一、基于导热和对流联合作用原理中温管道流量测量研究（论文文献综述）
郭伟[1]（2021）在《基于热扩散的气液两相流流量测量方法研究》文中研究表明气液两相流广泛存在于石油、化工、动力、冶金等诸多工业领域,其流量的在线不分离测量具有重要的科学和工程意义。由于气液两相流固有的复杂性,两相流参数检测的难度很大,其流量的在线不分离测量一直是国内外未能得到很好解决的难题。尤其在石油工业中,开采过程中获得产物为油气水三元两相混合物,各分相流量和比例是监测油井运行状态和油气储集层动态特征的主要参数,准确计量这些参数对油田的综合开采与节能减排具有重要意义。针对这一问题,鉴于气相和液相与换热表面间换热能力的巨大差异,本文研究了换热过程中管壁温度对管内气液两相流的响应规律,并在此基础上提出一种新的基于热扩散的气液两相流测量方法:通过检测管壁与气液两相流热交换过程中管壁的温度响应反推管内流体的流动情况,并进一步计算出气相和液相的流量,实现气液两相流的实时在线、不分离、非接触式测量。通过采用合适的管径在垂直管内构造充分发展的气液两相弹状流,并在该流型下进行流量的测量。首先,研究了管壁在与不同流型下的气液两相流换热过程中的温度波动规律,以温度波动速度、强度、频率以及波动温差四个波动参数对温度波动特征进行表征,并获得了波动特征参数与流型间的关系;根据该关系首次提出基于温度信号分析的气液两相流流型的识别方法,通过联合四个波动参数,实验中流型识别的正确率可达95%。在弹状流流型状态下,通过研究温度曲线上升、下降与Taylor气泡、液塞间的一一对应关系,得到温度曲线的波动和各流动特征参数（Taylor气泡和液塞的速度、长度,液膜厚度,液塞中空隙率等）之间的关联式;其中,测量Taylor气泡和液塞的平均速度和长度的平均相对误差分别为2.28%、4.65%。最后,在流动特征参数的基础上,进一步建立流量计算模型计算气液两相流中气相、液相的体积流量,二者的平均相对误差分别为3.45%、5.51%。此外,对于液相为互不相容双组分的气液两相弹状流,由实验验证了漂移-通量模型、Taylor长度修正方程的适用性,并根据液相粘度对液膜的厚度进行了修正;气相、液相流量的平均相对误差分别为3.38%、4.19%,热扩散式测量方法在实验中流体物性的变化范围内的可行性进一步得到证明。
刘东帅[2]（2021）在《高温热解气冷凝传热特性研究》文中指出在煤炭分级分质利用中,煤炭热解产生高温热解煤气,需要回收其显热,但因热解煤气含有焦油,传统的直接喷淋法无法回收其中的热量,造成能源浪费。新型高温热解气余热回收技术开发是煤炭热解燃烧多联产技术的关键之一,其核心是研究高温热解气在换热器内的冷凝传热特性。（1）建立含不凝性气体蒸汽的冷凝传热实验装置。实验中发现珠状、珠条状、膜状和溪流状四种典型的冷凝液形态,结合文献分析了冷凝液形态的变化对冷凝传热效果的影响。探究了不凝性气体质量分数、混合蒸汽入口速度对壁面温度波动及传热系数等影响。并用实验数据对模拟计算使用的Euler Wall Film（EWF）模型进行了可靠性验证。（2）以焦油洗油段含量较高的联苯为冷凝组分、以CO、CH4、H2为不凝性组分作为高温热解气的模型化合物,采用EWF模型对其在冷凝管内的冷凝传热特性进行模拟计算研究。研究了热解气入口温度、入口流速及冷却介质入口温度等因素下液态焦油流动特性、壁面热流密度分布等,并对比分析了单级冷凝和分级冷凝的差异。研究结果表明,当热解气入口速度从2m/s增大至3.5m/s时,沿壁面液膜速度增大,液膜厚度减小25%,平均热流密度增大23%,管内压降增大,冷凝点初始位置离入口的距离增大;当热解气入口温度从530K增大至620K时,沿壁面液膜厚度增大26%,平均热流密度增大21%,管内压降增大,冷凝点初始位置离入口的距离增大;当冷却介质入口温度从295K增大至325K时,沿壁面液膜厚度减小32%,平均热流密度减小30%,当冷却介质入口温度温度从325K增大到335K时,冷凝点初始位置离入口的距离从0mm增大至28mm;考虑了液态冷凝组分粘度和导热系数随着温度发生变化,发现其对冷凝液的排出和壁面冷凝传热系数都有重要的影响;验证了分级冷凝更适用于高温热解气的余热回收,为冷凝换热设备的工程设计与开发提供重要的指导价值。（3）基于Nusselt理论和边界层理论,考虑液膜波动效应和抽吸作用,建立冷凝管内高温热解气冷凝传热模型。结合实验和经典模型数据验证模型的可靠性,与EWF模型进行比较,结合文献验证了该模型更加接近实际情况;强化高温热解气的冷凝传热需从减小液膜热阻和扩散层气体热阻的角度出发,为开发高温热解气冷凝传热的通用模型提供了理论分析指导。
陈金利[3]（2021）在《太阳能空气布雷顿循环关键部件试验及系统动态模拟》文中指出太阳能空气布雷顿循环发电系统具有启停速度快、耗水量少、电力输出质量高、与底循环结合时发电效率高等优点,适合为波动性可再生能源系统调峰,提高电网对波动性可再生能源的消纳能力。本文针对太阳能空气布雷顿循环发电系统,开展了镜场聚光、高温吸热、热功转换和系统优化四个方面的研究工作。开展了塔式聚光测量与模拟,通过两种光斑测量方法,测量了定日镜的聚光能流分布,分析比较了两种光斑测量方法的误差,测量误差分别为3.1%和4.2%。基于解析法构建了塔式聚光模型,利用光斑测量数据对聚光模型进行了验证。模型验证结果显示,朗伯板上各个位置的模拟与实测能流的平均相对误差为1.03%,最高能流密度的相对误差为3.81%,总接收能量的相对误差为3.05%。开展了塔式空气吸热器试验及动态模拟。吸热温度可达888℃,当吸热器进口压力为284 k Pa时,吸热器压损仅为0.88%,吸热效率和功率可分别达到68.9%和132 k W。开发了吸热器动态模型,并与定日镜聚光模型耦合,形成了光热耦合的动态仿真模型。通过两次试验对模型进行了验证,吸热温度的试验值与模拟值的均方根误差分别为1.91%和3.92%。探究了影响吸热器运行特性的因素,分析比较了两种吸热器运行策略。当采光孔内定日镜聚焦的平均能流密度由408 k W/m2提高到1044 k W/m2时,采光孔直径可由0.8 m减小到0.5 m,吸热效率可从70.0%提高到77.6%。开发了基于集中容积法的微型燃气轮机动态仿真平台,采用模块化建模方法,提高了模型通用性,并通过试验数据验证了模型的可靠性。动态模拟验证包括孤网运行模式下微燃机的启动、变负荷以及停机等过程,比较的参数是透平出口温度、发电功率、燃机转速和燃烧室进口温度,这些参数的模拟值与试验值的均方根误差小于4.4%。针对三种太阳能空气布雷顿循环系统开展了动态模拟研究与系统优化。由于吸热器和储热罐具有较大热惯性,当微燃机负荷降低时,吸热器和储热罐需要及时被旁通,防止转轴超速。储热系统能在DNI波动时将燃烧室进口温度的波动值由145℃降低到2℃,有利于燃机的稳定运行。空气吸热器采光孔周围布置水工质吸热器,可将吸热器对镜场的平均截断效率由0.869提高到0.978。系统内回注蒸汽可以提高微燃机做功能力,提高其变负荷时的响应速率。在系统全天动态模拟中,空气吸热器的使用可使微燃机的燃料使用量减少50.9%,在此基础上耦合回注蒸汽,可使微燃机的燃料使用量减少达52.8%。本文的研究工作期望为太阳能空气布雷顿循环发电系统的构建提供参考方案和关键部件的研发提供有价值的参考。
贺帅[4]（2021）在《面向冲压发动机热防护的镓铟锡合金流动换热研究》文中研究指明镓铟锡合金是一种室温液态金属,具有高导热系数,低熔点,高沸点,低饱和蒸汽压,无毒不可燃等优点。使用镓铟锡合金替代碳氢燃料作为超燃冲压发动机壁面冷却工质可以有效解决碳氢燃料高温裂解结焦堵塞冷却通道问题。此外镓铟锡合金热防护系统具有冷却能力强,热响应快等优点。但目前有关镓铟锡合金的研究工作多为电子元件冷却领域,因此开展面向超燃冲压发动机热防护的镓铟锡合金流动换热研究具有开创性的学术价值和实际工程意义。作者首先搭建了镓铟锡合金流动换热试验平台,利用换热器冷热侧换热量相同原理,通过测量去离子水获得的热量间接得到镓铟锡合金热沉的温度分布,将镓铟锡合金的热沉物性库提高了近50℃。随后对镓铟锡合金圆管管内流动换热特性进行了试验研究。通过圆管外表面密缠电热带方法对试验件进行加热,获得小热流密度中温区镓铟锡合金对流换热系数,并测得不同壁面初始温度和不同质量流量条件下壁面温度热响应特征。使用管式马弗炉对试验件进行加热,获得大热流密度高温区镓铟锡合金对流换热系数,探究了温度和质量流量对对流换热系数的影响,拟合了镓铟锡合金传热努塞尔数关系式,验证了镓铟锡合金对流换热系数的绝对优势。同时类比水的流动特性,给出了圆管内镓铟锡合金摩擦阻力系数在层流和湍流区的关系式。接着开展了镓铟锡合金矩形通道流动换热仿真研究,获得了典型超燃冲压发动机壁面冷却通道工况下的内部流场信息。与正癸烷进行对比,使用镓铟锡合金作为冷却工质可以显着提升对流换热系数,减小热分层现象,减小流动沿程阻力和局部阻力,但各支路流量偏差和温度偏差程度略有提高。最后对镓铟锡合金-航空煤油耦合换热特性进行了研究。对两侧工质流量对换热器性能的影响开展了试验探索,并通过仿真手段获得换热器内部温度分布,发现换热器热阻主要集中在航空煤油侧,减小航空煤油侧换热热阻是提高换热器性能的方向。当提高镓铟锡合金入口温度后,换热器具有高传热系数和有效度,通过换热器可以将航空煤油加热到比直接使用航空煤油作为壁面冷却工质更高温度,充分利用燃料热沉,减小燃油流量。
任晓[5]（2021）在《基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的理论与实验研究》文中进行了进一步梳理太阳能光伏光热综合利用（Photovoltaic/thermal,PV/T）技术是太阳能集热器和光伏组件的集成,在太阳能利用方面表现出更高的有用能效率和综合效率。最初,PV/T系统设计的主要目的是降低光伏电池的运行温度和收集光伏电池释放的多余热量。热能被认为是PV/T系统的次要效益,主要用于生活热水和空间采暖等低温应用。近些年,中温PV/T系统受到了越来越多的关注,在70～100℃的温度范围内具有广泛的潜在应用,包括PV/T-吸收式制冷、PV/T-热电发电以及PV/T-有机朗肯循环发电。目前,主流的PV/T系统大多采用晶硅电池作为光伏材料,但是晶硅电池具有很高的功率温度系数（-0.4%/℃～-0.5%/℃）,其电效率会随着电池温度的升高而出现显着下降的现象,这是PV/T系统只能在低温领域应用的主要因素。PV/T系统的季节适应性较差,在热量需求较低的夏季的电能输出同样较少,PV/T集热器内部的温度高于环境温度,会对光伏电池的性能产生不利影响;此外,由于PV/T集热器内部铝板和晶硅电池之间的热膨胀系数相差很大,PV/T系统在长期运行中会产生较大的温度梯度和波动,这就导致光伏层容易出现断裂和破损的现象。作者发现上述由于PV/T系统使用晶硅电池所产生的问题可以通过使用非晶硅电池作为光伏材料来解决或者缓解。首先,非晶硅电池的功率温度系数约为-0.1%/℃到-0.2%/℃,这明显低于晶硅电池,使其适合于中温工作而不会出现明显的电能损失。第二方面,非晶硅电池的电性能具有季节性变化,在夏季时电效率较高,在冬季时电效率较低,这一现象与晶硅电池是相反的。此外,非晶硅电池的薄膜特性使其与晶硅电池相比具有更低的热阻,而且可以避免较大的热应力,克服PV/T系统在温度波动较大时产生的破损和断裂的现象。最后,非晶硅电池的光致衰减效应被认为是限制非晶硅电池进一步推广应用的主要因素之一,然而这一观点局限于电池常温工作的情形,高于150℃的热退火可以减少非晶硅电池的缺陷状态,甚至可以使非晶硅电池的电性能恢复到原始状态。综上所述,非晶硅电池是一种有前景的太阳能电池,低的功率温度系数、热退火效应、薄膜特性以及可以避免大的热应力使得非晶硅电池是中温PV/T系统的理想选择。基于上述对非晶硅电池在PV/T系统中的应用优势,本文首次将以不锈钢为基板的非晶硅电池应用于太阳能PV/T系统中,通过实验和理论分析对非晶硅PV/T系统开展了深入的研究,具体研究内容如下:1.将以不锈钢为基板的非晶硅电池应用于实际的PV/T系统中,设计并加工了两套非晶硅PV/T集热器,搭建实验平台对非晶硅PV/T集热器的可靠性进行初步测试。经过半年的运行测试,非晶硅PV/T的电性能和热性能并未显示出明显的下降,而且没有出现技术故障,初步证明了非晶硅PV/T系统的可行性。2.在2017年12月至2019年6月对非晶硅PV/T系统进行了长期户外实验研究,探索了非晶硅PV/T系统在30℃的低温和60℃的中温下的长期温度特性。在实验的初始阶段,两套非晶硅PV/T系统在30℃和60℃之间的电效率差异为0.47%,并且在长期室外运行后,该差距缩小到仅0.13%。较高的温度可以降低非晶硅电池的光致衰减效应,该特性使非晶硅电池适用于中温应用。在长期运行期间,两个非晶硅PV/T系统运行稳定,且没有检测到技术故障和可观察到的变形。3.从理论和实验两种方法研究了不同参数对基于非晶硅电池的PV/T系统的影响。建立非稳态的分布参数模型,并通过实验数据验证了该数学模型的可靠性。通过理论研究分析了热力学参数（太阳辐照度、工作温度、质量流量）和结构参数（铜管根数、覆盖率）等对系统性能的影响。此外,通过实验研究分析了边框阴影对非晶硅PV/T系统影响。4.提出了两种适用于更高温应用的新型PV/T集热器的结构（微通道环路热管PV/T集热器和真空平板PV/T集热器）,建立分布参数模型对其中温性能进行理论研究和优化设计。在进口水温为90℃,两种新型PV/T集热器的热效率仍然能够达到17.46%和20.95%,这明显高于普通平板PV/T系统4.76%的热效率。5.根据长期实验结果,首次整理出适用于非晶硅电池光致衰减过程的电效率函数,并且将该函数应用于全年模拟中。通过理论研究对普通非晶硅PV/T系统和真空平板PV/T系统在不同地区的全年性能进行分析。全年模拟进一步证实了基于非晶硅电池的真空平板PV/T系统在中温应用的优势,而使用非晶硅电池也打破了由于使用晶硅电池导致PV/T只能在低温应用这一局限。
陈豪[6]（2020）在《管式反应器内微藻浆液流动传热及水热水解特性研究》文中提出微藻生物质被认为是未来最有潜力替代化石燃料的可再生资源之一。水热水解是微藻生物质能源转化的预处理工艺,能够显着提高微藻生物质厌氧消化过程生物燃气的产量。管式反应器能够实现连续式微藻浆液水热水解,使微藻细胞内的大分子有机物释放至液相并伴随有机物水解的工艺,适合大规模工业化生产应用。但是,由于微藻浆液内部含有高浓度的悬浮微藻细胞,使得微藻浆液具有复杂的热物性,影响其在管内的流动与传热性能。同时,微藻浆液具有非牛顿流体和固液两相流体的特性,其流动传热特性不同于传统的传热流体。此外,微藻浆液中的悬浮微藻细胞会在较高温度下释放胞内物质,引起浆液热物性变化,从而影响浆液在管内的流动传热特性,进而影响藻浆的水热水解性能。因此,探明微藻浆液的热物性及其变物性规律、明晰其在管内流动传热机理及其与水热水解的耦合关系,对微藻浆液水热水解管式反应器的设计及工业应用具有重要的指导意义。本文以小球藻浆液为研究对象,系统地研究了微藻浆液在管式反应器内的变物性规律、流动传热特性与水热水解的耦合关系。首先采用高温高压流变仪研究了微藻浆液的流变特性,建立了水热水解过程微藻浆液流变动力学模型。接着,构建了一套库特剪切流场下微藻浆液有效导热系数测量系统,探明了剪切速率、藻细胞浓度和温度对微藻浆液有效导热系数的影响机制,提出了以静态藻浆导热系数为基础的微藻浆液有效导热系数经验式。在微藻浆液热物性的研究基础上,研究了微藻浆液管内流动阻力特性,建立了微藻浆液管内固液两相混合流动模型,揭示了藻细胞迁移行为对藻浆管内流阻和流场稳定性的影响。然后,实验研究了微藻浆液管内对流传热特性,采用参数解耦方法探明了浆液流量、流变特性和微藻细胞行为对微藻浆液管内对流传热的影响机制,建立了藻浆管内对流传热无量纲经验关联式。最后,建立了耦合微藻浆液变物性、藻细胞迁移流动、传热与水热水解反应动力学的数学模型,通过数值模拟方法研究了变物性对流动传热的影响以及传递对水热水解的影响机制,为微藻浆液水热水解管式反应器的设计与应用提供了预测方法及理论依据。主要研究成果如下:（1）在获得微藻浆液浓度、剪切速率和温度对微藻浆液流变特性的影响规律基础上,研究了水热水解过程微藻浆液的流变动力学特性。通过研究发现,当温度高于343 K时,微藻浆液微藻细胞内淀粉和蛋白质等大分子有机物的析出和聚合会导致藻浆粘度的增大和剪切稀化性能的增强;当温度进一步增大至高于413 K时,液相中大分子有机物的水解使得藻浆的粘度和剪切稀化性能再次降低。（2）设计了由旋转圆筒壁面驱动的同轴圆筒间隙藻浆库特流发生器,以此为基础构建了微藻浆液有效导热系数测量系统。研究了库特流场下剪切速率、藻细胞浓度和温度对微藻浆液有效导热系数的影响规律,建立了微藻浆液有效导热系数经验关联式。实验结果表明:在流场剪切力作用下的微藻浆液有效导热系数与静态导热系数具有明显的差距。在低剪切速率区,微藻浆液的有效导热系数低于其静态导热系数,而当剪切速率较高时(236–471 s-1),微藻浆液中微藻细胞的微运动加剧,微藻浆液的有效导热系数随着剪切速率的增大而增大。（3）实验研究了微藻浆液管内流动特性,建立了藻浆管内流动过程剪切诱导细胞迁移模型,通过结合实验研究和数值模拟发现微藻浆液浓度在管内径向方向呈现出管中心高、管壁面低的非均匀分布趋势。该现象使得微藻浆液管内流动具有层流流动减阻现象,其流动阻力是均相流体的70%至80%（Re:200～1000）。微藻浆液管内流动从层流到湍流的转戾雷诺数约为1000,与均相流体的转戾雷诺数2300相比大大提前。（4）实验研究了微藻浆液管内对流传热特性,首先探明了藻浆雷诺数Re、普朗特数Pr、微藻细胞体积分数、微藻细胞佩克莱特数Pep等参数对微藻浆液管内对流传热性能的影响规律,发现藻细胞的存在使得藻浆管内对流传热性能不同于均相流体。在此基础上研究了温度对藻浆管内对流传热特性的影响,发现升温过程中藻浆流变特性的变化会使得微藻浆液在换热管内的Nu随着温度的上升呈先增大（293～363 K）后降低（363～433 K）的趋势。（5）在理论研究方面,建立了管式反应器内耦合微藻浆液变物性、藻细胞迁移流动传热及微藻水热水解动力学模型的CFD模型。研究表明:微藻浆液在管内流动时,微藻细胞的径向迁移行为能使微藻浆液的管内对流传热系数提升5%;当微藻浆液的剪切速率低于350 s-1时,剪切流引起的微藻浆液的有效导热系数变化能使换热管内Nu随Re增大而快速增大。由传递引起的近壁面处的反应物低浓度和管中心区域的低温会抑制微藻浆液的有机物析出速率,而近壁面区域过高的温度（>433 K）也会抑制碳水化合物的析出。在换热管出口设置停留时间为30 min的保温管能将微藻浆液中碳水化合物和蛋白质的析出率提升1.8倍。
张东海[7]（2020）在《分层和渗流条件下竖直地埋管换热器传热特性研究》文中提出地源热泵系统通过地下埋管换热器实现和周围地下岩土介质的热量交换,地下埋管换热器设计合理与否,决定着地源热泵系统的可靠性和经济性,是地源热泵系统能否安全高效运行的核心所在。建立准确的地下埋管换热器传热模型并用以预测其传热特征和传热规律,是合理设计地下埋管换热器的前提。地下岩土构造复杂多变,一般呈现出明显的分层特性,甚至局部出现地下含水分层构造,地埋管和周围岩土间的传热本质上属于变物性复杂介质条件下的非稳态传热问题。开展复杂条件下岩土介质中地埋管的传热规律研究,对于地埋管换热器的设计和优化具有重要的实际意义。本文采用理论解析、数值模拟、原位实验和室内测试相结合的方法,开展了复杂条件下竖直地埋管换热器的传热特性研究。通过建立能够准确反映现场实际地质条件的地埋管传热理论和数值模型,研究了分层和渗流条件下地埋管的传热规律和影响因素,并将地埋管传热模型和热泵机组模型以及建筑负荷模型耦合,丰富了复杂条件下地源热泵系统动态模拟计算理论和方法。主要内容如下:（1）基于内热源理论、分离变量法和格林函数法,以单个瞬时圆环状热源作为基本单元,提出并建立了竖直埋管换热器分层传热一体化理论模型,详细推导并获得了该理论模型的解析式。模型可统一描述钻孔和桩基竖直埋管换热器的分层传热问题,且考虑了岩土介质的横观各项同性特征,具有较为广泛的适应性。对地埋管单管和管群作用下的传热规律进行了深入研究,获得了长时间运行时分层参数对壁面平均温度的影响规律,给出了分层和均质假设下岩土温度响应的差异,表明了采用分层模型预测地埋管传热的必要性和科学性。（2）综合考虑地面对流传热边界、地下渗流条件和岩土体的横观各项同性特征,基于移动热源理论和格林函数法,建立了地面对流传热边界条件下存在地下水渗流时地埋管换热器的渗流传热理论模型,并获得了该理论模型的解析解。模型突破了传统理论将地面边界设定为第一类边界条件的限制,更切合工程实际,且更具普适性和准确度。基于该理论模型,研究了地下渗流、地面对流作用和热源径向尺寸对地埋管周围岩土温度的影响规律,可为渗流条件下地源热泵工程的设计和优化提供理论支持。（3）基于修正的管道流模型,建立了分层和渗流复杂地质条件下竖直埋管换热器三维瞬态热-渗耦合数值模型。模型通过管内一维和管外三维结合来描述地埋管换热器和周围岩土介质间的渗流和传热耦合问题,在保证计算精度的前提下,可改变由于换热管大长径比而引起的网格质量不高的弊端,显着提高计算效率。利用数值模型,研究了岩土分层和渗流条件下单管和管群作用时钻孔内部的传热特性和影响因素,获得了钻孔壁面及管内流体温度和热流的竖向分布规律。（4）搭建了工程尺度的地埋管原位热响应实验系统,基于p阶线性模型研究了分层岩土中管内流体温度分布特征和综合热性参数的确定方法。结果表明,相对于线性和对数分布,采用p阶线性模型拟合流体温度分布具有更好的精度。此外,利用原位热响应实验数据对三维瞬态数值模型在工程尺度上的适用性进行了验证,为开展复杂条件下地源热泵工程系统的性能模拟计算打下了基础。（5）综合考虑地温季节性波动及岩土体分层和渗流条件,建立了包含建筑负荷模型、地埋管换热器热-渗模型和热泵机组模型的地源热泵系统动态性能模拟计算耦合模型,丰富了复杂地质条件下地源热泵系统长期运行性能模拟计算方法。研究了夏季冷负荷占主导的冬夏不平衡负荷作用下、分层和渗流岩土介质中地源热泵系统长期运行能效的变化规律,获得了负荷特征、地层季节性温度波动、分层渗流、埋管间距因素对地源热泵系统长期运行能效的影响规律。该工作可为复杂条件下地源热泵工程的优化设计和地下储能系统的开发利用提供较为准确的计算理论和方法。
欧阳兰雄[8]（2020）在《石蜡/石墨烯复合相变材料蓄热一体化太阳能集热特性研究》文中提出利用太阳能光热转化技术来满足建筑供热空调、工业用热等巨大需求具有明显节能环保优势。相比于常规采用吸收涂层的太阳能集热方式,直接吸收式集热器依靠集热介质自身的光学特性吸收太阳辐射,具有温度分布均匀,高温耐久性强,加工简单等优势。太阳能热利用中额外蓄热装置增加了系统的占地空间与换热环节,且相变材料蓄放热过程热阻较大等问题都限制了太阳能热利用系统整体效率和稳定性的进一步提升。本文基于纳米颗粒对于太阳辐射的直接吸收原理,提出采用石蜡/石墨烯复合相变材料作为工质,实现蓄热一体化的太阳能集热方法与装置。相变材料中添加石墨烯纳米颗粒能够强化材料的吸光和导热性能,一体化结构减少了太阳能热利用系统的换热环节和热阻,提高换热效率。对实验制备的石蜡/石墨烯复合相变材料分别进行了热物性和辐射吸收特性的测试与分析,以实验和模拟的方法研究复合相变材料蓄热一体化的太阳能集热、传热和蓄热特性,主要工作如下:（1）实验制备了8种不同石墨烯质量浓度的石蜡/石墨烯复合相变材料,测试了材料的相变温度、相变焓、固/液态热导率和粘度等热物性参数,并得出热物性拟合公式;通过紫外分光光度计测试分析了复合相变材料对太阳光的全光谱辐射吸收特性,计算得出其全光谱消光系数和吸光系数。结果显示添加低浓度石墨烯下,复合相变材料具有强光谱吸收特性,且固态热导率提升显着,添加0.1%石墨烯时热导率提高了28%。（2）分别以纯石蜡和石蜡/石墨烯复合相变材料作为集热介质,进行户外闷晒集热实验,对比分析在集热过程中的温度变化及集热效率。实验结果显示石蜡/石墨烯复合相变材料提高了集热系统能够达到的最高温度,缩短了完全融化所需要的时间,完全融化时的能量利用率为70.89%,而纯石蜡为44.28%,验证了石蜡/石墨烯复合相变材料用于直接吸收式集热的可行性。（3）理论分析了复合相变材料进行光热转化、蓄热-传热机理,建立了管内设有螺旋换热管取热的蓄热一体化太阳能集热器数学模型,通过CFD数值模拟得到集热管内部复合相变材料温度、液相率分布特性,并以典型工况下实验特性对模型进行了验证。（4）通过数值模拟,研究了蓄热一体化太阳能集热器的效率及释热过程热输出稳定性,分析了太阳辐射强度、石墨烯质量浓度、环境温度、螺旋管入口条件等因素对集热蓄热效率、取热速率、释热持续时间及热量输出衰减率的影响。研究结果可用于这种新型蓄热一体化的太阳能集热器的性能优化。
刘华隽[9]（2020）在《供热管网保温性能测试及应用评价》文中进行了进一步梳理蒸汽供热管网是一个由热源、输配管网、热用户组成的供热系统,管网高效、安全、经济运行,是供热工程高度关注的重要课题。本文以长距离蒸汽管道保温为研究对象,进行工程现场蒸汽保温管道测试,不同保温结构的温度分布试验和数值模拟计算,不同保温材料及防护层的保温、老化、抗压抗折和耐高温性能试验研究,和直埋蒸汽管道散热损失及传热热阻测试分析,得到研究结论如下:1、现场工程中蒸汽管线在直管段、弯头和异形部位的绝热层存在厚薄不均、搭接不严和漏空等现象,蒸汽管线表面温度场分布不均,绝热层表面多处存在过热点,因此,应该高度关注保温及保护层的规范施工和养护。2、用于保温层现场直接灌注修复的铝镁质环保性能好,可代替硅酸铝针刺毯,加入适量硅酸铝纤维,铝镁质试块抗折和抗压性能明显提高,但试块干燥后强度不大,易碎,在350℃以下可以长时间使用,但不能耐600℃。3、UPVC外护层抗踩踏性能强、抗腐蚀性好、长时间室外放置颜色整体均匀变浅。“橡塑+UPVC外护层”成本低,保温效果好,蒸汽管网保温工程中推荐使用“硅酸铝+玻璃棉+橡塑+UPVC外护层”结构。4、保温材料保温效果从高到低依次为:纳诺纳米、宥纳纳米、摩根陶瓷纤维毯、硅酸铝纤维针刺毯。管道保温效果好时,蒸汽管道散热热流密度并不随蒸汽温度上升而不断增加,保温结构最外层外表面温度均能达到国标。5、直埋管道在供热蒸汽管网工程中具有发展前景和应用价值。试验得到了土壤直埋敷管保温层及土壤层温度分布,可以确定保温层材料的导热系数、保温层综合当量导热系数及管道散热热流密度。直埋管道传热形状因子与管道圆柱体的几何构型有关,可以计算出直埋圆心和偏心保温管道热传导的传热率。6、土壤特性是直埋管道管网工程设计时最主要考虑因素。土壤热阻随土壤导热系数的增加而变小,随埋深增加而变大,随管道保温层外径增加而降低。管道埋深对土壤热阻影响仅为土壤导热系数的1%。
钟帅[10]（2020）在《非聚光中温太阳能真空集热器的性能研究》文中研究指明对于非聚光型太阳能集热器,真空绝热是提高其集热温度的主要手段,针对100～200℃的中温集热需求,本文对附加热阻真空管集热器和真空平板集热器进行了以下研究:采用了（?）分析的方法,建立了附加热阻真空管集热器的热损和（?）分析模型,并利用实验对模型进行了验证。分析了附加热阻对真空管集热器性能的影响,并研究了辐照、工作温度和流量对集热器（?）效率的影响。结果表明附加热阻能提高真空管集热器的（?）效率,当辐照为800 W/m2,工作温度为80℃和180℃时,（?）效率相对值分别增加了 7.1%和38.2%,同时使得最大（?）效率从14.6%提高至17.5%,最大（?）效率对应工作温度从135℃提高至156℃;（?）效率提高的主要原因是:增设遮热板使得玻璃管和吸热板的辐射不可逆性损失大幅下降。搭建了真空平板集热器实验平台,实验结果表明,当太阳辐照为910 W/m2时,真空平板集热器的归一化效率截距为76.3%。在实验工作温度160℃以内,集热器热效率不低于50%,与附加热阻真空管集热器相比,真空平板集热器具有更高的热效率,当工作温度为100℃、120℃、140℃时,真空平板集热器热效率绝对值分别提高了 10.2%、10.0%、9.8%。建立了真空平板集热器传热模型,利用实验结果对模型进行了验证,并与普通平板集热器性能进行了对比,最后探究了不同参数对真空平板集热器性能的影响。模拟结果表明,800W/m2时,真空平板集热器的最大（?）效率为17.0%,对应工作温度为151℃。相对于普通平板集热器,真空平板集热器优势显着,在工作温度为80℃、100℃、120℃时,真空平板集热器的热效率绝对值分别提高了37.1%、47.5%、57.3%。
二、基于导热和对流联合作用原理中温管道流量测量研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、基于导热和对流联合作用原理中温管道流量测量研究（论文提纲范文）
（1）基于热扩散的气液两相流流量测量方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写和符号清单 |
| 1 引言 |
| 2 文献综述 |
| 2.1 气液两相流流量计算的相关参数及研究方法 |
| 2.1.1 气液两相流流量计算的相关参数 |
| 2.1.2 气液两相流的分析方法与研究模型 |
| 2.2 气液两相流流型识别方法的研究现状 |
| 2.2.1 基于流型图和流型转变准则的流型识别方法 |
| 2.2.2 采用直接测量的流型识别方法 |
| 2.2.3 采用间接测量的流型识别方法 |
| 2.3 气液两相流流量测量方法的研究现状 |
| 2.3.1 气液两相流流量的测量方法 |
| 2.3.2 气液两相流检测技术存在的问题和发展趋势 |
| 2.3.3 实际采油工程中对多相流计的需求 |
| 2.4 气液两相流中的弹状流研究现状 |
| 2.4.1 弹状流的基本特点 |
| 2.4.2 弹状流的形成机理 |
| 2.4.3 弹状流的研究进展 |
| 2.5 本文技术方案及研究内容 |
| 2.5.1 本文技术路线 |
| 2.5.2 本文研究内容 |
| 3 热扩散式测量(TDM)方法 |
| 3.1 TDM方法的可行性分析 |
| 3.2 TDM方法的测量原理 |
| 3.3 TDM装置的结构设计 |
| 3.4 TDM温度信号的采集和滤波处理 |
| 3.4.1 温度信号的采集 |
| 3.4.2 温度数据的滤波处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 气液两相流流型识别的实验研究 |
| 4.1 实验平台设计 |
| 4.2 实验方案设计 |
| 4.3 实验参数的不确定度分析 |
| 4.4 管壁对不同流型下气液两相流的热扩散响应规律 |
| 4.4.1 温度信号分析 |
| 4.4.2 温度波动参数 |
| 4.4.3 波动参数变化规律 |
| 4.5 流型识别方法研究 |
| 4.6 流型识别实验结果 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 气液两相弹状流流动特征参数测量的实验研究 |
| 5.1 实验方案和步骤 |
| 5.2 气液弹状流下的热扩散响应规律 |
| 5.3 弹状流流动特征参数的确定方法 |
| 5.3.1 Taylor气泡速度与温度曲线波动的关系 |
| 5.3.2 液塞速度的确定方法 |
| 5.3.3 Taylor气泡和液塞的长度与温度曲线波动的关系 |
| 5.3.4 Taylor气泡和液塞的频率与温度曲线波动的关系 |
| 5.3.5 液膜厚度的确定方法 |
| 5.3.6 液塞空隙率的确定方法 |
| 5.4 弹状流流动特征参数测量的实验结果 |
| 5.4.1 Taylor气泡和液塞的速度 |
| 5.4.2 Taylor气泡和液塞的长度 |
| 5.4.3 Taylor气泡和液塞的频率 |
| 5.4.4 液塞空隙率与温度曲线下降斜率的关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 气液两相流流量计量的模型建立及实验研究 |
| 6.1 基于段塞单元统计的流量计算模型及方法 |
| 6.2 流量计算模型的正确性验证 |
| 6.3 气液两相流的流量计算结果 |
| 6.4 气液两相流的流量测量的误差分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 液相为互不相容双组分的气液两相流的实验研究 |
| 7.1 实验方案和步骤 |
| 7.2 混合液体物性参数的分析 |
| 7.3 弹状流流动特征参数测量方法的适用性分析 |
| 7.3.1 漂移-通量模型 |
| 7.3.2 经验关联式 |
| 7.4 气液两相的流量计量 |
| 7.5 应用范围探讨 |
| 7.6 本章小结 |
| 8 结论 |
| 8.1 主要结论 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 今后研究的建议 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）高温热解气冷凝传热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstact |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 本文主要研究内容 |
| 1.3 研究创新点 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 煤炭的分级分质转化利用技术 |
| 2.2 高温热解气余热回收技术 |
| 2.2.1 高温热解气上升管余热回收技术 |
| 2.2.2 上升管余热回收技术的改进 |
| 2.2.3 高温热解气循环氨水余热回收技术 |
| 2.2.4 高温热解气初冷器余热回收技术 |
| 2.3 焦油冷凝特性研究现状 |
| 2.4 蒸汽冷凝传热研究现状 |
| 2.4.1 理论研究进展 |
| 2.4.2 实验研究进展 |
| 2.4.3 数值模拟研究进展 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 含不凝性气体的蒸汽冷凝传热实验与模拟研究 |
| 3.1 实验装置及操作流程 |
| 3.1.1 实验装置 |
| 3.1.2 实验操作流程 |
| 3.2 实验不确定因素分析 |
| 3.3 实验数据处理 |
| 3.4 实验结果分析与讨论 |
| 3.4.1 冷凝形态分析 |
| 3.4.2 壁面温度波动分析 |
| 3.4.3 壁面平均传热系数分析 |
| 3.4.4 蒸汽冷凝率分析 |
| 3.5 管内冷凝传热过程模拟 |
| 3.5.1 几何模型及网格划分 |
| 3.5.2 网格独立性验证 |
| 3.5.3 Euler Wall Film模型 |
| 3.5.4 控制方程组 |
| 3.5.5 模拟结果及验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 高温热解气冷凝传热的数值分析 |
| 4.1 焦油的组成分析 |
| 4.2 焦油的理化性质分析 |
| 4.2.1 焦油的粘度分析 |
| 4.2.2 焦油的馏程分析 |
| 4.3 物理模型 |
| 4.4 数值计算方法 |
| 4.4.1 焦油冷凝模型 |
| 4.4.2 物性参数的确定 |
| 4.4.3 边界条件 |
| 4.4.4 计算方法 |
| 4.5 数值计算结果与讨论 |
| 4.5.1 冷凝液膜厚度及速度分布 |
| 4.5.2 冷凝组分浓度分布 |
| 4.5.3 壁面传热系数分布 |
| 4.5.4 冷却介质入口温度的影响 |
| 4.5.5 热解气入口速度的影响 |
| 4.5.6 热解气入口温度的影响 |
| 4.5.7 冷凝液膜粘度和导热系数的影响 |
| 4.5.8 单级冷凝与分级冷凝的比较分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 高温热解气冷凝传热模型 |
| 5.1 高温热解气冷凝传热模型的建立 |
| 5.1.1 冷凝液膜层传热分析 |
| 5.1.2 气液界面传热传质分析 |
| 5.2 高温热解气冷凝传热模型的求解 |
| 5.3 模型可靠性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文 |
（3）太阳能空气布雷顿循环关键部件试验及系统动态模拟（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1 绪论及文献综述 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 太阳能热发电 |
| 1.2.1 发展现状 |
| 1.2.2 塔式聚光试验及模拟研究现状 |
| 1.2.3 太阳能高温吸热器试验及模拟研究现状 |
| 1.2.4 微型燃气轮机动态模拟研究现状 |
| 1.2.5 太阳能空气布雷顿循环发电系统研究现状 |
| 1.2.6 小结 |
| 1.3 本文研究路线和主要内容 |
| 2 塔式聚光试验及模拟研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 塔式聚焦光斑测量 |
| 2.2.1 测量系统介绍 |
| 2.2.2 光斑测量结果 |
| 2.2.3 测量误差分析 |
| 2.3 塔式聚光建模 |
| 2.3.1 太阳位置计算 |
| 2.3.2 定日镜方位计算 |
| 2.3.3 定日镜聚光模型 |
| 2.3.4 定日镜场损失计算 |
| 2.3.5 吸热腔能流分布计算 |
| 2.4 聚光模型验证 |
| 2.4.1 单面定日镜聚光验证 |
| 2.4.2 多面定日镜聚光验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 塔式吸热器试验及动态建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 塔式吸热器试验 |
| 3.2.1 试验台介绍 |
| 3.2.2 稳态试验结果分析 |
| 3.2.3 动态试验结果分析 |
| 3.2.4 吸热器压损分析 |
| 3.3 吸热器动态模型 |
| 3.3.1 动态模型建立 |
| 3.3.2 动态模型验证 |
| 3.3.3 吸热器运行特性影响因素探究 |
| 3.3.4 吸热器全天动态运行模拟 |
| 3.4 吸热器优化 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微型燃气轮机系统动态建模及验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 动态建模方法介绍 |
| 4.2.1 Lumped-volume方法 |
| 4.2.2 工质物性参数 |
| 4.3 微型燃气轮机动态建模 |
| 4.3.1 压气机模型 |
| 4.3.2 透平模型 |
| 4.3.3 燃烧室模型 |
| 4.3.4 回热器模型 |
| 4.3.5 转轴转动惯量模型 |
| 4.3.6 管道热惯性模型 |
| 4.3.7 容积模块 |
| 4.3.8 控制模块 |
| 4.4 微型燃气轮机模型验证 |
| 4.4.1 稳态模拟结果验证 |
| 4.4.2 动态模拟结果验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 太阳能空气布雷顿循环发电系统仿真研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 耦合高温集热的太阳能空气布雷顿循环发电系统 |
| 5.2.1 系统参数分析 |
| 5.2.2 系统启停过程模拟结果及分析 |
| 5.2.3 系统变负荷动态响应模拟结果及分析 |
| 5.2.4 系统全天动态模拟结果及分析 |
| 5.3 耦合高温集热储热的太阳能空气布雷顿循环发电系统 |
| 5.3.1 储热系统仿真 |
| 5.3.2 系统启停过程模拟结果及分析 |
| 5.3.3 系统变负荷动态响应模拟结果及分析 |
| 5.3.4 系统全天动态模拟结果及分析 |
| 5.4 耦合回注蒸汽的太阳能空气布雷顿循环发电系统 |
| 5.4.1 水工质吸热器仿真 |
| 5.4.2 回注蒸汽对微燃机发电性能的影响 |
| 5.4.3 系统变负荷动态响应模拟结果及分析 |
| 5.4.4 系统全天动态模拟结果及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（4）面向冲压发动机热防护的镓铟锡合金流动换热研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 机载第三流体研究现状 |
| 1.2.2 镓铟锡合金简介及其流动换热研究现状 |
| 1.2.3 液态金属对流换热研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 第2章 镓铟锡合金热沉试验测量研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 热沉测量试验系统及数据处理方法介绍 |
| 2.2.1 热沉测量试验系统介绍 |
| 2.2.2 热沉测量试验步骤介绍 |
| 2.2.3 热沉测量原理及数据处理方法介绍 |
| 2.3 热沉试验测量结果分析 |
| 2.3.1 换热器散热标定和标准物质验证 |
| 2.3.2 热沉试验结果分析 |
| 2.4 热沉试验结果不确定度分析 |
| 2.4.1 不确定度的定义 |
| 2.4.2 不确定度的种类 |
| 2.4.3 热沉试验的相对合成不确定度 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 镓铟锡合金圆管内流动换热试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 小热流中温区试验系统介绍及结果分析 |
| 3.2.1 小热流中温区试验系统介绍 |
| 3.2.2 小热流中温区试验数据处理方法 |
| 3.2.3 小热流中温区试验结果分析 |
| 3.3 大热流高温区试验系统介绍及结果分析 |
| 3.3.1 大热流高温区试验系统和数据处理方法介绍 |
| 3.3.2 大热流高温区试验标准物质验证 |
| 3.3.3 大热流高温区加热试验结果分析 |
| 3.4 对流换热系数试验结果不确定度分析 |
| 3.5 圆管内摩擦阻力系数试验结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 镓铟锡合金矩形通道流动换热仿真研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 矩形通道对流换热仿真研究 |
| 4.2.1 仿真目的 |
| 4.2.2 控制方程及湍流模型介绍 |
| 4.2.3 物理模型与网格划分 |
| 4.2.4 工质热物性及输入边界条件 |
| 4.2.5 镓铟锡合金矩形通道换热仿真结果分析 |
| 4.3 矩形通道流动阻力特性仿真研究 |
| 4.3.1 平板仿真模型介绍 |
| 4.3.2 仿真结果试验验证 |
| 4.3.3 仿真结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 镓铟锡合金-航空煤油耦合换热研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 换热器试验系统介绍及结果分析 |
| 5.2.1 换热器试验系统及数据处理方法介绍 |
| 5.2.2 换热器试验结果分析 |
| 5.2.3 换热器试验结果不确定度分析 |
| 5.3 镓铟锡合金-航空煤油换热器仿真研究 |
| 5.3.1 仿真目的 |
| 5.3.2 仿真模型及网格划分 |
| 5.3.3 换热器仿真结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
（5）基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 国内外能源现状 |
| 1.1.2 太阳能利用现状 |
| 1.2 太阳能光伏光热综合利用技术 |
| 1.2.1 基本原理 |
| 1.2.2 研究现状 |
| 1.2.3 现阶段的局限性 |
| 1.3 非晶硅PV/T在中温的应用 |
| 1.3.1 非晶硅电池的应用优势 |
| 1.3.2 非晶硅PV/T的研究现状 |
| 1.3.3 中温PV/T的潜在应用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 非晶硅PV/T集热器的设计和初步测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 非晶硅电池的结构及特性 |
| 2.2.1 非晶硅电池的结构 |
| 2.2.2 非晶硅电池的光谱特性 |
| 2.2.3 非晶硅电池的电性能 |
| 2.3 非晶硅PV/T集热器的设计与加工 |
| 2.4 非晶硅PV/T系统的实验测试 |
| 2.4.1 测试实验平台 |
| 2.4.2 测量及采集仪器 |
| 2.4.3 性能评价方法 |
| 2.4.4 实验设计及安排 |
| 2.5 非晶硅PV/T系统初步可行性分析 |
| 2.5.1 热性能分析 |
| 2.5.2 电性能分析 |
| 2.5.3 全天性能分析 |
| 2.5.4 实验测量误差分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 非晶硅PV/T系统的长期温度特性实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非晶硅PV/T系统温度特性实验平台介绍 |
| 3.2.1 非晶硅PV/T集热器 |
| 3.2.2 非晶硅PV/T系统实验系统 |
| 3.3 温度依赖性实验性能评价方法 |
| 3.3.1 热力学第一定律 |
| 3.3.2 热力学第二定律 |
| 3.4 实验结果及分析 |
| 3.4.1 长期热性能分析 |
| 3.4.2 长期电性能分析 |
| 3.4.3 长期(?)性能分析 |
| 3.4.4 早期、中期及末期全天性能对比 |
| 3.4.5 非晶硅PV/T系统的稳定性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 非晶硅PV/T系统的参数分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 分布参数模型的建立 |
| 4.2.1 太阳光入射角计算模型 |
| 4.2.2 非晶硅PV/T集热器计算模型 |
| 4.3 理论模型的求解 |
| 4.4 网格独立性分析 |
| 4.5 理论模型的实验验证 |
| 4.6 非晶硅PV/T系统参数理论分析 |
| 4.6.1 进口水温 |
| 4.6.2 太阳辐照度 |
| 4.6.3 环境温度 |
| 4.6.4 工质流速 |
| 4.6.5 电池的覆盖率 |
| 4.6.6 铜管根数 |
| 4.7 非晶硅PV/T系统边框阴影实验分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 非晶硅PV/T系统在中温集热模式下的性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 中温非晶硅PV/T系统的结构设计 |
| 5.2.1 微通道环路热管PV/T的结构 |
| 5.2.2 真空平板PV/T的结构 |
| 5.3 基于微通道环路热管的非晶硅PV/T系统的理论研究 |
| 5.3.1 理论模型的建立 |
| 5.3.2 理论模型的验证 |
| 5.3.3 中温性能分析 |
| 5.3.4 系统优化 |
| 5.4 基于真空结构的非晶硅PV/T系统的理论研究 |
| 5.4.1 理论模型的建立 |
| 5.4.2 中温性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 非晶硅PV/T系统的全年性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 全年运行模型的建立 |
| 6.2.1 长期电池性能模型 |
| 6.2.2 气象参数 |
| 6.3 全年运行模型的求解 |
| 6.4 全年性能结果及分析 |
| 6.4.1 不同地区的全年性能对比 |
| 6.4.2 不同集热模式的全年性能对比 |
| 6.4.3 中温运行的全年性能对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 全文工作总结与展望 |
| 7.1 本文主要工作 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 符号表 |
| 附录B 图清单 |
| 附录C 表清单 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
| 已发表论文 |
| 专利 |
| 奖项 |
（6）管式反应器内微藻浆液流动传热及水热水解特性研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 符号说明 |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 微藻浆液热物理性质研究现状 |
| 1.2.1 藻浆及其他非牛顿流体流变特性 |
| 1.2.2 固液两相流体导热系数 |
| 1.3 微藻浆液流动换热特性研究现状 |
| 1.3.1 藻浆及其他固液两相流体管内流动特性 |
| 1.3.2 藻浆及其他固液两相流体管内对流传热特性 |
| 1.4 微藻浆液水热水解特性研究现状 |
| 1.5 本课题的主要工作 |
| 1.5.1 已有研究工作的不足 |
| 1.5.2 本文研究内容 |
| 2 微藻浆液流变特性研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 微藻浆液配制 |
| 2.3 藻浆密度与微藻细胞浓度 |
| 2.4 流变特性实验装置及方法 |
| 2.4.1 流变特性测量装置 |
| 2.4.2 流变实验方法及步骤 |
| 2.4.3 流变实验测量精度 |
| 2.5 藻浆稳态流变曲线 |
| 2.5.1 藻浆稳态流变本构关系 |
| 2.5.2 浓度对藻浆流变特性的影响 |
| 2.5.3 温度对藻浆流变特性的影响 |
| 2.6 水热水解过程藻浆流变动力学特性 |
| 2.6.1 藻浆粘度与时间的关系 |
| 2.6.2 藻浆流变指数变化规律 |
| 2.6.3 藻浆流变动力学方程 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 剪切流场下微藻浆液导热系数测量研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 藻浆导热系数测量系统 |
| 3.2.1 藻浆导热系数测量原理 |
| 3.2.2 导热系数测量实验装置 |
| 3.2.3 导热系数实验方法及步骤 |
| 3.2.4 导热系数实验数据处理及误差分析 |
| 3.3 静态藻浆导热系数 |
| 3.3.1 浓度对静态藻浆导热系数的影响 |
| 3.3.2 温度对静态藻浆导热系数的影响 |
| 3.4 剪切流场下藻浆的导热系数 |
| 3.4.1 剪切速率对藻浆导热系数的影响 |
| 3.4.2 藻浆各向异性导热行为分析 |
| 3.4.3 藻浆导热系数关联式 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 微藻浆液管内流动特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 微藻浆液管内均相流动分析 |
| 4.2.1 藻浆流量与壁面剪切力的关系 |
| 4.2.2 藻浆管内均相流动广义雷诺数 |
| 4.3 微藻浆液管内流动阻力实验方法 |
| 4.3.1 藻浆配制 |
| 4.3.2 藻浆管内流阻实验系统 |
| 4.3.3 管内流阻实验数据处理及误差分析 |
| 4.3.4 管内流阻实验不确定度分析 |
| 4.4 藻浆管内流动阻力特性 |
| 4.4.1 藻浆管路流动压降 |
| 4.4.2 层流减阻及湍流转戾提前现象 |
| 4.5 藻浆管内流动数值模拟研究 |
| 4.5.1 计算模型 |
| 4.5.2 管内微藻细胞浓度分布 |
| 4.5.3 管内藻浆流场分布 |
| 4.5.4 层流稳定性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 微藻浆液管内对流传热及水热水解特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 藻浆管内对流传热实验方法 |
| 5.2.1 藻浆配制 |
| 5.2.2 藻浆管内对流传热实验系统 |
| 5.2.3 实验方法及步骤 |
| 5.2.4 实验数据处理及误差分析 |
| 5.2.5 实验不确定度分析 |
| 5.3 微藻浆液管内对流传热性能 |
| 5.3.1 藻浆管内对流传热系数 |
| 5.3.2 微藻浆液管内对流传热过程Nu的影响因素 |
| 5.3.3 温度对藻浆管内对流传热性能的影响 |
| 5.3.4 藻浆管内对流传热关联式 |
| 5.4 沸腾传热诱导传热恶化现象 |
| 5.5 藻浆管内水热水解特性研究 |
| 5.5.1 藻浆管内水热水解实验方法 |
| 5.5.2 管内藻浆中细胞内有机物析出特性 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 微藻浆液管内流动传热耦合水热水解数值模拟 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 微藻水热水解动力学实验 |
| 6.2.1 实验仪器及方法 |
| 6.2.2 微藻水热水解动力学模型 |
| 6.3 数值计算方法 |
| 6.3.1 物理模型 |
| 6.3.2 数学模型 |
| 6.3.3 数值计算及数据处理方法 |
| 6.3.4 网格无关性分析 |
| 6.4 藻浆管内流动传热模拟 |
| 6.4.1 藻浆管内对流传热模型的验证 |
| 6.4.2 剪切流场诱导的微藻细胞迁移行为对Nu的影响 |
| 6.4.3 剪切流场下有效导热系数对Nu的影响 |
| 6.5 藻浆管内水热水解模拟 |
| 6.5.1 管式反应器内微藻水热水解模型的验证 |
| 6.5.2 温度分布和藻细胞分布对微藻水热水解特性的影响 |
| 6.5.3 流量对水热水解特性的影响 |
| 6.5.4 换热管和保温管内水热转化效率 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 本文主要结论 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A.作者在攻读博士学位期间发表及撰写的论文 |
| B.作者在攻读博士学位期间参加的学术会议 |
| C.作者在攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| D.作者在攻读博士学位期间获得的奖励 |
| E学位论文数据集 |
| 致谢 |
（7）分层和渗流条件下竖直地埋管换热器传热特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 研究内容与技术路线 |
| 2 分层岩土介质中地埋管传热理论模型和传热规律研究 |
| 2.1 研究思路和物理模型 |
| 2.2 格林函数的获得 |
| 2.3 分层传热理论模型的解析解 |
| 2.4 分层传热理论模型的验证 |
| 2.5 分层传热温度响应规律 |
| 2.6 管群作用下分层传热温度响应规律 |
| 2.7 岩土分层参数对温度响应的影响 |
| 2.8 分层模型适用时间尺度分析 |
| 2.9 本章小结 |
| 3 渗流岩土介质中地埋管传热理论模型和传热规律研究 |
| 3.1 物理模型及假设 |
| 3.2 格林函数的获得 |
| 3.3 渗流传热理论模型的解析解 |
| 3.4 渗流传热理论模型解析解的验证 |
| 3.5 渗流作用下温度响应规律 |
| 3.6 地面对流效应的影响分析 |
| 3.7 热源尺寸效应的影响分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 4 分层和渗流条件下地埋管换热器热-渗耦合数值分析 |
| 4.1 数值模型 |
| 4.2 数值模型的验证 |
| 4.3 含渗流分层岩土介质中地埋管传热规律 |
| 4.4 管群作用下含渗流分层岩土中地埋管传热规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 分层岩土介质中地埋管管内流体传热特性实验研究 |
| 5.1 测试原理 |
| 5.2 实验系统 |
| 5.3 岩土分层特征和初始岩温 |
| 5.4 恒热流工况实验结果与分析 |
| 5.5 恒温工况实验结果与分析 |
| 5.6 热响应实验数据和数值模型结果对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 分层和渗流条件下地源热泵系统长期动态性能模拟研究 |
| 6.1 计算模型与方法 |
| 6.2 浅层地温季节性变化规律 |
| 6.3 长期动态性能模拟计算结果 |
| 6.4 浅层地温季节性变化对长期动态性能的影响 |
| 6.5 渗流作用对长期动态性能的影响 |
| 6.6 埋管间距对长期动态性能的影响 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 两层岩土介质中瞬时圆环状内热源的特征值、特征函数及相关量的推导 |
| 附录2 分层岩土介质中地埋管传热解析解的MATLAB计算程序 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）石蜡/石墨烯复合相变材料蓄热一体化太阳能集热特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 太阳能热利用 |
| 1.1.2 纳米流体应用于直接吸收式太阳能集热器 |
| 1.1.3 太阳能热利用中的蓄热技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纳米流体的制备及性能研究 |
| 1.2.2 以纳米流体为工质的太阳能集热器性能研究 |
| 1.2.3 太阳能集热器中的相变蓄热方式 |
| 1.2.4 相变蓄热在太阳能热泵系统的应用 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 石蜡/石墨烯复合相变材料制备与物性研究 |
| 2.1 复合相变材料的制备方法 |
| 2.2 复合相变材料的热物性研究 |
| 2.2.1 石蜡/石墨烯复合相变材料的相变物性参数 |
| 2.2.2 石蜡/石墨烯复合相变材料的导热系数 |
| 2.2.3 石蜡/石墨烯复合相变材料的粘度 |
| 2.3 复合相变材料的光学特性 |
| 2.3.1 复合相变材料辐射吸收机理 |
| 2.3.2 复合相变材料消光系数与吸光系数测试原理 |
| 2.3.3 复合相变材料消光系数与吸光系数测试结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 复合相变材料直接吸收集热特性实验研究 |
| 3.1 直接吸收集热蓄热实验系统 |
| 3.1.1 实验目的 |
| 3.1.2 实验系统与设备 |
| 3.1.3 实验性能参数计算 |
| 3.1.4 实验误差分析 |
| 3.2 直接吸收集热实验结果分析 |
| 3.2.1 实验条件 |
| 3.2.2 集热性能结果分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 蓄热一体化太阳能直接吸收集热器的数学模型与验证 |
| 4.1 蓄热一体化太阳能直接吸收集热器的数学建模 |
| 4.1.1 集热传热模型 |
| 4.1.2 内部螺旋换热管的换热模型 |
| 4.2 数值模拟方法 |
| 4.2.1 物理模型的建立 |
| 4.2.2 求解器设置及边界条件设定 |
| 4.2.3 计算模型介绍 |
| 4.3 数学模型的实验验证 |
| 4.3.1 数值模拟结果 |
| 4.3.2 实验验证 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 蓄热一体化太阳能集热器性能模拟分析 |
| 5.1 集热蓄热过程性能模拟分析 |
| 5.1.1 太阳辐射强度对装置集热性能的影响 |
| 5.1.2 石墨烯质量浓度对装置集热性能的影响 |
| 5.1.3 环境温度对装置集热性能的影响 |
| 5.2 释热过程对热输出稳定性的影响 |
| 5.2.1 石墨烯质量浓度对热输出稳定性的影响 |
| 5.2.2 螺旋管入口条件对热输出稳定性的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 硕士期间发表论文及其他成果 |
| 致谢 |
（9）供热管网保温性能测试及应用评价（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 供热能耗及政策 |
| 1.2 国内外集中供热发展进程及供热系统节能研究现状 |
| 1.2.1 保温材料发展及研究 |
| 1.2.2 保温结构及管线外护层发展及研究 |
| 1.2.3 蒸汽管线的保温性能测试与分析 |
| 1.2.4 蒸汽直埋管道保温技术研究及应用 |
| 1.2.5 蒸汽管网散热损失计算与经济性分析 |
| 1.3 长输蒸汽供热管网技术 |
| 1.4 课题研究目的和意义 |
| 1.5 课题研究内容 |
| 第2章 工程蒸汽管道保温测试与分析 |
| 2.1 输汽系统保温效果测算评价依据 |
| 2.2 蒸汽管线工程概况 |
| 2.3 测试方案设计 |
| 2.3.1 测试方法 |
| 2.3.2 测试仪器 |
| 2.3.3 测点布置及测试条件 |
| 2.4 管线分段与运行数据 |
| 2.4.1 2A#线分段 |
| 2.4.2 2A#线运行数据 |
| 2.5 表面温度及环境参数测试数据 |
| 2.6 热成像检测图 |
| 2.7 数据处理及分析 |
| 2.7.1 管线表面热流密度计算 |
| 2.7.2 散热损失计算 |
| 2.7.3 换算到当地年平均温度下的散热损失 |
| 2.7.4 分析与结论 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 管道保温材料性能测试与分析 |
| 3.1 铝镁质材料性能测试 |
| 3.1.1 铝镁质材料 |
| 3.1.2 样品制备及试验设备 |
| 3.1.3 试验方法及样品制备 |
| 3.1.4 物理性能测试 |
| 3.1.5 耐高温性能 |
| 3.2 外护层材料及性能分析 |
| 3.2.1 外保护层材料 |
| 3.2.2 UPVC老化测试 |
| 3.2.3 UPVC氧指数测试 |
| 3.2.4 UPVC材料应用现场对比分析 |
| 3.2.5 外护层材料应用综合对比分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 输汽管网保温材料及保温结构性能试验 |
| 4.1 管道保温材料及保温结构的性能对比 |
| 4.2 保温结构 |
| 4.3 性能测试评价方案 |
| 4.3.1 试验工况及测点布置 |
| 4.3.2 保温层散热计算 |
| 4.3.3 试验设备及过程 |
| 4.4 试验工况保温结构与结果分析 |
| 4.5 保温结构保温性能数值模拟分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 不同介质温度下直埋保温管的传热分析 |
| 5.1 蒸汽供热管道敷设方式及特点 |
| 5.1.1 架空敷设 |
| 5.1.2 地沟敷设 |
| 5.1.3 直埋敷设 |
| 5.2 直埋管道传热率分析 |
| 5.3 直埋敷设管道热阻计算与分析 |
| 5.4 直埋蒸汽管道的散热试验研究 |
| 5.4.1 试验方案 |
| 5.4.2 试验数据 |
| 5.4.3 试验结果计算分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（10）非聚光中温太阳能真空集热器的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 能源概况 |
| 1.1.2 太阳能 |
| 1.2 太阳能光热利用 |
| 1.2.1 太阳能集热器种类 |
| 1.2.2 不同温度梯度的光热利用方式 |
| 1.3 国内外研究动态 |
| 1.3.1 真空管集热器 |
| 1.3.2 平板集热器 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第2章 附加热阻真空管集热器的性能研究 |
| 2.1 附加热阻真空管集热器结构及原理 |
| 2.1.1 附加热阻真空集热管 |
| 2.1.2 真空管集热器 |
| 2.2 传热模型和热效率分析 |
| 2.2.1 集热器传热模型 |
| 2.2.2 集热器热效率的计算 |
| 2.3 集热器(?)分析 |
| 2.3.1 集热器(?)分析理论 |
| 2.3.2 集热器(?)分析模型 |
| 2.4 实验系统与主要设备 |
| 2.4.1 实验系统 |
| 2.4.2 主要设备 |
| 2.5 模拟结果分析 |
| 2.5.1 模型验证 |
| 2.5.2 (?)效率与热效率曲线分析 |
| 2.5.3 集热器各部分(?)损组成 |
| 2.5.4 新型管集热器(?)效率影响因素 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 真空平板集热器的实验研究 |
| 3.1 真空平板集热器结构及原理 |
| 3.2 真空平板集热器热性能测试平台 |
| 3.2.1 主要设备 |
| 3.2.2 归一化温差瞬时效率 |
| 3.3 实验误差 |
| 3.4 实验工况 |
| 3.5 实验结果 |
| 3.5.1 热损分析 |
| 3.5.2 真空平板集热器热效率 |
| 3.6 两种新型集热器性能对比 |
| 3.6.1 热效率对比 |
| 3.6.2 应用环境对比 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 真空平板集热器的模拟研究 |
| 4.1 真空平板集热器模型 |
| 4.1.1 集热器模型的建立 |
| 4.1.2 理论模型的求解 |
| 4.2 模拟结果分析 |
| 4.2.1 模拟结果验证 |
| 4.2.2 真空平板集热器热效率与(?)效率曲线分析 |
| 4.2.3 与附加热阻真空管集热器的(?)效率对比 |
| 4.3 与普通平板集热器的性能对比 |
| 4.4 热效率和(?)效率影响因素 |
| 4.4.1 辐照的影响 |
| 4.4.2 工作温度的影响 |
| 4.4.3 环境温度的影响 |
| 4.4.4 工质流量的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 全文工作总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
四、基于导热和对流联合作用原理中温管道流量测量研究（论文参考文献）
- [1]基于热扩散的气液两相流流量测量方法研究[D]. 郭伟. 北京科技大学, 2021(08)
- [2]高温热解气冷凝传热特性研究[D]. 刘东帅. 华东理工大学, 2021(08)
- [3]太阳能空气布雷顿循环关键部件试验及系统动态模拟[D]. 陈金利. 浙江大学, 2021(01)
- [4]面向冲压发动机热防护的镓铟锡合金流动换热研究[D]. 贺帅. 哈尔滨工业大学, 2021
- [5]基于非晶硅电池的光伏光热综合利用系统的理论与实验研究[D]. 任晓. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [6]管式反应器内微藻浆液流动传热及水热水解特性研究[D]. 陈豪. 重庆大学, 2020
- [7]分层和渗流条件下竖直地埋管换热器传热特性研究[D]. 张东海. 中国矿业大学, 2020(03)
- [8]石蜡/石墨烯复合相变材料蓄热一体化太阳能集热特性研究[D]. 欧阳兰雄. 东南大学, 2020(01)
- [9]供热管网保温性能测试及应用评价[D]. 刘华隽. 南京师范大学, 2020(03)
- [10]非聚光中温太阳能真空集热器的性能研究[D]. 钟帅. 中国科学技术大学, 2020(01)