太阳能光热、光电转换演示实验设备设计

结合太阳能光热和光电转换工作原理,分析太阳能光热和光电转换过程中的影响因素。根据光热、光电转换过程中工作介质、光照面积、光照角度、设备工作温度等影响因素,设计系列太阳能光热、光电转换演示实验设备。该系列实验设备搭建方便,可供教学演示使用,用于展示并探究太阳能的光热及光电转换的影响因素、过程与结果,以满足工科院校对于应用型能源动力类人才的培养需求。

突扩明渠的三维紊流数值模拟

采用k-ε模型、k-ω模型对突扩明渠流动进行数值模拟,并与实验结果进行了对比分析,同时研究了不同入口流速下突扩段的三维涡结构变化特征以及紊动强度分布规律。结果表明,RNGk-ε模型的模拟结果与实验值最为接近,能较好地反映流态,模拟突扩渠道时以RNGk-ε模型为宜。基于RNGk-ε模型,沿壁面的紊动强度最大,距离壁面越远紊动强度越小,最后趋于恒定;随着突扩的产生,壁面紊动强度减小,垂向紊动强度有所增大。来流速度增加时,突扩处形成的涡结构逐渐增大,回流区逐渐拉长。

考虑环境对流换热的光伏组件热行为分析

光伏组件发热会降低组件发电效率,因此有必要对不同对流换热环境下PV板的热行为进行分析。研究建立了精细的PV板-环境模型,分别包括玻璃、EVA粘结层、电池层、背板和空气,并基于仿真软件的太阳加载模块和对流换热模块实现江苏丹阳地区安装倾角27°、发电效率14%的PV板热行为的数值模拟。无风工况模拟结果与相同条件下实验测量结果较为接近,表明模拟方法的可靠性。有风工况下,PV板最大温升在5 ℃以内,表明适当的强制对流能够有效控制PV板发热问题。

“双碳”目标下能动专业课程体系改革思考

2009年,我国首次提出了要在2030年之前使全社会的二氧化碳排放量达到峰值,并且确保在2060年实现碳中和减排目标。碳达峰以及碳中和目标给能源动力产业的发展带来了新的挑战,但也带来了新的机遇,这一目标使从事能源动力产业人才的知识结构需求产生了重大变化。能源与动力工程专业作为培养能源动力产业人力资源的主要渠道,需要及时调整和完善专业课程体系,以适应“双碳”目标下相关就业岗位对人才培养的要求。本研究基于以上背景,从减排技术、新能源应用和多学科融合等方面对能源与动力工程专业的课程体系进行了探索。