同实验房间温度所需的充热时间,沙子-毛细管网组合是沙子-PE管的40%,相变材料-... 将毛细管网、PE地暖管分别与沙子及相变材料结合应用于低温地板辐射采暖系统,通过实验研究4种不同组合形式下的供暖效果和蓄放热特性。结果表明:白天达到相同实验房间温度所需的充热时间,沙子-毛细管网组合是沙子-PE管的40%,相变材料-毛细管网组合则是相变材料-PE管的44%。进一步考察夜间停止热水循环后,利用4种组合形式的蓄热对房间的供暖效果,发现相变材料作为填充层的持续放热时间是沙子时的2倍。对于相变材料-毛细管网组合,较大热水流量(1.40m3/h)时地板蓄热量是小流量(0.81m3/h)时的1.4倍,且大流量情形在放热过程维持舒适房间温度的时间是小流量时的1.14倍。实验结果为相变材料蓄能与毛细管网结合用于太阳能低温热水采暖,降低常规地板采暖能耗提供了依据。 展开更多

关键词 相变材料 毛细管网 辐射采暖 蓄热地板 实验研究

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冷暖联供太阳能喷射制冷系统的一次能耗 被引量：6

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作者 田琦 张于峰 +1 位作者 陈冠益 周国兵 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期826-831,共6页

太阳能喷射式制冷(热泵)系统在满足供冷、供热需求时,通常需要补充一定量的一次常规能源。该文在系统能量平衡的基础上,引入太阳能倍率、冬夏负荷比等参数,推导了太阳能制冷系统与电压缩制冷系统的一次能耗比计算公式。进而对太阳能双... 太阳能喷射式制冷(热泵)系统在满足供冷、供热需求时,通常需要补充一定量的一次常规能源。该文在系统能量平衡的基础上,引入太阳能倍率、冬夏负荷比等参数,推导了太阳能制冷系统与电压缩制冷系统的一次能耗比计算公式。进而对太阳能双元混合工质喷射式制冷(热泵)系统、单元工质喷射式制冷系统、太阳能直接供热系统与电压缩制冷系统的一次能源消耗进行了对比分析。结果表明,太阳能喷射式热泵比太阳能直接供暖系统节约一次常规能源;太阳能喷射式制冷(热泵)系统,在其太阳能倍率位于节能区时,比电压缩制冷(热泵)系统节约一次常规能源。 展开更多

关键词 太阳能 喷射制冷 一次能耗比 太阳能倍率 冷暖联供

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太阳能相变蓄热集热墙二维非稳态模型及分析 被引量：12

10

作者 吴彦廷 周国兵 杨勇平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期948-952,共5页

通过对太阳能相变蓄热集热墙系统的简化,建立一套能较准确反映系统热特性的二维模型,应用CFD方法,结合该模型对系统进行稳态和非稳态模拟。通过与文献中计算结果的对比,验证了该模型的准确性,误差在±6%以内。藉此模型,模拟分析了... 通过对太阳能相变蓄热集热墙系统的简化,建立一套能较准确反映系统热特性的二维模型,应用CFD方法,结合该模型对系统进行稳态和非稳态模拟。通过与文献中计算结果的对比,验证了该模型的准确性,误差在±6%以内。藉此模型,模拟分析了空气通道宽度对太阳能相变蓄热集热墙系统热特性的影响,结果表明,计算工况下当空气通道宽度为13cm时,系统的平均供热量最高。 展开更多

关键词 特朗勃墙 相变蓄能 CFD 非稳态

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转轮与中高温热泵耦合空调系统可行性研究 被引量：9

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作者 郝红 张于峰 周国兵 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 EI CAS 2008年第4期675-678,共4页

目的提出除湿转轮与中高温热泵耦合的运行方式,利用热泵来完全满足制冷和再生负荷要求.方法搭建热泵子系统实验台,利用加热装置直接模拟转轮出口空气和不同温度的室外空气参数,对热泵与转轮的匹配性能进行实验研究.结果在不考虑湿负荷... 目的提出除湿转轮与中高温热泵耦合的运行方式,利用热泵来完全满足制冷和再生负荷要求.方法搭建热泵子系统实验台,利用加热装置直接模拟转轮出口空气和不同温度的室外空气参数,对热泵与转轮的匹配性能进行实验研究.结果在不考虑湿负荷的情况下,标准工况(35.74℃)时,热泵蒸发器的出口空气温度为20℃,冷凝器出口空气温度为64.95℃,热泵性能系数略高于2.6;随室外空气温度的升高,蒸发器出口风温升高,当室外空气温度高达近40℃时,蒸发器的出口空气温度仅高于送风温度约1℃;热泵子系统的性能系数随室外空气温度的升高而降低.结论不同室外温度下,中高温热泵基本都能满足送风温度及再生负荷要求,而且随室外空气温度升高,冷凝器出口风温升高与要求的再生温度升高相匹配,所以转轮与中高温热泵耦合的空调系统是可行性的. 展开更多

关键词 除湿转轮 中高温热泵 匹配性能 性能系数

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早期肠外营养对小于胎龄早产儿宫外生长的影响 被引量：3

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作者 谢飞燕 杨玉丽 +5 位作者 周国兵 谭晓倩 冯亚芳 卢美娟 林莉 徐星 《中国实用医药》 2010年第8期60-62,共3页

目的研究早期肠外营养对小于胎龄早产儿宫外生长的影响,为小于胎龄早产儿制定更为合理的营养支持策略提供指导。方法对67例我院住院的小于胎龄早产儿进行头围和体重的监测,并将其按不同胎龄和不同出生体重分组,观察早期全肠外营养对不... 目的研究早期肠外营养对小于胎龄早产儿宫外生长的影响,为小于胎龄早产儿制定更为合理的营养支持策略提供指导。方法对67例我院住院的小于胎龄早产儿进行头围和体重的监测,并将其按不同胎龄和不同出生体重分组,观察早期全肠外营养对不同胎龄和出生体重患儿的影响;统计早产儿住院期间并发症的发生情况,探讨肠外营养对并发症的影响。结果①33～35周组和<1.5kg组患儿头围和体重增长最大,住院时间短,<33周组和>2.0kg组患儿头围和体重增长最小,住院时间较长;②早期"全合一"肠外营养从外周静脉24h均匀输入,未见有严重副作用的发生。结论积极地早期应用肠外营养,防治早产儿常见并发症的发生,有助于促进早产儿宫外生长发育。 展开更多

关键词 早产儿 小于胎龄儿 肠外营养

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新型涡流发生器几何结构及换热计算关联式

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作者 李一兵 周国兵 +1 位作者 齐承英 魏 晋 《河北工业大学学报》 CAS 2002年第3期66-69,共4页

通过对矩形风道内置有新型涡流发生器一斜截椭圆柱体强化传热性能和压降特性的实验研究,分析了不同雷诺数(Re=800～38 000)工况下涡流发生器的几何尺寸和迎流方位对传热和压降的影响.实验结果表明:高宽比h/b=1/2的斜截椭圆柱体较好的几... 通过对矩形风道内置有新型涡流发生器一斜截椭圆柱体强化传热性能和压降特性的实验研究,分析了不同雷诺数(Re=800～38 000)工况下涡流发生器的几何尺寸和迎流方位对传热和压降的影响.实验结果表明:高宽比h/b=1/2的斜截椭圆柱体较好的几何尺寸和位置参数是斜边倾角α=20.,迎流攻角β=45°.这是马蹄涡和端部涡综合作用的结果.根据77个实验工况回归了斜截椭圆柱体涡流发生器强化换热的准则实验关联式,为工程应用提供了理论依据.实验采用了稳态的气水逆流换热方式,测温教据由HP34970A数据采集系统采集. 展开更多

关键词 强化传热 涡流发生器 马蹄涡 端部涡 几何结构 准则关系式

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中高温热泵混合工质实验研究 被引量：6

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作者 田富宽 周国兵 +1 位作者 朱茂川 杨霏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期229-236,共8页

计算单工质R124、R152a、R245fa和混合工质R152a/R124、R152a/R245fa的理论循环性能,并实验对比。实验工况为蒸发侧进口水温40~50℃,冷凝测进口水温70~85℃,热泵机组额定输入功率4.5 kW,2种混合物质量配比分别为50/50、30/70、20/80和30... 计算单工质R124、R152a、R245fa和混合工质R152a/R124、R152a/R245fa的理论循环性能,并实验对比。实验工况为蒸发侧进口水温40~50℃,冷凝测进口水温70~85℃,热泵机组额定输入功率4.5 kW,2种混合物质量配比分别为50/50、30/70、20/80和30/70、50/50、70/30,其中R152a/R124(30/70)和R152a/R245fa(30/70)的制热功率和循环效能综合表现较优;在50℃热源进水和75℃高温进水工况下,二者电力循环性能系数在3.0以上,后者稍高;但在制热功率方面前者比后者高出19.0%,可达15.2 kW。 展开更多

关键词 热泵系统 混合物 制冷剂 中高温 实验研究 循环性能

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敲击振动触发过冷三水醋酸钠(SAT)凝固释能实验研究 被引量：1

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作者 朱茂川 周国兵 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期185-191,共7页

利用实心钢球敲击不锈钢圆角矩形蓄热单元表面,根据测定诱导时间和触发敲击次数实验研究不同敲击动量及位置对单元内过冷SAT溶液触发凝固性能的影响。结果表明,敲击振动是触发该过冷水合盐相变材料凝固释能的有效方法,结晶最大温升速率... 利用实心钢球敲击不锈钢圆角矩形蓄热单元表面,根据测定诱导时间和触发敲击次数实验研究不同敲击动量及位置对单元内过冷SAT溶液触发凝固性能的影响。结果表明,敲击振动是触发该过冷水合盐相变材料凝固释能的有效方法,结晶最大温升速率为3℃/s,且最高表面温度达到53℃,比理论相变温度低5℃;凝固从开始触发位置为中心以8~10 mm/s的速度向四周扩散。敲击动量越大,诱导时间越短,最短仅为10 s;敲击位置靠近密封盖或蓄热单元边角诱导时间更短。实验结果为SAT过冷蓄存太阳热能用于采暖或热水供应释能控制提供方法和指导。 展开更多

关键词 相变材料 过冷 凝固 触发 敲击振动 三水醋酸钠

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1971-2018年重庆地区高温的气候特征 被引量：7

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作者 刘毅 周国兵 +2 位作者 孙俊 张亚萍 张霞 《成都信息工程大学学报》 2021年第3期349-354,共6页

为研究重庆地区高温特征,利用1971-2018年重庆地区34个观测站资料,采用气候趋势系数和小波分析等方法详细分析重庆地区高温天数和极端最高气温的时空演变特征。结论如下:(1)近48 a重庆地区高温天气非常显著,除重庆东南部的酉阳、黔江及... 为研究重庆地区高温特征,利用1971-2018年重庆地区34个观测站资料,采用气候趋势系数和小波分析等方法详细分析重庆地区高温天数和极端最高气温的时空演变特征。结论如下:(1)近48 a重庆地区高温天气非常显著,除重庆东南部的酉阳、黔江及秀山,其余地区极端最高气温均在40℃以上。(2)重庆的高温分布与台站的海拔高度有较密切关系,表现为长江和山谷中相对较多,随着海拔的上升,高温天数逐渐减少。(3)重庆高温年际变化显著,高温天气在3-10月均可以产生,5-9月为高温出现集中期,7、8月为高温的频发期,其中8月的高温日数最多,重庆大部分站点的高温日数及极端最高气温增加趋势非常显著。(4)重庆年高温日数存在准14~15 a,6~7 a的周期振荡;重庆年极端最高气温存在8~9 a周期振荡,主要出现在1995-2008年。 展开更多

关键词 气象学 气候 高温日数 极端最高气温 演变

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