毛细驱动海水淡化系统的热力学与水动力学分析

针对毛细驱动海水淡化系统建立了热力学-水动力学分析模型,分别对不同热流密度、运行高度和蒸汽管线长度工况下的系统运行特性进行了模拟分析。模拟结果与实验测量结果吻合较好。当系统在热流密度为4.2~34.0kW/m^2较大的参数范围内运行时,系统产水量可达6.3~50.8 kg/(m^2·h),蒸发温度可低至29.3~39.8℃。结果表明,蒸发器的压力是影响系统运行的主要因素,其主要受蒸发器高度和蒸汽管线长度的影响,且前者的影响更大。

基于MOF和激光的纳米金属冶炼及图案化

金属纳米颗粒具有其宏观块体材料不具备的物化性质,在能源环境、生物医药和光电传感等领域有着广泛的应用.传统的制备工艺往往难以同时实现金属纳米颗粒的图案化排列.金属有机框架材料(metal-organic framework,MOF),有规则排布的金属离子和有机配体,其结构和成分多样,结合激光相干性高,单色性以及高能量等特点,能实现MOF到金属纳米颗粒的瞬时转化,在激光扫描路径的引导下实现空间排布及图案化.本文总结了以MOF为前驱体,以激光为能量来源的金属纳米颗粒打印技术,快速制备不同种类的MOFs衍生纳米金属材料,包括金属单质(Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Cd,In,Bi,Pb)、合金(CuZn,CuPd,BiSb,FeNi,FeCo,FeCoNi,MnFeCoNiCu,MnFeCoNiZn)、碳化物(HfC,ZrC,TiC,V_(8)C_(7),α-MoC,Cr_(3)C_(2),FeCx)、氧化物(Tb_(2)O_(3))及碳材料,并实现其空间排列的图案化.同时,对此项技术的广谱性和商业化前景进行了展望.

毛细力驱动海水淡化

报道了一种新型毛细力驱动海水淡化系统.系统类似打开的环路热管,以毛细芯提供的毛细力为驱动力,抽取海水进入毛细芯发生汽液相变,产生的蒸汽进入冷凝器冷凝成淡水.实验结果表明,使用有效受热面积为50.24 cm2的蒸发器,在壁面温度为40℃时,淡水产量91.8 g/h,产水含盐约30 mg/L,水质超过饮用水标准.毛细芯中的弯液面可以自适应外界热源,在33℃~56℃间都能正常运行（产水温度30℃）.由于广泛的温度适应性,特别是低温下的海水淡化和物质提纯能力,使得该方法在低品位余热利用等领域具有很大的优势和潜力.

悬浮纳米颗粒对液体燃料着火点的影响

通过热平板着火实验对含有纳米悬浮颗粒的液体燃料的着火现象进行了研究。对酒精中添加不同体积分数的碳纳米管(CNT,管径40nm)、四氧化三铁以及氧化铝(直径20nm)纳米颗粒的热平板着火特性进行了研究。实验中液体燃料加入纳米颗粒后,在相同热平板温度下的着火概率明显提高,其提高的幅度主要受纳米颗粒的大小、形状以及体积分数的影响,而与纳米颗粒的材质无关。进一步的理论分析表明,着火概率提高的原因是由于液滴在高温平板表面发生剧烈的Leidenfrost相变,纳米颗粒在相变界面堆积从而改变了面附近液体的沸点。

毛细力驱动电厂冷凝热海水淡化

报导了一套可利用电厂冷凝热的海水淡化系统。系统类似一个打开的环路热管,毛细抽吸力是系统运行的主要驱动力,该驱动力抽吸海水进入毛细芯中发生相变,推动产生的蒸汽进入冷凝器中冷凝成淡水,而不消耗额外电能。在粤电靖海发电有限公司建立一套示范系统,利用#2汽机低温抽汽（约60℃）作为热源,现场条件产水能力为58.3 L/h,产水TDS含量为40.3 mg/L,水质超过饮用水标准。毛细芯中的弯液面可以自适应外界热源,在55~70℃间都能自适应正常运行。