摘要：在工程设计领域开展管道设计工作时,为研判管道布置是否安全、合理,支吊架设计是否正确,需对管道进行应力分析。管道应力分析有多种方法,如图表法、目测法、计算机分析法和模型分析法等,方法的选择应结合管道的操作压力、公称直径、操作温度和连接的设备类型等确定。以国内某光热电站为例,使用ANSYS Workbench软件计算分析站内管道支吊架的应力情况,通过搭建管道支吊架的三维有限元模型,选取多种工况对管道支吊架进行应力分析,结合数据结果进行结构优化,提升管道支吊架的可靠性,以供参考。

摘要：熔融盐作为一种高性能低价格的储能材料被广泛用于太阳能热发电等诸多领域,将空气与熔融盐直接接触换热可大大提高换热效率。实验设计了熔融盐-空气直接接触换热系统,分析流动的空气在熔融态硝酸盐中的换热特性,并用摄像机进行了可视化研究。结果表明:空气与熔融盐在气体分布器上方5mm内基本完成换热。体积换热系数随表观气速从0.04m/s增加到0.22m/s而逐渐增大,随静液位高度从10 cm增加到40 cm而逐渐减小。气含率随表观气速的增大而减小;随静液位高度的升高而增大。但气含率的增长速率随表观气速的增加而减小。随表观气速的增加,自由液面波动加剧,熔融盐透光性增强。3种表观气速(0.15、0.18、0.22m/s)下气泡尺寸均集中于1mm左右,最大气泡尺寸为4~5mm。基于多元线性回归方法拟合得到体积努塞尔数经验关联式。

摘要：利用自行设计的反应器研究熔融盐催化煤与CO2的气化反应,分析反应温度、催化剂和煤种对气化反应的影响。实验结果表明,以熔融盐为催化剂的熔融盐催化煤CO2气化反应的碳转化率较单纯煤CO2气化反应有明显提高,相同反应条件下,无烟煤、贫煤、烟煤的提高幅度分别是:76.38%～172.73%、46.98%～141.87%、40.52%～137.5%;反应温度是影响熔融盐催化煤CO2气化反应的主要因素,在反应时间为90min时,反应温度从700℃上升至820℃,无烟煤、贫煤和烟煤的碳转化率分别从0.14、0.162、0.192增至0.33、0.363和0.402,其最佳反应温度为820℃左右;煤种不同使气化反应效果不同,但添加熔融盐使反应活性较差的煤种也有很好的气化效果。利用动力学均相模型与未反应缩核模型对实验数据进行处理,得出气化反应动力学参数。

摘要：以斜温层蓄热单罐设计理念为基础,采用硝酸熔融盐作为传热蓄热介质,锆质蓄热球与泡沫碳化硅陶瓷2种代表性的多孔介质填料作为固体蓄热体,构建了多尺度结构斜温层混合蓄热方法及系统,实验研究了多尺度结构中熔融盐的流动与蓄热特性。研究结果表明,由于斜温层的存在,系统理论蓄热效率小于80%;相对于熔融盐单相流体蓄热,采用锆质蓄热球与泡沫碳化硅的斜温层混合蓄热方式会导致系统的有效蓄热容量有所降低,但多孔介质填料的加入有利于保持熔融盐流体为理想的重力流或活塞流,并部分替代价格较高的熔融盐,需要结合蓄热容量以及经济性进行最优化设计。

摘要：首先提出了一种新型熔融盐高温斜温层耦合蓄热单罐系统,然后基于多孔介质局部热平衡理论,建立了熔融盐高温斜温层蓄热的局部热平衡数值模拟模型,研究了熔融盐进口流速、进口温度及工作温差等操作参数对斜温层蓄热单罐热性能的影响,并在熔融盐传热-蓄热实验平台上进行了试验研究。发现:当进口速度为0 001 m/s级及降低工作温差等有利于降低斜温层厚度,模拟得到的蓄热单罐轴向温度分布变化与实验结果趋于一致。因此,合理选取这些参数对蓄热单罐的正常运行是非常必要的,结果可以用于指导蓄热单罐的设计。

摘要：对熔融盐高温斜温层蓄热过程进行了较深入的理论与实验研究.基于多孔介质局部热平衡理论,建立了多孔介质中熔融盐流体斜温层蓄热的局部热平衡数值模型,研究了熔融盐、多孔介质孔隙结构参数对多孔介质中熔融盐流体传热与流动的影响规律,并在熔融盐传热-蓄热实验平台上进行了试验研究.结果表明:与熔融盐单相流体斜温层(无填充多孔介质)蓄热系统相比,多孔介质填料能够减少斜温层的厚度和改善其形状,采用单位体积热容量(pc)s大于(pc)f,孔隙率(?)小于0.4有利于降低斜温层厚度及其移动速度.揭示了多孔介质中熔融盐流体斜温层蓄热系统的蓄热特性,为熔融盐高温斜温层蓄热的设计和运行控制提供依据.

摘要：为了验证现有的经典对流换热关联式是否仍然适用于高温熔融盐管内强迫对流的换热规律,搭建了熔融盐传热蓄热循环实验台进行实验研究.实验台系统已经在实验室安全成功运行了上千小时,实验中,设计了熔融盐-导热油换热器,通过测量熔融盐进出口温降和导热油进出口温升得到了换热器的总传热效率,然后利用最小二乘法对管内熔融盐对流换热系数进行分离,拟合出了熔融盐管内过渡流和充分发展紊流的实验关联式.通过和经典的传热关联式进行比较发现,熔融盐管内强迫对流换热特性仍然适用于Sieder-Tate方程,Petukhov方程,Hausen方程以及Gnielinski方程.

摘要：经济型的蓄热系统设计对聚焦式太阳能热发电的市场竞争力影响效果非常明显,一个比较有效的方法就是采用斜温层蓄热。在斜温层蓄热单罐设计理念的基础上,提出了一种熔融盐斜温层混合蓄热单罐系统,该单罐的中段为斜温层显热蓄热,上部为高温壳管式相变换热器,下部为低温壳管式相变换热器。斜温层保障高低温熔融盐液在同一单罐内上下隔开,而高、低温壳管式相变换热器既增加了蓄热容量,又简化了熔融盐液的注入和出料结构。初步实验测定了该混合蓄热单罐系统的有效蓄热量,证实了其斜温层在放热与吸热循环运行中能稳定保持,并表明了该系统具有潜在的应用前景。

摘要：太阳能热化学储能能够有效解决太阳能时间和空间分布不均的问题。在工业甲烷蒸汽重整反应器模型的基础上,利用有限时间热力学理论建立了基于熔融盐加热的甲烷蒸汽重整反应器(steam methane reforming reactor heated by molten salt,MS-SMRR)模型,得到了MS-SMRR的设计参数,并分析了MS-SMRR的几何参数和操作参数对氢气产率和总熵产生率的影响规律。结果表明:在氢气产率一定时,逆流参考反应器比顺流参考反应器的总熵产生率低,且消耗的熔融盐少;增大熔融盐进口温度和减小反应混合物进口压力能够显著提高MS-SMRR的氢气产率。研究结果对实际MS-SMRR的优化设计具有一定的理论指导意义。

摘要：以木焦油为原料,在自制的反应器上利用ZnCl2和KCl混合盐分别在300、350、400、450和500℃下,对木焦油进行裂解试验,利用GC-MS分析木焦油裂解前后组成的变化。结果表明:木焦油的主要成分为愈创木酚、4-乙基愈创木酚、4-甲基愈创木酚、间甲酚及二丙酮醇等。较高的熔融盐温度、较低的进料速率有利于木焦油的裂解,在裂解温度为500℃,进料速率为1 g/min时,二次裂解焦油的得率为16.47%。在高温熔融盐作用下,酸、酮、酯及菲都有较明显的减少,酚类的转化较少,并且还存在其它组分向酚类的转化。