摘要：对R134a在光滑管和强化管管外降膜蒸发时,润滑油对换热特性的影响进行实验研究。蒸发温度为6℃,含油率分别为0.5%,1.2%,5.1%,工质喷淋密度分别为0.13,0.17,0.21 kg/(s·m)。结果表明:对于光滑管,管外换热系数随含油率的增加而增大;对于强化管,在低喷淋密度下,管外换热系数随含油率的增加先增大后减小,在高喷淋密度下,含油率的变化对管外换热系数影响不明显。在较高含油率下,光滑管存在一个最佳喷淋密度使管外换热系数达到最大,强化管管外换热系数受喷淋密度的影响较小;在较低含油率下,光滑管管外换热系数受喷淋密度的影响不明显,强化管管外换热系数随喷淋密度的增加先增大后减小。

摘要：随着数据中心冷却技术的发展,单相浸没式液冷技术表现出巨大的应用前景。在该冷却方式下,需将服务器浸没于液冷箱体内,通过冷却液的强制流动带走服务器热量。本文建立了1U服务器与液冷箱体模型,从服务器(局部)与液冷箱体(整体)两个角度出发,对影响其性能的关键参数进行了仿真研究。结果表明:选取高性能散热器,合理设计服务器内部结构,可以有效提升机柜的冷却性能;流量的增加可以改善液冷系统的冷却性能,但也会造成压力损失的增加;挡板可以强制冷却液流入服务器,显著降低CPU温度,增设挡板前后CPU温度相差19.8℃,这是影响该冷却技术性能最为关键的参数。

摘要：实验研究了多壁碳纳米管(MWCNT)-水/乙二醇纳米流体在汽车散热器中的传热特性。在80%/20%的水/乙二醇基液中制备了5种不同体积分数(0.05%,0.1%,0.15%,0.3%和0.5%)的MWCNT纳米流体,通过研究超声波振荡时间对纳米流体稳定性的影响得出,超声波的振荡时间为1h时,纳米流体的稳定性较为良好。将体积分数为0.15%的纳米流体分别添加十二烷基苯磺酸钠(SDBS)和十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)作为分散剂进行稳定性实验,分别采用目测法和透射比法来评价纳米流体的稳定性,选出分散效果较好的分散剂种类和添加量并评价了两种纳米流体的稳定性,结果表明:CTAC的添加量为质量分数0.05%、SDBS的添加量为0.1%时,纳米流体的分散效果较好,并且CTAC的分散效果优于SDBS。分别使用单因素实验设计和正交实验设计对不同浓度的纳米流体在不同流速、温度下的传热特性进行分析,纳米流体的体积流量为2～6L/min,入口温度为45～65℃。结果表明,与基液相比,纳米流体的传热速率有了明显的提高,在本实验的最佳工况下(体积分数0.5%,6L/min,65℃),传热速率可提升35.24%。使用熵值法计算出纳米流体的传热速率、压降和有效泵功的权重分别为0.626、0.035、0.340。基于多指标综合评价方法得出,与纳米流体的传热速率增加相比,纳米流体浓度对压降和有效泵功的不利影响可以忽略不计。

摘要：利用150~350℃热源范围的中高温有机朗肯循环在可再生能源和工业余热利用领域具有广泛的应用前景。但是在中高温热源温度下,有机工质可能会发生热分解,因此热稳定性成为中高温有机朗肯循环工质筛选的首要限制条件。本文提出一种化学热力学方法来对有机工质的热稳定性进行预测。首先通过理论分析给出可能的反应途径;再选择吉布斯函数作为指标,计算各反应中ΔG=0时的温度,以最小值Tg作为表征热稳定性的参数。通过与已有的实验结果比较,发现不同有机工质Tg值的相对大小关系与热分解温度的相对大小关系基本一致。使用化学热力学方法对R152a的热分解温度范围进行预测并设计实验进行验证,实验结果与预测结果相符合。

摘要：微藻固碳被认为是一种环境友好性较高的碳捕集技术,但其规模化发展遇到生产率低的瓶颈问题。为突破这一技术障碍,需要从机理层面深入研究微藻光合固碳的效能问题。本文围绕这一问题,首先综述了学界在生物特征、反应特征和效能特征3个层面的代表性研究,评述了技术发展趋势和局限性。其后,针对效能研究的跨学科特点,对3个主要挑战展开概述,并以典型制约因素的归纳展示了效能研究在方法论层面的复杂性。最后,为应对微藻光合固碳效能研究中的核心挑战,提出了对效能问题的再认识、跨学科特征的再把握和技术框架的再设计3条解决路径,并对涉及的关键技术进行了梳理,讨论了多学科和多尺度下、研究内容的串联和融合对效能研究的突破性意义。

摘要：为提高电池模组热失控抑制与热管理散热综合效果,本文设计了一种电池间添加相变材料(PCM)-气凝胶夹层结构的热管理系统并优化夹层的布置结构。结果表明,针对抑制热失控传播,纯气凝胶的布置效果最佳,相较于自然空冷,可使模组中最后一个电池触发热失控的时间延长,但电池热管理散热效果显著恶化;针对强化热管理散热,纯相变材料的布置效果最佳,相较于自然空冷,可使电池一个放电循环下的最高温度降低20℃以上,但其抑制热失控传播的效果明显弱于纯气凝胶;针对热失控-热管理综合效益,PCM-气凝胶-PCM布置形式具有更广泛的适用性,在保证电池热失控抑制效果的同时强化了电池正常工作时的散热,可实现整体效益的最大化。

摘要：作为应对全球气候变暖而提出的概念,碳中性主要是指在一定时空边界条件下,通过技术措施使得向大气中排放的净CO_2为零。随着近年来可再生能源、碳捕集等技术的快速发展,负碳甚至成为可能,因此碳中性概念框架需要不断调整,以应对新技术要素的填充。首先回顾了碳中性的既有定义和包含要素,并对碳中性框架内涵盖的时间、空间两边界尺度进行探讨,总结了文字、公式和图形三种碳中性定义的具体表达形式。特别地,本文提供的面向碳捕集系统的碳中性框架,可为碳捕集系统的环境友好性设计提供一种量化考察方法,从而服务碳捕集工程领域内的设计或评估工作。

摘要：融合高比例可再生能源的分布式能源系统中,由可再生能源的波动性和负荷的随机性所引起的不确定性,限制了供需匹配性的提升。而通过充分利用信息,可以降低系统不确定性。该文提出基于熵的能量与信息的一致标度,利用熵理论同时对由能级降低造成的能量不可用性和由不确定性造成的能量不可用性进行量化。以数据中心分布式能源系统为案例,详述基于能量与信息耦合的系统配置优化方法。在考虑气象参数和数据中心计算负荷不确定性的情况下,相比于传统以初投资最低为优化目标的系统配置方案,该文提出的优化配置方案的未达到设计全年本址发电满足负荷占比(on-site energy fraction,OEF)的概率从54%降低到15%,说明该方法能够有效的降低分布式能源系统不确定性,提升供需匹配性。

摘要：采用热力循环三维构建方法作为功冷并供系统的优化策略,分析了非共沸工质的组分特性对喷射式功冷并供系统性能的影响。对考虑工质组分质量分数变化的三维热力循环与传统二维热力循环系统性能进行对比。结果表明:采用热力循环三维构建方法可以使系统性能明显提高;蒸发温度为413.15 K时,系统增加分离器后热效率从33.2%提升到35.25%。

摘要：以多孔介质传热、传质理论以及有限长移动线热源模型为基础,建立了地埋管换热器井孔内、外传热数学模型。基于抽、回灌井不同运行时长,对耦合式土壤源热泵系统的全年运行过程进行了数值模拟。通过模拟计算,抽、回灌井运行24 h比抽、回灌井运行8,16 h地埋管单位井深换热量分别增加了32.7%,9.2%,对应能效系数提高了34.4%,11.2%,然而此时耗电量却增加了200%,50%。研究表明,抽、回灌井运行时间越长,地埋管单位井深换热量越高,系统的运行能耗持续增加。因此针对所建耦合式土壤源热泵系统,通过采取抽、回灌井开启10~14 h的运行模式,能够有效地降低系统的运行能耗,进而使该耦合式系统得到合理的应用。