盐梯度太阳池论文-李楠,张超,张财红,王华山

盐梯度太阳池论文-李楠,张超,张财红,王华山

导读:本文包含了盐梯度太阳池论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:太阳池,有机朗肯循环,发电,工质

盐梯度太阳池论文文献综述

李楠,张超,张财红,王华山[1](2018)在《盐梯度太阳池有机朗肯循环发电系统热力性能分析》一文中研究指出针对盐梯度太阳池具有长期聚热及跨季节蓄热的特性,选取R245fa作为循环工质,以实验用小型盐梯度太阳池下对流层60~90℃储存热量作为供热热源,建立盐梯度太阳池低温有机朗肯循环(ORC)发电系统数学模型,研究了有机工质的蒸发温度对系统性能的影响。分析结果表明:蒸发温度的变化对太阳池下对流层回热温度、系统工质流量、不可逆损失和效率都有着重要影响,另外蒸发温度变化对功率有双重影响,存在一个最佳蒸发温度,使得系统功率达到最大。(本文来源于《热能动力工程》期刊2018年05期)

张刘钢[2](2018)在《相变材料对盐梯度太阳池热性能影响的实验和理论研究》一文中研究指出随着环境和传统能源短缺问题的日益严重,太阳能作为理想的清洁能源逐渐在经济发展中扮演越来越大的作用。盐梯度太阳池是太阳能利用的一种方式,兼有对太阳辐射能的吸收和储存作用,不仅是对当今传统能源的重要补充,更是未来太阳能应用的重要形式。本文以盐梯度太阳池为研究对象,从实验和理论两个方面研究分析。提出了在盐梯度太阳池(SGSP)储热层(LCZ)加入复合相变材料(PCM)蓄热单元以提高其热性能的方法。首先通过可行的方式制备出低成本、热性能较好的复合PCM蓄热单元,然后基于程序控温模拟盐梯度太阳池实验台,研究了添加复合PCM(50℃熔点石蜡RT50和60℃熔点石蜡RT60)蓄热单元对SGSP温度场的影响,根据实验数据对盐梯度太阳池进行瞬态?分析计算,最后利用COMSOL Multiphysics建立数值仿真模型并与实验结果对比。各部分主要工作及结论如下:采用添加钢丝的可行方式制备出低成本、热性能较好的复合相变材料(PCM)蓄热单元,不同条件下使其传热系数相比纯石蜡分别提高17.16%(55℃熔化过程),18.84%(65℃熔化过程),35.15%(凝固过程),证明添加钢丝的确能够大幅提高复合相变材料的传热系数,并且钢丝不会影响石蜡的熔化潜热和熔化峰值温度,但石蜡循环相变5次后,其熔化潜热会降低10%左右。实验研究表明:在相变材料发生相变阶段,添加复合PCM蓄热单元的盐梯度太阳池昼夜最大温差分别降低了2.87℃和2.53℃,瞬态?参量分别增加了13.52%和20.46%。说明PCM对盐梯度太阳池储热层的温度变化具有良好的稳定作用,并且可以优化SGSP储热层热性能。数值研究表明:在相变材料发生相变阶段,添加复合PCM蓄热单元的盐梯度太阳池昼夜最大温差分别降低了1.29℃和1.99℃,实验与数值结果具有良好的一致性。验证了此数值模型的合理正确性,并且数值结果显示添加PCM能相对降低盐梯度太阳池LCZ区域温度,抑制流场流速,对维持SGSP的稳定性有一定的积极意义。(本文来源于《河南理工大学》期刊2018-03-01)

李楠,薛占一,刘华,张亮[3](2017)在《配合集热器的盐梯度太阳池热性能实验与分析》一文中研究指出构建表面积为1.50 m×1.50 m的小型实验用盐梯度太阳池,并与平板太阳能集热器配合使用,分别对普通太阳池和集热增强型太阳池进行了储热、放热实验。实验研究与理论分析表明:单独盐梯度太阳池的放热量为3.5×103k J,热效率为13.6%;集热增强型太阳池放热量可以达到4.8×103k J,且热效率增至28.1%。另外后者下对流层温度最高可提升10℃以上,从而证明太阳能集热器可以有效提高太阳池热效率,增加下对流层储热量。此外,考虑了放热过程换热器对太阳池下对流层的扰动,对比实验前后的溶液浓度,可以看出实验后太阳池盐度曲线合理,非对流层呈良好梯度分布,太阳池稳定性并未遭到破坏。(本文来源于《热科学与技术》期刊2017年05期)

王晴,王丹,于超然,唐宁,马欣怡[4](2017)在《不同非对流层盐梯度层层数对太阳池性能影响》一文中研究指出研究不同非对流层层数对太阳池稳定性、热性能的影响,以实现太阳池性能的优化。以工业NaCl为工质配制不同盐度溶液制备太阳池。以浊度、盐度和温度为考核指标,对太阳池的稳定性、吸热性和储热性进行研究。结果表明:当上对流层、非对流层、下对流层所占太阳池池体体积比率不变,非对流层各层厚度均匀设置时,太阳池降浊速度、盐梯度层稳定性、热性能均随太阳池非对流层盐梯度层层数的增加而增加。增加非对流层盐梯度层层数有利于改善太阳池的性能,太阳池的最佳非对流层盐梯度层层数为4。(本文来源于《太阳能学报》期刊2017年09期)

李楠,苗晶玉,张亮,李徐佳[5](2017)在《盐梯度太阳池双扩散模型及热盐变化规律数值模拟》一文中研究指出建立盐梯度太阳池热盐扩散二维简化数学模型,对1.0 m×1.5 m的太阳池进行数值分析,得出太阳池蓄热过程中的热盐瞬时扩散规律,并与实验值相比较,两者吻合较好。研究结果表明:随着太阳辐射时间的增加,上对流层和下对流层的对流微团数逐渐增多,使得非对流层厚度减小而上下对流层厚度均增加,但在一定时间内盐度梯度造成的密度梯度始终大于温度梯度引起的密度梯度,从而抑制非对流层的对流产生,为实际盐梯度太阳池的运行与维护提供参考依据。(本文来源于《太阳能学报》期刊2017年07期)

苗晶玉[6](2017)在《双扩散对流对盐梯度太阳池热盐迁移规律的影响研究》一文中研究指出在能源日益匮乏的大环境下,对新能源的利用自然而然的受到了广大学者们的关注。盐梯度太阳池作为一种新型的太阳能光热转换和利用系统,具有结构简单,造价低廉,环境友好无污染等一系列优点,具有广阔的发展前景,所以对盐梯度太阳池的研究是国内外太阳能新型利用方面热点研究课题之一。盐梯度太阳池是一个典型的热盐双扩散系统,其非对流层同时存在着温度梯度与盐度梯度,太阳池得以稳定运行的关键因素在于太阳池非对流层内同时存在的温度梯度与盐度梯度所引起的热盐扩散过程。本论文以稳定运行状态下的盐梯度太阳池的非对流层为研究对象,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,对非对流层内的热盐迁移过程进行了分析与探讨。在数值模拟方面,建立了盐梯度太阳池非对流层的物理数学模型,定义其边界条件及初始条件,并验证了网格的独立性。通过数值模拟结果显示:太阳池在稳定状态下,非对流层内的温度与盐度均近似呈线性分布,且随着时间的变化不大;从速度矢量图中可以看出,在非对流层内存在微小尺度的环型扩散现象,即扩散成层;另外分析了非对流层内的质量流率,为太阳池梯度层的维护提供了借鉴。在实验研究方面,通过在室内搭建小型的试验台,对盐梯度太阳池的非对流层内的传热传质过程进行了实验探究。实验部分主要包括两层实验研究和多层(即太阳池非对流)实验研究两部分。通过对实验数据的处理与分析可得:当盐度差不变的情况下,温差的增大会加快流体内盐分的扩散速度,温差过大,则非对流层盐度梯度的破坏速度亦会加快;在实验过程中同样发现,当盐度梯度一定时,存在一个最大温度梯度,使得太阳池非对流层在不高于此温度梯度的情况下能够保持稳定状态;此外,对比数值模拟结果,在稳定状态,非对流层内同一时刻的温度与盐度分布曲线图趋势相同,且吻合度较高。本论文通过数值计算与实验分析两方面的研究发现,对太阳池非对流层热盐迁移规律的研究,为盐梯度太阳池的稳定运行及后期维护提供了参考依据和理论支撑。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01)

薛占一[7](2017)在《盐梯度太阳池热性能分析及热发电实验研究》一文中研究指出盐梯度太阳池作为一种太阳能热利用装置,兼具收集与储存太阳能的功能于一体,是从事可再生能源开发与利用的科技工作者热衷的研究领域之一。本文基于盐梯度太阳池的国内外研究现状,在充分理解太阳池的形成原理、关键技术以及运行维护方法的基础上,提出了盐梯度太阳池热发电系统的构想。该系统将区别于传统汽轮发电机组以及半导体热电效应的发电模式,通过太阳池与温差发动机的联合,结合实验研究与理论分析的手段,实现太阳池热发电系统发电的目的。主要的研究内容和成果包括以下几个方面:首先,选择太阳辐射强烈区域建立了底部面积0.7?0.7 m2、顶部面积1.5?1.5 m2、垂直深度1.1 m的小型盐梯度太阳池实验台,完成了太阳池的灌注并进行了连续性集热实验,对太阳池的蓄热性能实验进行了有关的热力学分析,依据实验结果计算得到太阳池的集热效率为13.6%,符合太阳池集热的一般特性;将太阳池不同途径的损失情况考虑在内进行了太阳池的能量与?量计算与讨论,证明太阳池具有可观的热容量,同时揭示了良好保温措施对太阳池运行与蓄热量的重要性。其次,设计了一套太阳池提热系统并进行了太阳池提热实验,成功的将太阳池下对流层热能置换到储热容器,提热系统的效率为84.0%,提热过程中储热容器内温升达到42.5℃以上。再次,对太阳池的稳定性进行了理论分析,讨论了提热前后梯度层的纵向温度分布以及太阳池运行周期内定期的盐度分布,结果表明,太阳池内存在盐扩散现象但浓度梯度足以保证太阳池稳定运行以及抑制对流热损失。最后,进行了发电模块的测试实验以及系统发电的可行性实验,得到了随着热源温度增加输出电压的变化趋势,以太阳池提热后储热容器工质为热源,成功的在发电端得到电压输出,探索了太阳池发电的新途径,为大型太阳池-温差发动机联合发电提供了参考依据。(本文来源于《燕山大学》期刊2017-05-01)

王萌[8](2016)在《盐梯度太阳池储热性能与热电转换研究》一文中研究指出现如今资源短缺、环境污染等问题日益严峻,新能源的开发利用迫在眉睫。太阳池作为一种工艺简单、经济可行、清洁无污染的太阳能储热装置,越来越受到关注。本论文构建多种太阳池研究了不同降浊剂、工质种类与池体形状情况下太阳池的储热性能;通过设计不同结构层,探究了非对流层层数、下对流层盐度和添加池底材料对太阳池的储热性能的影响;并根据热电模块的输出特性,设置出一种太阳池与热电模块相结合成一体化结构,从而实现太阳能的热电转换。具体结果如下:(1)太阳池内浊度越大,则底层温度越低,不利于储热。聚合氯化铝以其极强的絮凝性,被用作降浊剂具有较好的降浊效果,且作用时间较长。对比NaCl、CaCl2、MgCl2、MgSO4、Na2CO3和仿苦卤溶液的储热性能,得出相对分子质量越大、比热容越小且溶解度越大的工质,其太阳池蓄热性能越好。搭建了横截面积为625 cm2,高为20 cm的圆形和方形太阳池。通过测量太阳池内不同高度的温度变化,计算了两种太阳池的储热性能,结果表明圆形太阳池的下对流层温度、储热效率高于方形太阳池。(2)搭建了梯度层分别为4、6、8、10层太阳池,研究结果表明随着非对流层层数的增加,减弱了太阳池对太阳辐射的吸收效果。虽然这使得太阳池瞬时集热效果降低,但有利于太阳池下对流层的储热效果,对维持太阳池的盐度与浊度都有积极的作用。对于下对流层的设计反映出相同层数情况下,底层盐度越大,太阳池的储热性能越好,但盐梯度层稳定性越差;在太阳池底部设置沥青混凝土废渣和锅炉矿渣两种工业废料,发现设有沥青混凝土废渣的太阳池的底层温度更高,并且沥青混凝土层的上下表面温差相对较大,具有更好的隔热性能,设有锅炉矿渣的太阳池内盐梯度分布更稳定。说明选择孔隙率大、导热系数小、比热容大的材料作为池底材料,对提高太阳池温度与稳定性有利。(3)为研究太阳池的热电转换应用,设计了一种温差发电模块结构,研究其输出特性,结果表明:温差发电片按串联、并联方式连接的短路电流和开路电压均随温度差和连接温差发电片数目的增加而增大。不同数目温差发电片的短路电流随温度差的变化趋势一致,而不同数目温差发电片的开路电压随温度差的变化趋势存在较大差异。在相同温度差下,温差发电片以串联方式连接得到的开路电压比同等片数温差发电片以并联方式连接的大;温差发电片以并联方式连接得到的短路电流比同等片数温差发电片以串联方式连接的大。(本文来源于《沈阳建筑大学》期刊2016-12-01)

王华,郭伟,张刘钢[9](2016)在《基于传统盐梯度太阳池技术的多孔介质太阳池技术》一文中研究指出传统太阳池是具有一定盐浓度梯度的盐水池,是一种可兼作蓄热器与集热器的太阳能利用装置,具有成本较低、结构简单等优点。多孔介质作为一种强化传热的材料,近年来,被引入传统太阳池技术中。已有研究表面,多孔介质对于增加太阳池温度、提高太阳池热性能具有重要意义。本文对多孔介质盐梯度太阳池技术国内外发展现状进行了综述。(本文来源于《低碳世界》期刊2016年30期)

吴志跃[10](2016)在《盐梯度太阳池与厌氧消化耦合污泥处理技术研究》一文中研究指出随着污水处理规模不断扩大,污水处理厂剩余污泥产量迅速上升。污泥中含有大量的污染物质及有毒毒害物质,若不能得到稳定化安全处置,对周围环境会产生诸多不利影响。目前,中、高温厌氧消化技术是相对广泛应用的污泥处置方法,但维持较高的污泥厌氧消化效果需要消耗大量的能源。而我国天赋化石能源紧张且环境污染严重,迫切需要开发低能耗、绿色的污泥厌氧消化系统。在我国盐湖资源、太阳能资源丰富的背景下,本研究提出了盐梯度太阳池与厌氧消化耦合污泥处理技术,并通过分析出泥的各项指标来分析污泥处理效果。本研究得出的主要结论如下:通过监测LCZ(下对流层)温度和环境温度的变化及对太阳池NCZ(非对流层)层数的数值模拟结果表明,含1~3层NCZ太阳池是较为理想的太阳池结构。含1层NCZ太阳池LCZ温度第一天就上升到了 45℃,最终稳定在49.6±3.1℃,且从具有明显浓度差异的盐梯度层逐步扩散为稳定的盐梯度层。综合实际工程得出,含1层NCZ的太阳池可兼顾集热和储热较高效能,并降低了构建成本。通过监测对比盐梯度太阳池与单相厌氧耦合系统(R1)和对照无辅热厌氧消化系统(R2)内各项指标得出:R1内的温度在68h内可提升到50℃以上,并可稳定控制在51.58±1.46℃,而R2内的温度随昼夜温差明显波动,日变化可达12℃以上。R1和R2出泥检测对比显示,在批量式进样情况下,经29天的消化,R1反应器可去除50.55±3.19%TCOD并产生18505 ml甲烷,而R2TCOD去除率和甲烷产量仅为24.46±2.45%和3943ml;消化过程中R1内的SCOD 一直处于较高水平,平均浓度为1683.27 mg L-1,而R2为664.01 mg L。R1反应器可溶性蛋白、糖类浓度峰值分别为297.6±15.4mg L-1和332.4±14.7mg L-1,比R2分别提高150mg L-1和167mg L-1。表明在高温发酵条件下,R1比R2反应器有机物质降解速率加快。此外。由于R2内温度比较低且波动大,有机酸积累较多,pH值明显下降抑制甲烷菌生长,导致甲烷产量偏低。太阳池与单相厌氧耦合系统和太阳池与两相厌氧耦合系统对比研究表明,单相和双相耦合系统反应器内分别稳定在52.53±1.52℃和51.58±1.46℃。保证两种系统均可在高温条件下厌氧发酵。运行30天后,两相内耦合系统内TCOD降解率为79.76±4.4%,比单相R1内降解率高约14.7%。产酸相内有机酸的积累使其处于产酸菌适宜的酸性环境中,产甲烷相将有机酸降解pH值升高到6.5~7.2,适宜产甲烷菌的环境。两相耦合系统沼气总产量为22455ml,而单相耦合系统中总产气量为16215ml,前者比后者多6240ml。综合以上实验结果表明以太阳池为辅热厌氧消化耦合系统可在高温条件下高效消化污泥并回收更多的能源,表现出的优势,将为我国污水、污泥产业的发展开辟新道路。(本文来源于《山西大学》期刊2016-06-01)

盐梯度太阳池论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着环境和传统能源短缺问题的日益严重,太阳能作为理想的清洁能源逐渐在经济发展中扮演越来越大的作用。盐梯度太阳池是太阳能利用的一种方式,兼有对太阳辐射能的吸收和储存作用,不仅是对当今传统能源的重要补充,更是未来太阳能应用的重要形式。本文以盐梯度太阳池为研究对象,从实验和理论两个方面研究分析。提出了在盐梯度太阳池(SGSP)储热层(LCZ)加入复合相变材料(PCM)蓄热单元以提高其热性能的方法。首先通过可行的方式制备出低成本、热性能较好的复合PCM蓄热单元,然后基于程序控温模拟盐梯度太阳池实验台,研究了添加复合PCM(50℃熔点石蜡RT50和60℃熔点石蜡RT60)蓄热单元对SGSP温度场的影响,根据实验数据对盐梯度太阳池进行瞬态?分析计算,最后利用COMSOL Multiphysics建立数值仿真模型并与实验结果对比。各部分主要工作及结论如下:采用添加钢丝的可行方式制备出低成本、热性能较好的复合相变材料(PCM)蓄热单元,不同条件下使其传热系数相比纯石蜡分别提高17.16%(55℃熔化过程),18.84%(65℃熔化过程),35.15%(凝固过程),证明添加钢丝的确能够大幅提高复合相变材料的传热系数,并且钢丝不会影响石蜡的熔化潜热和熔化峰值温度,但石蜡循环相变5次后,其熔化潜热会降低10%左右。实验研究表明:在相变材料发生相变阶段,添加复合PCM蓄热单元的盐梯度太阳池昼夜最大温差分别降低了2.87℃和2.53℃,瞬态?参量分别增加了13.52%和20.46%。说明PCM对盐梯度太阳池储热层的温度变化具有良好的稳定作用,并且可以优化SGSP储热层热性能。数值研究表明:在相变材料发生相变阶段,添加复合PCM蓄热单元的盐梯度太阳池昼夜最大温差分别降低了1.29℃和1.99℃,实验与数值结果具有良好的一致性。验证了此数值模型的合理正确性,并且数值结果显示添加PCM能相对降低盐梯度太阳池LCZ区域温度,抑制流场流速,对维持SGSP的稳定性有一定的积极意义。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

盐梯度太阳池论文参考文献

[1].李楠,张超,张财红,王华山.盐梯度太阳池有机朗肯循环发电系统热力性能分析[J].热能动力工程.2018

[2].张刘钢.相变材料对盐梯度太阳池热性能影响的实验和理论研究[D].河南理工大学.2018

[3].李楠,薛占一,刘华,张亮.配合集热器的盐梯度太阳池热性能实验与分析[J].热科学与技术.2017

[4].王晴,王丹,于超然,唐宁,马欣怡.不同非对流层盐梯度层层数对太阳池性能影响[J].太阳能学报.2017

[5].李楠,苗晶玉,张亮,李徐佳.盐梯度太阳池双扩散模型及热盐变化规律数值模拟[J].太阳能学报.2017

[6].苗晶玉.双扩散对流对盐梯度太阳池热盐迁移规律的影响研究[D].燕山大学.2017

[7].薛占一.盐梯度太阳池热性能分析及热发电实验研究[D].燕山大学.2017

[8].王萌.盐梯度太阳池储热性能与热电转换研究[D].沈阳建筑大学.2016

[9].王华,郭伟,张刘钢.基于传统盐梯度太阳池技术的多孔介质太阳池技术[J].低碳世界.2016

[10].吴志跃.盐梯度太阳池与厌氧消化耦合污泥处理技术研究[D].山西大学.2016

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