公共建筑照明灯具散热特性及功热转换监测模型试验研究

针对照明灯具散热特性及散热量监测计算问题,根据试验测试需要建立了绝热方舱试验系统,研究了典型灯具在绝热方舱中的散热特性。典型照明灯具总散热量与电功率的比值为0.72~0.77,与灯具类型、额定功率相关性不大。根据试验数据和最小二乘法原理,建立了照明灯具的功热转换监测模型。在利用各类型、各额定功率灯具试验数据验证过程中,灯具总散热量功热转换监测模型的平均绝对百分比误差(MAPE)和平均绝对误差(MAE)分别不超过7.62%和3.52 W。

环腔流道太阳能空气吸热器的光-热转换特性研究

吸热器是太阳能聚光热利用系统中光-热能量转换的核心部件,文章针对一种简单结构的环腔流道吸热器,采用光线跟踪方法和计算流体力学方法实现光热耦合,建立了含石英窗环腔流道空气吸热器的耦合传热数值模型,探讨了碟式聚光器焦距、太阳直接辐射强度、质量流量、入口温度以及能流分布形式(非均匀与均匀能流分布)对光热转换性能的影响。研究表明:吸热器热效率和出口温度受焦距影响不大,但壁面峰值温度随焦距增大而急剧上升;热效率与质量流量呈正相关而与太阳直接辐射强度(Direct Normal Irradiance,DNI)呈负相关,出口温度反之,当DNI=800 W/m^(2),质量流量m=0.0166 kg/s时,吸热器综合热性能最优,热效率和出口温度分别为74.70%和478.74 K;出口温度受入口温度直接影响以几乎相同的差值变化,入口温度每升高50 K,热效率下降7.3%左右,该吸热器结构适用于中低温空气;能流分布均匀与否对出口温度及热效率影响不大,均匀能流分布下的吸热器壁面峰值温度反而略高于非均匀能流分布的。

四针状ZnOw的微波吸收及微波-热转换特性研究

用四针状ＺｎＯｗ为吸波剂主要成份制备了一种轻质高效吸波涂料，并对其在Ｋｕ波段的吸收特性作了初步研究。结果表明，在１３．５～１７．５ＧＨｚ的Ｋｕ波段，上述材料雷达波反射率均达到－１０～－２０ｄＢ。进一步的研究表明，涂层的吸波效果与ＺｎＯｗ针状体的长径比有关，在１３．５０～１７．５０ＧＨｚ的频率范围内，控制ＺｎＯｗ针状体平均长径比为３０～５０，可获得最佳效果。 ＺｎＯｗ微波－热转换的初步研究发现，ＺｎＯｗ及其复合材料具有优异的微波－热转换性能，当ＺｎＯｗ针状体长径比为４０～６０的情况下，表观比重为０．１５～０．１８ｇ／ｃｍ３，可以达到最佳发热效率。

微量水氢氧同位素在线同时测试技术——热转换元素分析同位素比质谱法

水中氢氧同位素组成的时空差异性,为水循环、古气候环境反演、水源识别等研究提供了一种非常有效的技术手段。文章采用热转换元素分析同位素比质谱法(TC/EA-IRMS),实现了在线单次分析过程中同时测定微量水的δD和1δ8O,用样量仅需0.2μL;δD和1δ8O的分析精度分别为0.81‰和0.06‰。通过分类测试(δD值相差小于50‰的水样和标准水列为同一类进行测试)等措施可消除记忆效应,同时实现对测试结果的精确校正,而无需准确标定参考气和测定H3+因子。

具有近红外光热转换性能的双层氧化硅包覆金纳米花复合材料的制备及体内代谢研究

采用种子生长法和改良Stber法制备了双层氧化硅包覆的金纳米花复合材料,并测试了其近红外光热转换性能,研究了其在裸鼠体内的生物毒性,并以种植了人口腔鳞癌CAL27细胞的荷瘤裸鼠为体内模型,应用光声成像方法研究了其体内分布、代谢和在肿瘤组织的被动靶向富集行为.结果表明,所制备的金纳米花复合材料在近红外光区具有良好的光热转换性能,无明显体内生物毒性,是一种良好的光声成像剂,其在荷瘤裸鼠体内主要经肝脏代谢至肠道排出体外,可通过EPR效应实现在肿瘤组织的靶向富集.本研究证明所制备的双层氧化硅包覆金纳米花复合材料可用于生物体内治疗,可作为包括口腔癌在内的恶性肿瘤近红外光热诊疗的理想介导材料.

气相色谱-热转换-同位素比值质谱法测定单体氢同位素稳定性的影响因素分析

采用气相色谱-热转换-同位素比值质谱法(GC-TC-IRMS)测定有机单体化合物氢同位素。实验中每测5个样品,需要测定1个实验室工作标样(正构烷烃C_(21)、C_(25)、C_(27)、C_(29)、C_(31)及C_(33))。通过逾4个月跟踪分析近1 100个样品发现,采用GC-TC-IRMS法测定单体氢同位素时,从使用一个新的裂解管开始,实验室工作标样中不同碳数正构烷烃达到长期稳定状态所需的时间有所差异,C_(21)正构烷烃达到稳定状态最快。实验表明,严格控制仪器测试条件,选用优质材料裂解管,样品气相色谱图干净、目标化合物峰分离良好,是保证GC-TC-IRMS测定有机单体氢同位素结果准确、稳定的重要条件。

以溴化锂溶液为工质的吸收式热转换器热力学分析

以溴化锂溶液为工质的吸收式热转换器为对象,对不同操作温度下的可逆性能系数、基于焓的性能系数、基于有效能的性能系数和循环比与操作温度之间的关系进行了计算和分析.另外,分析了溶液换热器的换热效率对吸收式热转换器系统性能系数的影响.所得结论对于吸收式热转换器的设计和实际操作具有指导意义.

测定具有微孔洞结构氧化铝陶瓷材料表面与水之间的热转换系数

利用水冷却试验法测定了具有微孔洞结构氧化铝陶瓷材料在水冷却过程中其表面与水之间的热转换系数。结果表明 :在冷却过程中 ,热转换系数随着试件表面温度的变化而变化 ;另外 ,随着材料微孔洞体积含量的增加以及试验时温度差 (试件表面温度与水温之差 )的增加 ,热转换系数的最大值亦增大。

电化学表面技术在太阳能热转换中的应用

评述了电化学表面技术在太阳能热转换光谱选择性涂层中的应用,包括黑铬、黑镍、黑钴电镀,铝氧化,钢铁和铜钝化等工艺及光学性质.并对涂层厚度的优化、基体的影响、膜导电性能与发射率的关系进行了探讨.

热力学可逆过程功热转换的讨论式教学与实践

将讨论式教学法的基本思想应用到物理化学课程的课堂教学中,对以往容易混淆和概念不清的关键问题——热力学可逆循环过程功、热转换关系进行深入的讨论,最终总结出重要的结论并进行了拓展性分析。通过讨论式教学的实践过程,使学生对热力学可逆过程的本质特征有了更加深入的理解,这给后续课程的学习打下了良好的基础。

KF 中 F_B(Na^+)的吸收和辐射光谱及其热转换机理

在单电子ＨａｒｔｒｅｅＦｏｃｋ近似及扩展离子处理方法（ＳＬＣ方法）的基础上，提出了激发态等效偶极子模型，计算了ＫＦ中ＦＢ（Ｎａ＋）的吸收和辐射光谱，研究了产生强Ｓｔｏｋｅｓ位移辐射及激发态热转换现象的可能机制。

Co/C微波吸收性能及Co/C-聚氨酯相变复合材料的微波-热转换性能

通过热解金属有机骨架ZIF-67的方法成功制备了具有优异微波吸收性能的Co/C碳基复合材料。在600℃热解温度下获得的吸收剂质量分数为35%的样品,最小反射损耗可达到-54.30 dB,其厚度仅为1.75 mm。通过分析样品的损耗能力和阻抗匹配等微波吸收特性,发现复合材料中的骨架结构等对其阻抗匹配性能有非常大的影响。并通过原位复合的方法制备了分散均匀的Co/C-PU相变复合材料,初步研究了其微波-热转换性能。实验表明,微波吸收剂的添加量对其微波-热转换性能影响显著,发热效率随添加量成倍升高。本文研究的Co/C-PU相变复合材料在电磁屏蔽、雷达红外兼容隐身等方面具有很大的应用潜力。此外,固固相变材料结合微波热效应的快速高效等特点,用于储能或者其他热应用也有独特的优势。

光热转换材料神奇“薄膜”可转换九成太阳能

近日,楚天都市报记者从湖北大学获悉,该校材料科学与工程学院的王贤保教授团队利用碳基材料,开发太阳能水蒸汽技术,可快速将冷水变成蒸汽,将太阳能光热转换效率提高到九成,在海水淡化等领域有广泛的应用前景。不久前,英国著名化学新闻杂志《化学世界》对此项研究进行了专访报道。

办公环境下计算机散热特性及其功热转换监测模型辨识研究

电子设备已广泛用于人们的日常办公生活中,其实时冷负荷对室内热环境及暖通空调系统的影响不可忽视。采用理论与试验相结合的研究方法,对计算机等电子设备的散热特性进行了分析,提出了设备总散热量、对流散热量和辐射散热量与输入功率之间的功热转换监测模型。该模型可用于建筑能耗监测平台中,以插座用电量实时监测数据为输入量,即可得出建筑内部各类电子设备的总散热量、对流散热量和辐射散热量的实时数据,进而得出其实时冷负荷。为验证模型的准确度,采用不同工作工况及不同计算机型号进行了试验验证。结果表明,该功热转换监测模型的平均绝对百分比误差不超过5.25%,均方根误差不超过0.074,变异系数不超过0.085,模型准确性较好。

近红外光热转换纳米晶研究进展

近红外光热转换纳米晶材料因其在近红外区(普遍位于780~1 400 nm)的高效光热转换性能,已广泛应用于光热杀死癌细胞、肿瘤治疗、海水淡化等领域。因其多样的液相制备方法和形貌控制、纳米结构复合、逐渐提高的光热转换效率以及表面易于药物修饰等优点,该材料在光热成像诊断、光热治疗等领域引起了学术界的广泛关注。本文综述了近红外光热转换纳米晶的研究进展,主要包括贵金属纳米晶、铜硫族半导体纳米晶、碳相关纳米晶以及这些纳米晶材料构成的复合结构,同时介绍了具有较高光热转换效率的表面等离子体共振(SPR)材料的研究进展,尤其是双模态SPR性质的耦合在光热转换领域的应用前景。基于其性能协同耦合的特性,双模态表面等离子体共振耦合的复合纳米晶将是近几年光热转换纳米晶发展的重要方向。

太阳能真空集热管热转换效率的计算分析

采用真空集热管收集太阳能是利用这一新型洁净能源有效技术方法之一,如何提高真空管热转换效率依然是该技术领域一个重要的问题。本文在真空集热管工作原理简要分析的基础上,建立了一个集热管热在平衡状态下的稳态传导模型。通过数值计算,给出了不同温差下的热损失量,获得了给定太阳能真空集热管热转换效率的理论分析计算结果。并与试验测试结果的对比分析表明,理论方法具有良好预测能力,其最大相对误差在3%以下。随着传导工质与环境温差的增大,热转换效率持续下降。当温差超过250!C时,热转换效率小于65%。文中的理论模型和计算结果对太阳能真空集热管设计及其应用具有一定的参考价值。

溶胶凝胶法制备光热转换膜层的性能研究

使用Sol-Gel法制备了三种光热转换涂层,进行了高温耐久性、耐盐雾和老化性能测试。结果表明,所制备的涂层耐盐雾和耐老化性能较好,高温耐久性衰减系数PC≤0.05。

热转换元素分析-同位素比质谱法测定低氘包装饮用水中氘含量

建立热转换元素分析-同位素比质谱联用(thermal conversion/elemental analysis-isotope ratio mass spectrometry,TC/EA-IRMS)检测低氘水中氘含量分析方法,用于低氘包装饮用水中氘含量的监督检测。水样采用0.22μm微孔滤膜过滤样品适量,移取2 mL水样装满进样瓶,进样量0.1μL,反应炉温度1380℃,柱温箱温度85℃,载气He流速100 mL/min,每个水样进行4~6次分析。测试样品瓶不留顶空和剔除第1个数据点可以避免样品瓶顶空体积和记忆效应对δ2H测定值的影响,从而提高计算得到的氘含量值的精度。该方法适用于12.624~155.760μg/g范围内水中氘含量的测定,测量值与理论值的相对标准偏差低于0.6%。对同一低氘水样连续8次测定值除第1个点后氘含量标准偏差(standard deviation,SD)为0.08μg/g,30 d内分3次测定同一低氘水样氘含量SD为0.086μg/g,重复性和再现性好。不同仪器方法测定的低氘水样SD低于1μg/g。检测8个市售低氘包装饮用水,测定值和标识值不相符的现象明显。TC/EA-IRMS测定低氘水中氘含量分析方法可以为标识为低氘水的包装饮用水中氘含量的监管检测提供技术支撑和理论依据。

船用燃油热转换系统剖析

对船舶传统燃油的加热方式进行了介绍,并针对国外新型燃油加热方式"燃油热转换系统"的原理、功能、优点等进行了细致描述。同时,对该系统混油传热的基本设计理念、温差燃油的驳运布置要求做了系统化分析,并解析了难点和要点。