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污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变材料传热储热性能强化
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作者 熊亚选 高梓靖 +5 位作者 张艾桐露 钱向瑶 宋超宇 何苗 吴玉庭 丁玉龙 《热力发电》 北大核心 2025年第7期127-134,共8页
工业生产及城市居民生活产生大量污水污泥,污泥的填埋严重破坏生态环境。为大规模消纳市政污泥,变废为宝,将其制备成低碳低成本储热材料,提出添加碳化硅、氮化硼和膨胀石墨为导热增强剂,以强化污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料(50%... 工业生产及城市居民生活产生大量污水污泥,污泥的填埋严重破坏生态环境。为大规模消纳市政污泥,变废为宝,将其制备成低碳低成本储热材料,提出添加碳化硅、氮化硼和膨胀石墨为导热增强剂,以强化污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料(50%污泥焚烧炉渣+50%硝酸钾)导热性能的思路。通过制备复合相变储热材料,研究导热增强剂对复合相变储热材料热性能的影响。结果表明:膨胀石墨不适合作为污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料的导热增强剂;添加质量分数为2%的导热增强剂在熔化潜热改善方面是最优的,且添加氮化硼优于添加碳化硅;添加质量分数为2%氮化硼的样品的导热系数提升最为显著,在100~400℃时分别比样品SC3(不加导热增强剂)升高65%、93%、117%、203%;经历1000次加热/冷却循环后,氮化硼质量分数为2%的样品潜热为35.29 J/g,储热密度为292.1 J/g,碳化硅质量分数为2%的样品潜热为40.90 J/g,储热密度为334.9 J/g;碳化硅质量分数为2%的样品、氮化硼质量分数为2%的样品传热速率分别为0.16、0.17℃/s。研究结果初步证明碳化硅和氮化硼作为污泥焚烧灰渣/硝酸钾复合相变储热材料的导热增强剂是可行的。 展开更多
关键词 污泥焚烧灰渣 硝酸钾 复合相变储热材料 导热增强剂 储热性能 热稳定性
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相变腔冷凝现象对沸腾-凝结共存相变传热的影响
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作者 李艳霞 史壮壮 刘中良 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期113-122,共10页
针对平板热管均热器内部狭小空间存在着强烈的沸腾与凝结相互作用,以去离子水为工质,可视化实验研究了冷凝面上发生的凝结现象及其对相变腔传热性能的影响。通过分析冷凝面上液滴的形成、长大、汇聚成液膜、滴落,以及气液界面产生气泡... 针对平板热管均热器内部狭小空间存在着强烈的沸腾与凝结相互作用,以去离子水为工质,可视化实验研究了冷凝面上发生的凝结现象及其对相变腔传热性能的影响。通过分析冷凝面上液滴的形成、长大、汇聚成液膜、滴落,以及气液界面产生气泡随气流运动对冷凝液膜的冲刷作用,揭示了不同热流密度和充液率时相变腔冷凝面传热传质特性对沸腾-凝结共存相变传热影响的内在机理。实验结果表明:受重力影响,水蒸气在冷凝面上凝结有液滴和液膜共存并相互转化的特性,冷凝面热阻在相变腔总热阻中占比65%~88%,适宜的充液率有利于沸腾气泡冲刷冷凝壁面,加快冷凝液的回流,改善冷凝面及相变腔的传热性能;随着热流密度的增大,沸腾过程变得剧烈,冷凝面受沸腾气泡的冲刷频率提高,冷凝液回流速度加快,冷凝面热阻减小,传热性能得到提高。 展开更多
关键词 可视化 相变腔 凝结与沸腾共存 充液率 气泡冲刷 冷凝液回流
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纳米二氧化硅强化四元溴化盐熔化潜热及热稳定性的实验研究
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作者 栗博 熊亚选 +3 位作者 吴玉庭 史建峰 徐鹏 马重芳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2756-2761,共6页
高温熔盐作为一种高效的传热和蓄热工质,其熔点的高低和熔化潜热的大小决定着熔盐的工作温度和相变蓄热能力。以化学纯Na Br、KBr、CaBr_2、LiBr为基盐,按照一定比例配制一种混合四元溴化盐。为改善该混合熔盐的性能,将纳米SiO_2以一定... 高温熔盐作为一种高效的传热和蓄热工质,其熔点的高低和熔化潜热的大小决定着熔盐的工作温度和相变蓄热能力。以化学纯Na Br、KBr、CaBr_2、LiBr为基盐,按照一定比例配制一种混合四元溴化盐。为改善该混合熔盐的性能,将纳米SiO_2以一定质量分数均匀加入混合溴化盐中,配制得到SiO_2纳米溴化盐。利用同步热分析仪对四元溴化盐和SiO_2纳米溴化盐的熔点和熔化潜热进行实验研究。实验结果表明纳米溴化盐的熔点随纳米SiO_2质量百分含量的增大而缓慢下降,下降幅度在2.5℃以内;熔化潜热随纳米SiO_2质量百分含量的增大呈近似直线规律升高,当纳米SiO_2含量达到1.5%时,该纳米SiO_2溴化盐的熔化潜热达到最大,较四元溴化盐升高了89.6%;纳米SiO_2的添加提高了四元溴化盐的分解温度及热稳定性。 展开更多
关键词 四元溴化盐 纳米SIO2 熔点 熔化潜热 实验研究
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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 被引量:12
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作者 李文彩 鹿院卫 +2 位作者 常梦媛 王伟 马重芳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期43-46,共4页
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... 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。 展开更多
关键词 甲醛 光催化 TIO2 流速 湿度
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低熔点熔盐蓄热罐内温度分布与散热损失实验 被引量:13
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作者 崔武军 吴玉庭 +3 位作者 熊亚选 刘闪威 孟强 马重芳 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期162-167,共6页
为了研究熔盐蓄热罐内的温度分布变化与散热规律,采用课题组搭建的槽式聚光熔盐集热、传热与蓄热实验台中的熔盐罐作为实验装置,通过加热、内循环及冷却等实验,得到了罐体在各运行状态下的温度分布数据,并分析拟合得到了自然冷却降温阶... 为了研究熔盐蓄热罐内的温度分布变化与散热规律,采用课题组搭建的槽式聚光熔盐集热、传热与蓄热实验台中的熔盐罐作为实验装置,通过加热、内循环及冷却等实验,得到了罐体在各运行状态下的温度分布数据,并分析拟合得到了自然冷却降温阶段熔盐罐散热功率随时间和温度的变化曲线。实验结果表明:加热时,加热器下部熔融盐出现明显的温度分层现象。混合均匀后的冷却降温过程,熔融盐基本不出现温度分层现象。 展开更多
关键词 熔盐 蓄热罐 温度分层 热损失 太阳能热发电
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电子芯片冷却用微型制冷系统实验研究 被引量:15
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作者 刘刚 吴玉庭 +2 位作者 雷标 马瑞 马重芳 《制冷学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期85-89,共5页
电子器件和芯片性能的提高带来电路及其芯片的散热问题日益突出,迫切需要开发研究高效的电子冷却系统,蒸汽压缩式制冷被认为是最具有应用前景的制冷方式。针对一套用于电子冷却的微型蒸汽压缩制冷系统,在固定制冷负荷为101.4 W时,通过... 电子器件和芯片性能的提高带来电路及其芯片的散热问题日益突出,迫切需要开发研究高效的电子冷却系统,蒸汽压缩式制冷被认为是最具有应用前景的制冷方式。针对一套用于电子冷却的微型蒸汽压缩制冷系统,在固定制冷负荷为101.4 W时,通过实验研究了制冷剂充注量和毛细管长度的不同匹配对系统压力、蒸发器侧的制冷效果、压缩机功耗及性能系数的影响关系。结果表明:增加充注量或减短毛细管长度都会导致蒸发压力升高,两组热沉被冷却至平衡时的表面温度也升高,且压缩机功耗增大,系统性能系数下降。当充注量为120 g、毛细管长度为3 m时,实验系统的整体性能较好,两组热沉温度能维持在约12℃不变,压缩机功耗41 W,系统制冷COP能达到2.48。 展开更多
关键词 电子冷却 蒸汽压缩 微型制冷系统 制冷剂 毛细管长度
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低熔点熔盐在槽式太阳能集热中的初步实验研究 被引量:9
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作者 熊亚选 吴玉庭 +3 位作者 刘闪威 崔武军 马重芳 李德英 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期173-178,共6页
为了掌握熔盐在槽式太阳能热发电中的运行规律,将一种熔点86℃、上限工作温度550℃的低熔点熔盐Hts用于所搭建槽式太阳能聚光集热试验台的传热工质,测得稳定、可靠的熔盐流量,得到集热管在不同熔盐温度下的热损失,初步掌握熔盐在槽式太... 为了掌握熔盐在槽式太阳能热发电中的运行规律,将一种熔点86℃、上限工作温度550℃的低熔点熔盐Hts用于所搭建槽式太阳能聚光集热试验台的传热工质,测得稳定、可靠的熔盐流量,得到集热管在不同熔盐温度下的热损失,初步掌握熔盐在槽式太阳能集热系统中的运行规律。通过实验运行解决熔盐在槽式太阳能热发电系统中易于凝固堵塞管路和设备、非聚光状态下能耗过高的问题,进一步提高系统的可靠性。 展开更多
关键词 低熔点熔盐 体积流量 槽式太阳能聚光集热器 热性能
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硝酸盐重力热管启动特性初步实验研究 被引量:3
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作者 孟强 吴玉庭 +4 位作者 熊亚选 崔武军 刘闪威 马重芳 李德英 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期2908-2913,共6页
熔盐是一种高效传热工质,广泛应用于太阳能热发电传热、核反应堆传热、金属热处理的工业过程中。以配制的一种混合硝酸熔盐作为热管的传热工质,设计制造了管壳为316L不锈钢、外径Φ22 mm、壁厚2 mm、管壳长度980 mm的硝酸熔盐重力热管,... 熔盐是一种高效传热工质,广泛应用于太阳能热发电传热、核反应堆传热、金属热处理的工业过程中。以配制的一种混合硝酸熔盐作为热管的传热工质,设计制造了管壳为316L不锈钢、外径Φ22 mm、壁厚2 mm、管壳长度980 mm的硝酸熔盐重力热管,并对硝酸熔盐重力热管的启动性能进行了初步实验研究,分析了混合硝酸盐重力热管的启动特性、稳定性以及倾角对热管启动的影响。然后将采用40 g混合硝酸盐工质的重力热管实验结果与采用40 g萘工质的重力热管的实验结果进行了对比。实验结果表明,混合硝酸盐热管的启动时间比萘热管的时间短,且启动后稳定性高于萘热管;分析认为,该混合硝酸盐的沸点在250℃左右,在倾角为50°时热管启动性能优于在30°、70°、90°时的情况。实验结果初步证明了混合硝酸盐作为热管工质的可行性。 展开更多
关键词 混合硝酸盐 重力热管 启动特性 汽化 相变 传热
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新型低熔点三元混合硝酸盐高温腐蚀行为研究
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作者 韩昕龙 张春琳 +3 位作者 鹿院卫 高祺 王元媛 吴玉庭 《太阳能学报》 北大核心 2025年第8期309-314,共6页
为探究新型低熔点三元混合硝酸盐的高温腐蚀特性,该文采取失重法研究347H和316L不锈钢在500℃和550℃两种温度下三元硝酸盐中的静态腐蚀行为。结果表明,随着腐蚀温度的升高,347H和316L不锈钢的腐蚀速率都随之增高;相同温度下,随着浸泡... 为探究新型低熔点三元混合硝酸盐的高温腐蚀特性,该文采取失重法研究347H和316L不锈钢在500℃和550℃两种温度下三元硝酸盐中的静态腐蚀行为。结果表明,随着腐蚀温度的升高,347H和316L不锈钢的腐蚀速率都随之增高;相同温度下,随着浸泡时间的增加347H和316L不锈钢的失重量都随之增加,而腐蚀速率却随之下降。在550℃下腐蚀1000 h后347H不锈钢和316L不锈钢的腐蚀速率分别为0.0313、0.04439 mm/a。在相同的腐蚀时间下,347H不锈钢表现出更优的耐腐蚀性。 展开更多
关键词 太阳能热发电 熔盐 硝酸盐 腐蚀 腐蚀速率 低熔点 不锈钢
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自由分子区内不规则颗粒的热泳力计算
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作者 常心泉 张克学 +1 位作者 王军 夏国栋 《化工学报》 北大核心 2025年第8期3944-3953,共10页
在气固两相流动中,悬浮在气体中的实际颗粒大多为非球形颗粒。基于气体动理论的方法,建立了一种较为简便的计算模型,推导得到了颗粒在自由分子区内所受热泳力的通用表达式,并进一步得到了球体、圆柱体颗粒所受热泳力的具体表达式。考虑... 在气固两相流动中,悬浮在气体中的实际颗粒大多为非球形颗粒。基于气体动理论的方法,建立了一种较为简便的计算模型,推导得到了颗粒在自由分子区内所受热泳力的通用表达式,并进一步得到了球体、圆柱体颗粒所受热泳力的具体表达式。考虑到颗粒在自由分子区内的高速布朗旋转,在宏观时间尺度上可以认为颗粒在各个方向上为等概率分布,由此推导得到了任意形状颗粒所受均向热泳力的表达式,结果表明非球形颗粒的均向热泳力正比于颗粒表面积,且比例系数与颗粒形状无关。此结果得到了直接Monte Carlo模拟的验证,为简化颗粒输运特性研究及其应用提供了新思路。 展开更多
关键词 气溶胶 多相流 非球形颗粒 热泳力 动力学理论 直接Monte Carlo模拟
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NTP协同光催化降解甲醛的实验研究 被引量:4
11
作者 鹿院卫 王丁会 +1 位作者 盛建平 马重芳 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期664-668,共5页
为了提高光催化室内空气净化效率,将催化技术与低温等离子体(NTP)技术相结合,通过实验分析了NTP协同作用下室内污染物甲醛的光催化去除效果.结果表明,NTP协同光催化技术可以大幅提高污染物去除效率,且污染物去除率随着等离子体激发电压... 为了提高光催化室内空气净化效率,将催化技术与低温等离子体(NTP)技术相结合,通过实验分析了NTP协同作用下室内污染物甲醛的光催化去除效果.结果表明,NTP协同光催化技术可以大幅提高污染物去除效率,且污染物去除率随着等离子体激发电压的增加而增大,在最大激发电压下,污染物去除率达到最大值.因此,将光催化技术与NTP技术相结合是光催化技术实际应用的一个研究方向. 展开更多
关键词 空气净化 等离子体 纳米TIO2
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矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率分布实验研究 被引量:5
12
作者 蔡博 夏国栋 +2 位作者 贾玉婷 周燕昭 宗露香 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期2474-2480,共7页
应用电导探针测量技术,对矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率进行实验研究。在不同的气相折算速度下,应用电导探针测量了弹状流弹单元的长度,并与可视化方法进行对比,验证了电导探针的可靠性,并为信号处理选择合适的阈值。分别在... 应用电导探针测量技术,对矩形截面螺旋通道内气液两相流局部含气率进行实验研究。在不同的气相折算速度下,应用电导探针测量了弹状流弹单元的长度,并与可视化方法进行对比,验证了电导探针的可靠性,并为信号处理选择合适的阈值。分别在泡状流、弹状流及环状流三种流型的条件下,分析了气相与液相折算速度对局部含气率分布的影响。实验结果发现,螺旋通道气液两相局部含气率呈非对称的抛物线形分布,这种非对称性受流型和液相折算速度的影响。 展开更多
关键词 矩形截面螺旋通道 气液两相流 电导探针 局部含气率 气泡
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四元溴化盐对碳钢的高温腐蚀实验研究 被引量:1
13
作者 熊亚选 史建峰 +3 位作者 吴玉庭 李德英 矫育青 马重芳 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期255-258,共4页
熔盐是一种高效传热蓄热工质,其在熔盐传热蓄热系统中对熔盐泵、阀门、各种传感器、管道等金属材料设备的腐蚀特性是熔盐应用的限制因素之一,因此确定熔盐对金属材料的腐蚀性能至关重要。为研究四元溴化盐对碳钢(Q235)的高温腐蚀性能,... 熔盐是一种高效传热蓄热工质,其在熔盐传热蓄热系统中对熔盐泵、阀门、各种传感器、管道等金属材料设备的腐蚀特性是熔盐应用的限制因素之一,因此确定熔盐对金属材料的腐蚀性能至关重要。为研究四元溴化盐对碳钢(Q235)的高温腐蚀性能,以浸没法在450℃温度下进行碳钢样片的静态腐蚀实验,得到样片在溴化盐腐蚀环境中的腐蚀动力曲线,并对样片腐蚀区域进行扫描电镜和X射线物相分析。实验结果表明,在高温溴化盐腐蚀环境中,碳钢样片被腐蚀的质量损失量随时间延长而增加,腐蚀360h后样片质量损失达到24.14mg/cm2;样片表面产生了电化学腐蚀,腐蚀产物以铁、锰的氧化物为主。 展开更多
关键词 四元溴化盐 碳钢 腐蚀 浸没法 太阳能 混合
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四元溴化熔盐密度特性实验研究 被引量:1
14
作者 史建峰 熊亚选 +3 位作者 李德英 吴玉庭 杜丽娜 马重芳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1773-1778,共6页
基于阿基米德法测量密度的原理改进测量高温熔盐密度的实验系统,并以LiNO_3和Solar Salt混合盐验证实验系统测量密度的可靠性,在此基础上以KBr、Li Br、Na Br、CaBr_2为基础配制出6种不同组分含量的混合溴化盐,测量6种混合溴化盐在不同... 基于阿基米德法测量密度的原理改进测量高温熔盐密度的实验系统,并以LiNO_3和Solar Salt混合盐验证实验系统测量密度的可靠性,在此基础上以KBr、Li Br、Na Br、CaBr_2为基础配制出6种不同组分含量的混合溴化盐,测量6种混合溴化盐在不同温度下的密度,拟合得到混合溴化盐密度随温度变化的实验关联式。实验结果表明,Ca Br2含量对混合溴化盐密度大小起到关键作用,混合溴化盐密度随温度升高线性下降,与绝大部分已知熔体密度随温度变化规律一致。 展开更多
关键词 四元溴化盐 密度 阿基米德法 聚光太阳能热发电 传热蓄热
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低碳供热技术节能指标与经济效益综合分析 被引量:11
15
作者 唐志伟 刘静 +3 位作者 石英 陆颖 肖荣晖 王昊 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期156-162,共7页
基于能源资源与环境保护的迫切需求,结合北方采暖问题面临的严峻形势,当前需进一步探索可持续发展的清洁采暖技术。清洁采暖技术及采暖热源的选择,也应适时地根据资源情况、环境保护、能源效率及费用等综合因素进行考量,经技术经济分析... 基于能源资源与环境保护的迫切需求,结合北方采暖问题面临的严峻形势,当前需进一步探索可持续发展的清洁采暖技术。清洁采暖技术及采暖热源的选择,也应适时地根据资源情况、环境保护、能源效率及费用等综合因素进行考量,经技术经济分析比较后确定。故以北方地区某采暖工程为例,基于电能供热、天然气供热、热泵供热等新型清洁能源供热方式,本文介绍了各分布式集中供热技术原理,分析了各清洁采暖技术各自的优劣势对比,采用具体算例并结合成本、使用寿命及一次能源消耗等评价指标对供暖区域的技术方案进行经济性与节能性综合分析,发展低碳经济促进可持续发展,以期为北方地区供热方式的选择提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 清洁供暖 空气源热泵 相变蓄热电采暖 低谷电力 经济性分析
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复合型调湿涂料的研制及实验研究 被引量:8
16
作者 康玉梨 吴玉庭 +1 位作者 宋磊磊 马重芳 《涂料工业》 CAS CSCD 2007年第8期26-29,共4页
将硅藻土做成乳胶型涂料,并得到了不同湿度下这种涂料的吸放湿性能曲线,但是吸放湿能力不是很理想。为了提高涂料的吸放湿能力,在基料中加入无机成膜物质制成硅藻土复合涂料,结果表明,通过复合,最大吸湿能力从6.5%提高到11%,最大放湿能... 将硅藻土做成乳胶型涂料,并得到了不同湿度下这种涂料的吸放湿性能曲线,但是吸放湿能力不是很理想。为了提高涂料的吸放湿能力,在基料中加入无机成膜物质制成硅藻土复合涂料,结果表明,通过复合,最大吸湿能力从6.5%提高到11%,最大放湿能力从5%提高到10%,并且确定了无机成膜物质的比例。复合涂料符合建筑涂料的常规性能要求,在调节湿度的同时克服了传统空调能耗高的缺点,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 调湿涂料 乳胶型 复合型 吸放湿特性
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低熔点熔融盐管内强迫对流换热的实验研究 被引量:1
17
作者 陈虎 吴玉庭 +3 位作者 郭航 陈夏 鹿院卫 马重芳 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期25-30,共6页
利用课题组自行配制的二元混合熔融盐(KNO3-Ca(NO3)2)开展导热油与低熔点熔融盐的管内强制对流实验研究。通过实验得到导热油与低熔点熔融盐的总换热系数,并通过最小二乘法和Wilson分离法得到了管内低熔点熔融盐侧的对流换热系数及其准... 利用课题组自行配制的二元混合熔融盐(KNO3-Ca(NO3)2)开展导热油与低熔点熔融盐的管内强制对流实验研究。通过实验得到导热油与低熔点熔融盐的总换热系数,并通过最小二乘法和Wilson分离法得到了管内低熔点熔融盐侧的对流换热系数及其准则关联式。与不同的经典传热关联式对比,最大偏差为+23%。考虑高温熔融盐的变物性特征,利用黏度项对Dittus-Boelter方程关联式进行修正。经过修正后的Dittus-Boelter方程与实验测试结果最大偏差为-15%,偏差值明显减小。过渡流实验数据和Hausen方程及Gnielinski方程的最大偏差均为10%,实验结果验证了传热关系式仍适用于高温熔融盐的结论。 展开更多
关键词 熔融盐 强迫对流 传热 换热器 蓄热 太阳能
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外电场作用下纳米结构表面润湿转变机理研究 被引量:2
18
作者 王军 朱星光 +1 位作者 张悦 夏国栋 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1162-1169,共8页
采用分子动力学模拟方法,研究了外电场作用下液膜在带有纳米凹槽的疏水表面处由Cassie态向Wenzel态的润湿态转变过程,并分析了其转变机理。结果表明,润湿状态转变所需时长并不随着电场强度的增大而降低,而是存在一个促进润湿状态转变的... 采用分子动力学模拟方法,研究了外电场作用下液膜在带有纳米凹槽的疏水表面处由Cassie态向Wenzel态的润湿态转变过程,并分析了其转变机理。结果表明,润湿状态转变所需时长并不随着电场强度的增大而降低,而是存在一个促进润湿状态转变的最佳电场强度。基于电场作用下的液滴润湿角及液柱极化应力的计算分析表明,一方面外电场可以增强表面润湿性,有利于Cassie态向Wenzel态的润湿态转变,另一方面,液膜受电场极化的影响而沿电场方向伸长,从而减缓了液膜向纳米凹槽的渗入。因此,随着电场强度的增大,液膜润湿状态转变时长呈现先减小后增大的趋势。本研究揭示了外电场作用下纳米结构表面的润湿态转变的机理,有助于深入理解微纳米结构表面的电润湿现象。 展开更多
关键词 电润湿 润湿态转变 分子动力学模拟 纳米结构表面 接触角 表面润湿性
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纳米凹槽表面结冰的分子动力学模拟研究 被引量:1
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作者 王军 张悦 夏国栋 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期93-99,F0002,共8页
采用分子动力学模拟方法建立了水在金表面结冰的模型,在疏水表面上引入亲水纳米凹槽结构,模拟研究了纳米凹槽表面上的冰成核过程,揭示了凹槽深宽比对冰成核的影响规律和机制.结果表明,在疏水表面引入亲水纳米凹槽结构并改变表面的凹槽宽... 采用分子动力学模拟方法建立了水在金表面结冰的模型,在疏水表面上引入亲水纳米凹槽结构,模拟研究了纳米凹槽表面上的冰成核过程,揭示了凹槽深宽比对冰成核的影响规律和机制.结果表明,在疏水表面引入亲水纳米凹槽结构并改变表面的凹槽宽度,可以调节疏水表面的结冰过程.当纳米凹槽与六边形冰结构相匹配时,凹槽内部更容易形成冰核,可以提高疏水表面的冰成核率的效果,其表面成核率接近与亲水表面成核率.当纳米凹槽结构与六边形冰结构不匹配时,凹槽内不易形成冰核,结冰过程受到抑制.为提高疏水表面成核率提供了新方法,为控制疏水表面冰成核位置和冰生长方向提供了新思路. 展开更多
关键词 冰成核 凹槽表面 纳米结构
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固液界面热阻的温度依赖特性模拟研究 被引量:1
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作者 王军 李海洋 夏国栋 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期864-871,共8页
基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了系统温度及固液结合强度对固液界面传热的影响规律。模拟结果表明,固液界面热阻随着系统温度的升高而降低,并且亲水性界面的界面热阻温度依赖性较弱。基于微观热流密度计算式的分析表明,随着系统... 基于非平衡态分子动力学模拟方法,研究了系统温度及固液结合强度对固液界面传热的影响规律。模拟结果表明,固液界面热阻随着系统温度的升高而降低,并且亲水性界面的界面热阻温度依赖性较弱。基于微观热流密度计算式的分析表明,随着系统温度升高,动能项和维里项的贡献均逐渐增大,因而固液界面传热增强,但是动能项占比逐渐增大,维里项占比逐渐降低;随着固液结合强度逐渐增大,界面吸附效应增强,维里项贡献明显增大,这是较强的固液相互作用能够强化界面传热的主要原因。 展开更多
关键词 界面热阻 分子动力学模拟 固液界面 温度依赖性 润湿性 微观热流密度
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