静止颗粒群热辐射吸收性能的蒙特卡罗法二维数值研究

在粒子式太阳能接收器中吸热效率与出口温度难以兼顾,而颗粒群热辐射吸收性能决定其热效率及升温上限,基于蒙特卡罗法建立了外部平行辐射投射下的静止颗粒群辐射传递模型,探究颗粒群几何构型、颗粒粒径、颗粒辐射物性、辐照条件等因素对热辐射传输的影响。结果表明:颗粒群吸热时间与粒径、空间构型无关;但与体积分数成正比,且随外部辐射强度或颗粒表面吸收率的增大而缩短。对给定颗粒群,平衡温度主要依赖于外部辐射强度;总体吸收率主要取决于颗粒表面吸收率。给定空间构型下,二者均与颗粒粒径正相关,且随体积分数的增大具有相似的变化规律。不同空间构型下,颗粒体积分数的增大均在强化吸收外部辐射的同时增大了自发辐射的逸出。现有构型中,棋盘交错型、扇型与随机型下的总体吸收率随体积分数的增大有峰值存在。扇型与随机型达到最高平衡温度和效率所需的颗粒浓度最小。根据计算结果提出了颗粒群总体吸收率经验关联式,其中有82.9%的计算结果与定义式计算值相对误差小于15%。该研究结果可为运动颗粒群辐射传递的计算、粒子式太阳能吸收器的设计提供参考。

供水用PE管热熔对接工艺研究

埋地给水PE管是一种新型管材,具有良好的实用性和较长的寿命,常用于埋地供水管道安装工程。参考相关国家标准,采用5组不同热熔对接工艺参数对规格为DN315和DN110的2种聚乙烯供水管试样进行热熔对接对照试验并送检。结果显示,DN315的PE管在高温、短吸热时间情况下热熔情况良好,在低温、长吸热时间情况下会出现虚焊现象;DN110的PE管高温下易发生卷边高度不一致的问题,造成焊口碳化或孔洞,低温长时间热熔虚接发生概率不高,但操作时间延长。因此,现场施工操作中,应根据现场管径尺寸选择适宜的热熔对接工艺参数,以保证热熔对接质量、缩短操作时间、降低劳动强度、提高工作效率。

新型相变材料十二水磷酸氢二钠/石墨烯微片在相变墙体中的应用

伴随着全球能源日益紧张,能源如何得到有效利用成为当前研究的热点。无机水合盐相变材料(PCM)作为一种性能优良的储热材料被广泛研究。本文选用了相变潜热大,热学性能稳定的十二水磷酸氢二钠(Na2HPO4?12H2O)作为研究对象。通过添加1%的石墨烯微片(GN)降低十二水磷酸氢二钠的过冷度,同时提高导热效率。使用差热扫描量热仪对Na2HPO4?12H2O/GN复合材料进行了热学性能测试。随后将制成的Na2HPO4?12H2O/GN复合材料作为相变层添加到墙体中进行模拟实验。通过相应的实验分析,比较了不同条件下PCM墙体与普通墙体的温度调节情况。结果表明,PCM墙体的冷速比普通墙体低39.41%,热速比普通墙体低27.83%。试验结果表明,采用Na2HPO4?12H2O/GN作为相变储热层的墙体可以有效调节室内温度。