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溶剂对氨基甲酸铵高温化学热泵影响实验研究
1
作者
戴苏洲
殷勇高
《东南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期680-687,共8页
基于氨基甲酸铵可逆反应吸放热效应的高温化学热泵,能够实现对低品位热的环保、高效管理和利用。溶剂的加入有助于实现循环连续运行和传热强化,但也改变了氨基甲酸铵的反应特性。因此,通过同时考虑反应平衡和溶解平衡,提出了一种新的平...
基于氨基甲酸铵可逆反应吸放热效应的高温化学热泵,能够实现对低品位热的环保、高效管理和利用。溶剂的加入有助于实现循环连续运行和传热强化,但也改变了氨基甲酸铵的反应特性。因此,通过同时考虑反应平衡和溶解平衡,提出了一种新的平衡计算模型并进行实验验证。根据氨基甲酸铵溶液反应平衡理论,得到了反应平衡压力优化的拟合型式。基于建立的系统热力学模型,分析了溶剂对热泵的影响。结果表明,溶剂乙二醇对NH_(3)的溶解性会影响氨基甲酸铵反应平衡,进而导致分解气体中NH_(3)比例的降低。氨基甲酸铵溶液平衡压力关系式中浓度项应以2/3ln(x/(1+x))的形式存在,可在大幅减少拟合系数的情况下,保持较好的拟合优度。溶剂对热泵性能系数的影响主要由于冷热抵消损失,相比之下反应平衡改变的影响较小,可忽略不计。
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关键词
氨基甲酸铵
化学热泵
低品位热
溶剂效应
平衡
热力学
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职称材料
蓄能型太阳能热泵用复合相变材料热性能分析
被引量：
12
2
作者
吴薇
陈黎
+3 位作者
王晓宇
顾敏芬
戴苏洲
孟志军
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第13期206-212,共7页
为了满足蓄能型太阳能热泵系统在不同季节太阳辐射强度下的储能需求,该文提出一种分季节蓄能型复合相变材料,可实现对太阳能的最大化利用。根据前期研究基础,以48#石蜡、62#石蜡和癸酸(capric acid,CA)配制了48/62和CA/62两种复合相变材...
为了满足蓄能型太阳能热泵系统在不同季节太阳辐射强度下的储能需求,该文提出一种分季节蓄能型复合相变材料,可实现对太阳能的最大化利用。根据前期研究基础,以48#石蜡、62#石蜡和癸酸(capric acid,CA)配制了48/62和CA/62两种复合相变材料,对不同配比时复合材料的热性能分别进行了DSC试验和蓄热性能试验研究,结果表明不同配比复合材料的潜热和最高吸热峰对应温度均随着62#石蜡含量的增加呈现增大的趋势;复合相变材料的蓄热过程均分为固态显热蓄热、相变蓄热、液态显热蓄热3个阶段;CA/62复合相变材料DSC(differential scanning calorimeter)曲线出现了明显的2个固-液相变峰,其蓄热曲线中相变蓄热过程又分成2段,分别对应癸酸和62#石蜡的固-液相变过程。因此CA/62复合相变材料可用于蓄能型太阳能热泵系统实现分季节蓄能。
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关键词
相变材料
蓄能
热效率
蓄能型太阳能热泵
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职称材料
热泵中氨基甲酸铵分解反应特性及反应器结构优化
被引量：
1
3
作者
刘炫麟
王驿凯
+1 位作者
戴苏洲
殷勇高
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期4522-4530,共9页
化学热泵可以高效地对低品位热进行提质,特别是在高温热泵方面比常规热泵系统更具独特的优势。氨基甲酸铵(AC)可以在20~100℃之间发生分解反应,且反应焓高达2010kJ/kg。本文对热泵工况下氨基甲酸铵/乙二醇溶液分解反应器进行了模拟,研...
化学热泵可以高效地对低品位热进行提质,特别是在高温热泵方面比常规热泵系统更具独特的优势。氨基甲酸铵(AC)可以在20~100℃之间发生分解反应,且反应焓高达2010kJ/kg。本文对热泵工况下氨基甲酸铵/乙二醇溶液分解反应器进行了模拟,研究了热泵工况下不同反应条件(溶液浓度、溶液流速、热源温度)对分解过程的影响,并对AC分解反应器的管形和结构进行优化分析。结果表明热源温度越高,停留时间越长,平均转化率和反应速率越高,而溶液浓度对分解反应过程产生的影响不大。流速研究范围内平均转化率提高了5~11倍,反应速率提高了2~4倍,热源温度研究范围内平均转化率可提高2~4倍。基于参数影响规律,利用数值模拟和响应曲面分析优化了反应器的结构参数,如螺旋半径、螺旋管直径和螺旋圈数等。结构优化后,平均转化率提高至50.3%,最终获得了适用于热泵工况AC分解的反应器结构,为搭建基于氨基甲酸铵的热泵系统奠定了基础。
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关键词
反应器
反应特性
数值模拟
优化设计
氨基甲酸铵
热泵
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职称材料
题名
溶剂对氨基甲酸铵高温化学热泵影响实验研究
1
作者
戴苏洲
殷勇高
机构
东南大学能源与环境学院
东南大学低碳型建筑环境设备与系统节能教育部工程研究中心
出处
《东南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期680-687,共8页
基金
国家自然科学基金面上资助项目(52076039)
东南大学优秀博士学位论文培育基金资助项目(YBPY2112).
文摘
基于氨基甲酸铵可逆反应吸放热效应的高温化学热泵,能够实现对低品位热的环保、高效管理和利用。溶剂的加入有助于实现循环连续运行和传热强化,但也改变了氨基甲酸铵的反应特性。因此,通过同时考虑反应平衡和溶解平衡,提出了一种新的平衡计算模型并进行实验验证。根据氨基甲酸铵溶液反应平衡理论,得到了反应平衡压力优化的拟合型式。基于建立的系统热力学模型,分析了溶剂对热泵的影响。结果表明,溶剂乙二醇对NH_(3)的溶解性会影响氨基甲酸铵反应平衡,进而导致分解气体中NH_(3)比例的降低。氨基甲酸铵溶液平衡压力关系式中浓度项应以2/3ln(x/(1+x))的形式存在,可在大幅减少拟合系数的情况下,保持较好的拟合优度。溶剂对热泵性能系数的影响主要由于冷热抵消损失,相比之下反应平衡改变的影响较小,可忽略不计。
关键词
氨基甲酸铵
化学热泵
低品位热
溶剂效应
平衡
热力学
Keywords
ammonium carbamate
chemical heat pump
low-grade heat
solvent effect
equilibria
thermodynamics
分类号
TB611 [一般工业技术—制冷工程]
TQ217 [化学工程—有机化工]
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职称材料
题名
蓄能型太阳能热泵用复合相变材料热性能分析
被引量：
12
2
作者
吴薇
陈黎
王晓宇
顾敏芬
戴苏洲
孟志军
机构
江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室
中国科学技术大学热科学和能源工程系
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第13期206-212,共7页
基金
江苏省自然科学基金面上研究项目(BK20151549)
江苏省太阳能技术重点实验室开放基金(JPKLSST201503)
文摘
为了满足蓄能型太阳能热泵系统在不同季节太阳辐射强度下的储能需求,该文提出一种分季节蓄能型复合相变材料,可实现对太阳能的最大化利用。根据前期研究基础,以48#石蜡、62#石蜡和癸酸(capric acid,CA)配制了48/62和CA/62两种复合相变材料,对不同配比时复合材料的热性能分别进行了DSC试验和蓄热性能试验研究,结果表明不同配比复合材料的潜热和最高吸热峰对应温度均随着62#石蜡含量的增加呈现增大的趋势;复合相变材料的蓄热过程均分为固态显热蓄热、相变蓄热、液态显热蓄热3个阶段;CA/62复合相变材料DSC(differential scanning calorimeter)曲线出现了明显的2个固-液相变峰,其蓄热曲线中相变蓄热过程又分成2段,分别对应癸酸和62#石蜡的固-液相变过程。因此CA/62复合相变材料可用于蓄能型太阳能热泵系统实现分季节蓄能。
关键词
相变材料
蓄能
热效率
蓄能型太阳能热泵
Keywords
phase change materials
energy storage
thermal effect
energy storage solar heat pump
分类号
TK519 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
热泵中氨基甲酸铵分解反应特性及反应器结构优化
被引量：
1
3
作者
刘炫麟
王驿凯
戴苏洲
殷勇高
机构
东南大学能源与环境学院
出处
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期4522-4530,共9页
基金
国家自然科学基金(52076039)。
文摘
化学热泵可以高效地对低品位热进行提质,特别是在高温热泵方面比常规热泵系统更具独特的优势。氨基甲酸铵(AC)可以在20~100℃之间发生分解反应,且反应焓高达2010kJ/kg。本文对热泵工况下氨基甲酸铵/乙二醇溶液分解反应器进行了模拟,研究了热泵工况下不同反应条件(溶液浓度、溶液流速、热源温度)对分解过程的影响,并对AC分解反应器的管形和结构进行优化分析。结果表明热源温度越高,停留时间越长,平均转化率和反应速率越高,而溶液浓度对分解反应过程产生的影响不大。流速研究范围内平均转化率提高了5~11倍,反应速率提高了2~4倍,热源温度研究范围内平均转化率可提高2~4倍。基于参数影响规律,利用数值模拟和响应曲面分析优化了反应器的结构参数,如螺旋半径、螺旋管直径和螺旋圈数等。结构优化后,平均转化率提高至50.3%,最终获得了适用于热泵工况AC分解的反应器结构,为搭建基于氨基甲酸铵的热泵系统奠定了基础。
关键词
反应器
反应特性
数值模拟
优化设计
氨基甲酸铵
热泵
Keywords
reactors
reaction characteristics
numerical simulation
optimal design
ammonium carbamate
heat pump
分类号
TB657 [一般工业技术—制冷工程]
TQ217 [化学工程—有机化工]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
溶剂对氨基甲酸铵高温化学热泵影响实验研究
戴苏洲
殷勇高
《东南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
蓄能型太阳能热泵用复合相变材料热性能分析
吴薇
陈黎
王晓宇
顾敏芬
戴苏洲
孟志军
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
12
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
热泵中氨基甲酸铵分解反应特性及反应器结构优化
刘炫麟
王驿凯
戴苏洲
殷勇高
《化工进展》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
1
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职称材料
已选择
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参考文献
引证文献
统计分析
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