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

1

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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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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槽式太阳能聚光集热器光热性能初步试验研究 被引量：11

3

作者 熊亚选 吴玉庭 +1 位作者 马重芳 张业强 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期2087-2092,共6页

对自行设计搭建的呈东西轴布置的槽式太阳能聚光集热器实验系统进行热性能实验研究。实验研究表明,槽式太阳能聚光集热器的光热性能较好,光热转换效率超过60%;半自动跟踪控制方法误差大、精度低,导致聚光集热器集热量变化较大;跟踪误差... 对自行设计搭建的呈东西轴布置的槽式太阳能聚光集热器实验系统进行热性能实验研究。实验研究表明,槽式太阳能聚光集热器的光热性能较好,光热转换效率超过60%;半自动跟踪控制方法误差大、精度低,导致聚光集热器集热量变化较大;跟踪误差的大小对系统的热性能影响较大,无法满足太阳能热发电的要求,必须采用实时自动跟踪的方式才能达到最优聚光集热效果。 展开更多

关键词 槽式太阳能聚光器 集热器 热性能 半自动跟踪控制

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某小区地源热泵地埋管换热器的测试与计算 被引量：1

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作者 张宏宇 牛利敏 《可再生能源》 CAS 北大核心 2013年第7期109-111,115,共4页

地源热泵系统的关键部分在于地下换热系统,由于地下岩土热物性参数的不同,使得地埋管换热器的换热能力有较大差异,这将直接影响到整个系统的使用效果和工程造价。文章以线热源理论为依据,对某实际工程项目进行岩土热响应测试,并计算相... 地源热泵系统的关键部分在于地下换热系统,由于地下岩土热物性参数的不同,使得地埋管换热器的换热能力有较大差异,这将直接影响到整个系统的使用效果和工程造价。文章以线热源理论为依据,对某实际工程项目进行岩土热响应测试,并计算相关的热物性参数,同时提出了一种工程简化算法,该算法综合考虑了岩土热物性测试结果与建筑物的负荷特点,其计算结果可以作为工程设计的依据。 展开更多

关键词 地源热泵 地埋管换热器 岩土热物性 线热源理论

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添加硝酸镁对硝酸钠储热热物性的影响

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作者 徐鹏 郭晓宇 +2 位作者 熊亚选 吴玉庭 马重芳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期153-157,共5页

蓄热是提高可再生能源储热容量、实现低谷电高效利用的关键技术,而熔盐是一种高效传热储热材料。通过将不同比例Mg(NO3)2添加到NaNO3中,配制了9种不同质量比的二元混合硝酸盐;采用差示扫描量热法和热重分析法分别对混合硝酸盐的初始熔... 蓄热是提高可再生能源储热容量、实现低谷电高效利用的关键技术,而熔盐是一种高效传热储热材料。通过将不同比例Mg(NO3)2添加到NaNO3中,配制了9种不同质量比的二元混合硝酸盐;采用差示扫描量热法和热重分析法分别对混合硝酸盐的初始熔化温度、初晶点及分解温度进行了实验研究,探索不同比例混合熔盐的共晶特性;同时对共晶熔盐不同温度下的比热变化规律进行了研究。结果表明:等质量比的混合熔盐能够达到较好的共晶,其初始熔化温度为355.4℃,熔化结束温度为364.3℃;初始结晶温度为368.5℃;分解温度为33.1℃。进一步测试了该配比二元混合硝酸盐在熔化前和熔化后的比热,发现其余可共熔二元混合硝酸盐的熔点温度基本维持在340℃,初晶点温度基本维持在240～250℃,分解温度基本维持在430～440℃。 展开更多

关键词 硝酸盐 熔点 凝固点 分解温度 比热

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SiO_(2)纳米颗粒对二元硝酸盐表面张力的影响 被引量：3

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作者 张慧 李锐 +4 位作者 熊亚选 冷光辉 吴玉庭 徐鹏 马重芳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期157-161,共5页

表面张力直接影响着熔盐传热的液相传输系数,而在熔盐中加入纳米颗粒能够调节其表面张力。利用高温熔融法,将不同比例的SiO_(2)纳米颗粒分散到二元硝酸熔盐中,制备了5种纳米熔盐。借助拉筒法对基盐和5种纳米熔盐在不同温度下的表面张力... 表面张力直接影响着熔盐传热的液相传输系数,而在熔盐中加入纳米颗粒能够调节其表面张力。利用高温熔融法,将不同比例的SiO_(2)纳米颗粒分散到二元硝酸熔盐中,制备了5种纳米熔盐。借助拉筒法对基盐和5种纳米熔盐在不同温度下的表面张力进行了实验研究,拟合得到基盐和5种纳米熔盐表面张力随温度变化的实验关联式,并对纳米熔盐的微观结构进行了分析。结果表明:在基盐中加入纳米颗粒会提高熔盐的表面张力,并且5种纳米熔盐的表面张力均随温度的升高而降低。 展开更多

关键词 二元硝酸盐 纳米颗粒 表面张力 拉筒法

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氯化盐/陶瓷定形复合相变材料的制备和热物性研究 被引量：4

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作者 宋文兵 鹿院卫 +3 位作者 陈晓彤 何聪 樊占胜 吴玉庭 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1720-1728,共9页

为了开发一种低成本、热性能好的蓄热材料,本文选用氯化盐(CaCl_(2)-NaCl-KCl)作为相变材料,氧化铝(α-Al_(2)O_(3))为载体材料,膨胀石墨(EG)为导热增强剂,通过混合烧结法制备出CaCl_(2)-NaCl-KCl/α-Al_(2)O_(3)/EG定形复合材料。基于... 为了开发一种低成本、热性能好的蓄热材料,本文选用氯化盐(CaCl_(2)-NaCl-KCl)作为相变材料,氧化铝(α-Al_(2)O_(3))为载体材料,膨胀石墨(EG)为导热增强剂,通过混合烧结法制备出CaCl_(2)-NaCl-KCl/α-Al_(2)O_(3)/EG定形复合材料。基于X射线衍射(XRD)分析可知,氯化盐、氧化铝、EG在样品烧结过程中仅仅是物理混合,不发生化学反应;通过扫描电子显微镜(SEM)观察微观结构发现,氯化盐和氧化铝均匀混合并附着在EG的孔隙中,EG形成的孔隙有利于防止熔盐液体泄漏。通过对复合材料的热物性测量,结果表明,CaCl_(2)-NaCl-KCl/α-Al_(2)O_(3)/EG复合材料在相变前(150~450℃)的比热容为1.35 J/(g·K),导热系数为5.03 W/(m·K);相变后(520~640℃)的比热容为1.43 J/(g·K),导热系数为3.18 W/(m·K)。与纯氯化盐相比,复合材料的熔点基本不变,在100~700℃使用范围里,复合材料的蓄热密度为902.5 kJ/kg,较纯氯化盐增加了8.3%。所制备的CaCl_(2)-NaCl-KCl/α-Al_(2)O_(3)/EG复合材料,使用过程中始终保持固定形状,比热容和导热系数有较大提高,本研究为高温储热领域提供了一种可供选用的低成本且综合性能好的储热材料,为推动氯化盐在高温储热领域的实际应用提供了筛选依据。 展开更多

关键词 氯化盐 氧化铝 膨胀石墨 复合材料 热物性

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微波法对纳米四元混合硝酸盐热物性影响研究 被引量：2

8

作者 张晓盼 鹿院卫 +1 位作者 于强 吴玉庭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期153-159,共7页

为探究加热条件对纳米熔盐热物性和形貌结构的影响,采用微波法将平均粒径为20 nm的SiO_(2)纳米粒子以1%质量分数添加到低熔点四元混合硝酸盐Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O-KNO_(3)-NaNO_(3)-NaNO_(2)中制备纳米熔盐,利用同步热分析仪(DSC... 为探究加热条件对纳米熔盐热物性和形貌结构的影响,采用微波法将平均粒径为20 nm的SiO_(2)纳米粒子以1%质量分数添加到低熔点四元混合硝酸盐Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O-KNO_(3)-NaNO_(3)-NaNO_(2)中制备纳米熔盐,利用同步热分析仪(DSC)、激光闪射分析仪(LFA)以及扫描电镜(SEM)分析熔盐的比热容、导热系数和形貌特征。结果表明,纳米熔盐的热物性与分散的均匀程度随微波加热条件的不同而变化,加热温度为250℃,恒温90 min时,纳米熔盐的比热容和导热系数平均提高率最大分别为18.5%和38.4%。利用扫描电镜对材料进行形貌分析,发现纳米熔盐形成了特殊的纳米结构,随着纳米结构数量的增加,其比热容也随之提高。可见,微波法是一种提高纳米熔盐热物性的有效方法。 展开更多

关键词 纳米粒子 熔融盐 比热容 太阳能热发电 纳米结构 微波加热

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熔盐单罐双盘管释热换热器布置方式优选 被引量：1

9

作者 孔庆龙 鹿院卫 +2 位作者 于强 张灿灿 吴玉庭 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期209-215,共7页

为了获得单罐内盘管换热器最佳的布置方式,利用数值计算的方法研究相同换热器面积不同盘管换热器布置方式对单罐蓄热系统释热性能的影响规律。结果表明,叉排双螺旋盘管换热器的释热性能优于单排盘管换热器,且内盘管高外盘管低(h_(i)=90 ... 为了获得单罐内盘管换热器最佳的布置方式,利用数值计算的方法研究相同换热器面积不同盘管换热器布置方式对单罐蓄热系统释热性能的影响规律。结果表明,叉排双螺旋盘管换热器的释热性能优于单排盘管换热器,且内盘管高外盘管低(h_(i)=90 mm,h_(o)=174 mm)的布置方式换热器其释热功率、出口温度以及累计释热量最大。 展开更多

关键词 对流 传热 熔盐 单罐 盘管换热器 供热

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基于换热面积连续调节的单罐熔盐储热系统释热功率稳定性研究 被引量：1

10

作者 陈晓彤 鹿院卫 +3 位作者 何聪 宋文兵 吴玉庭 杨桂春 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1753-1759,共7页

将盘管换热器内置于单罐熔盐储热系统时,系统的释热功率会随释热时间的延长而降低。为了实现稳定的释热,本文以低熔点熔盐为储热介质,以空气为释热介质,通过缩小实验分析了换热器面积连续变化时对单罐熔盐储热系统释热功率的影响,以及... 将盘管换热器内置于单罐熔盐储热系统时,系统的释热功率会随释热时间的延长而降低。为了实现稳定的释热,本文以低熔点熔盐为储热介质,以空气为释热介质,通过缩小实验分析了换热器面积连续变化时对单罐熔盐储热系统释热功率的影响,以及使用不同换热面积调节方法对释热稳定性的影响。结果表明,通过连续调节换热器面积,可以实现换热器出口温度长时间稳定于设定目标值,且释热功率也能够基本稳定。通过实验分析,本文优选出了一种释热效果较为稳定的换热面积连续调节方法,稳定释热时间占总释热时间近98%。通过对换热面积的连续调节,可以获得稳定的换热器出口温度和释热功率。 展开更多

关键词 熔盐 换热面积 释热功率 出口温度

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低温混合硝酸盐与储罐材料Q345R相容性研究

11

作者 万明忠 王金龙 +3 位作者 陈永安 鹿院卫 吴玉庭 张灿灿 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3099-3107,共9页

为了分析使用温度低的混合硝酸盐储热材料与储罐材料Q345R的相容性,本文采用恒温静态腐蚀法将低合金钢Q345R置于450℃的混合熔盐中进行腐蚀性研究,利用失重法分析了金属试样在熔盐中的腐蚀失重量及腐蚀速率。通过1000 h腐蚀性测试,获得... 为了分析使用温度低的混合硝酸盐储热材料与储罐材料Q345R的相容性,本文采用恒温静态腐蚀法将低合金钢Q345R置于450℃的混合熔盐中进行腐蚀性研究,利用失重法分析了金属试样在熔盐中的腐蚀失重量及腐蚀速率。通过1000 h腐蚀性测试,获得了Q345R在低温混合硝酸盐中的腐蚀动力学曲线;利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱分析仪(EDS)对金属试样在熔盐中的腐蚀行为进行表征。结果表明,Q345R在低温混合熔盐中的腐蚀失重量随腐蚀时间的延长较好地符合抛物线腐蚀规律,与相同工况下的太阳盐相比具有更低的腐蚀性,金属表面腐蚀氧化产物的结构和组成对Q345R在熔盐中的耐腐蚀性产生直接影响。因试样中Cr和Ni元素存在而产生的致密性腐蚀产物FeCr_(2)O_(4)、MnCr_(2)O_(4)提高了Q345R在450℃熔盐中的耐腐蚀性,因熔盐中Ca^(2+)存在而产生的腐蚀产物CaFeO_(4)具有抑制腐蚀的作用,使得低温混合熔盐对Q345R的腐蚀性小于太阳盐。研究结果为低温混合熔盐作为储罐材料实际应用提供了选择依据。 展开更多

关键词 低熔点 混合硝酸盐 腐蚀性 储罐

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