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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
王皓宇 张丹 钱征宇
通过掺入石墨可以提高相变材料的导热性能,为探究预应力高强度混凝土(pre-stressed high-strength concrete,PHC)能源桩桩芯回填材料中石墨体积分数对桩换热性能的影响,开展了PHC能源桩模型试验,并建立基于试验验证的数值模型。分析了不同石墨体积分数对PHC能源桩的进出口温差、桩身温度和回填材料相变状态的影响,结果表明:PHC能源桩的进出口温差随石墨体积分数的增加而增大; PHC能源桩换热时间一致时,桩身温度随着石墨体积分数的增加而上升,而桩体沿轴向的温度增量变化并不显著,分布较为均匀;回填材料的相变速度随石墨体积分数的增加而加快。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
崔宏志 黎海星 包小华 亓学栋 史嘉鑫 肖雄
采用钢球封装相变材料替换混凝土中粗骨料能够增加能源桩桩体的能量密度、提高换热量,从而减小热交换所需的地下空间资源。该文通过模型试验对非饱和黏土地层中的普通混凝土和相变储能混凝土能源桩进行冷热加载,对比研究了其热响应特性和对桩周土体的影响。试验结果表明:在冷热加载的热交换过程中,相变桩体周围土体传热主要范围约为1.5倍桩径,相变桩的换热管进出口温度变化大于普通桩,说明相变桩热交换效率高于普通桩;相变桩与普通桩在制热阶段的温差小于制冷阶段的温差,说明制冷加载在相同循环工况下的换热效率大于制热加载;在制冷过程中相变材料的加入加大了桩内竖向和横截面温度分布的不均匀性,在温度荷载作用下正常固结非饱和黏土地基产生明显的固结排水,发生不可恢复的沉降变形。
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
郭益昌 庄舜尧 胡昱彦 桂仁意
【目的】为改善土壤氧气体积分数提供方法手段,以实现退化雷竹Phyllostachys violascens林的可持续经营。【方法】通过田间试验,利用原位氧测定方法,分析了埋管通气法对不同通气处理(覆盖不通气M,覆盖通气MA,不覆盖通气A及不覆盖不通气对照ck)下雷竹林土壤氧气体积分数的影响。【结果】覆盖会造成雷竹林根系的低氧胁迫,土壤埋管通气能有效提高雷竹林土壤氧气体积分数。在土壤40 cm深的水平方向上,相比未通气地块,土壤氧气体积分数提高了2.20%～5.25%;在土壤垂直方向上,可提高各土层土壤氧气体积分数0.78%～4.98%。在覆盖处理时,埋管通气可提高土壤氧气体积分数1.26%～4.71%。在土壤含水饱和时,通气处理可提高土壤氧气体积分数0.69%～7.58%。【结论】土壤埋管通气法能有效提高雷竹林土壤氧气体积分数,在雷竹林高效经营方面有较好的应用前景。图4表3参28
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
王宏丽 李凯 王剑 张立明
【目的】研制适用于温室生产的Na2SO4.10H2O和Na2CO3.10H2O复合相变材料。【方法】以Na2SO4.10H2O和Na2CO3.10H2O为原材料,将Na2SO4.10H2O与Na2CO3.10H2O按5种不同的质量配比(7∶3,6∶4,5∶5,4∶6,3∶7)混合,制备复合相变材料,用差式扫描量热仪(DSC)测量其热物理性能。【结果】Na2SO4.10H2O与Na2CO3.10H2O质量配比为7∶3、6∶4和5∶5的复合材料,凝固放热温度过低,3∶7的复合相变材料熔解吸热温度又偏高,均不适合于温室生产;4∶6的复合相变材料相变温度及潜热值可满足植物生长的要求。【结论】Na2SO...
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
张德文 胡萍 黄樟华 高荣蓉 余永明
采用热压成型工艺制备出了聚乙烯醇缩丁醛(PVB)/石墨固体润滑材料,研究了粘接剂含量对固体润滑材料的硬度、抗压抗弯强度、摩擦磨损等性能的影响,采用TG-DSC分析了其热稳定性,应用超景深三维显微系统和扫描电镜分析及表征其微观形貌,并利用GeneXPro Tools和Matlab对其性能与配比的关系进行了函数模拟,建立函数图像.试验结果表明:函数图像的最优配方与实验验证结果基本一致,可以指导配方优化.
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
杨卫波 严超逸 张来军 汪峰
为了探寻实际工程中能源桩桩周土壤地下水渗流对能源桩传热性能和热-力耦合特性的影响,建立了考虑地下水渗流的能源桩热-力耦合数值模型,探讨了夏季工况下地下水渗流对能源桩热力学性质的影响。结果表明:夏季工况下能源桩在60 m/a水平渗流场作用下的换热量相对于无渗流情况可增加1.34倍,桩体温升可降低9.12%,地下水的流动降低了桩体位移、桩体轴力、侧摩阻力的变化幅度,还使得能源桩可以更快地达到稳定运行工况;在地下水渗流的影响下,渗流上游的土壤热影响范围明显缩小,但渗流下游的热影响范围显著扩大。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
刘梓标 林俊江 李和鑫 黄天娇 徐文彬 庄依杰
高能量密度电池作为新能源汽车的主要能源,其热安全问题受到学者们的广泛关注,而电池热管理系统能有效防止电池热失控。该文基于相变热管理技术原理,构建多孔介质复合相变材料(CPCM)的传热与电池产热的耦合模型,利用数值算法与粒子图像测速技术(PIV)相结合的研究方法,开展了多孔介质复合相变材料中锂离子电池的产热规律及复合相变材料的传热性能研究。结果表明:多孔介质可以有效地加速相变材料的熔化进程;复合相变材料可以减缓电池温度的上升速率;电流强度对热管理系统的熔化进程、储热量以及储热效率有明显影响。复合相变材料可以提高电池内部散热效率从而减缓电池温度的上升。当考虑双体电池模型时,应尽可能在电池间保持一定的空间,从而有利于电池热管理系统的散热。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
刘德天 傅旭东 王光谦
CFD-DEM耦合方法已越来越广泛地应用于多相流研究,流体体积分数模型是其连接宏观尺度(连续介质)与微观尺度(离散介质)的桥梁。该文提出了一种基于特征点剖分的SKM(statistical kernel method)改进型体积分数算法,通过在颗粒空间影响范围的三维方向上布置特征点,实现对所影响CFD网格的标记和对颗粒体积的分解,将CFD网格的迭代搜索转化为空间特征点的识别;结合算法参数优化,有效解决传统算法在并行计算中内部边界处的截断误差,显著提升计算效率。数值实验表明:改进的算法可以有效处理颗粒粒径D
[期刊] 浙江农林大学学报
[作者]
庄明浩 李迎春 陈双林 李应 顾大形
为了给气候变化背景下的竹林培育应对策略提供理论依据,以四季竹Oligostachyum lubricum为材料,运用开顶式气室(OTCs)模拟当前环境背景大气臭氧(O3)体积分数(NF,40～45 nL.L-1)倍增1倍(TR-1,92～106 nL.L-1)和倍增2倍(TR-2,142～160 nL.L-1)情景,分析叶片光合色素、可溶性蛋白、可溶性糖和脂质过氧化及抗氧化酶等生理指标的变化。结果表明:大气臭氧体积分数倍增90 d时,与NF比较,TR-1和TR-2处理的四季竹叶片叶绿素、类胡萝卜素、可溶性蛋白和超氧化物歧化酶(SOD)活性均显著降低,而叶片相对电导率、丙二醛(MDA)和过氧化物...
[期刊] 华中师范大学学报(自然科学版)
[作者]
仇延钊 吴红艳 杭烨超 施恩希 于露 杨丹宁 朱辉隆
针对高频化电子器件对散热技术日益增高的迫切需求，该文提出利用物理-机械手段，以天然膨胀石墨为原料，依靠机械碰撞和电荷相互作用，通过改变研磨时间，制备出不同粒径的少层改性球磨石墨烯，并通过水溶液分散技术获得了不同浓度的少层石墨烯纳米流体。利用XRD，Raman，TEM和激光粒度仪对所制备的少层石墨烯形貌、结构和粒径分布进行了表征，结果表明，所制备的少层石墨烯层数约为6～7 层，其微晶尺寸较小，且具有规则的层状结构，粒径集中分布在80 nm附近且分布均匀。借助自主搭建的导热测试平台，研究了在浓度和粒径影响下少层石墨烯纳米流体的导热性能，研究发现，少层石墨烯纳米流体的热阻随着质量分数的增大而减小，导热系数明显大于基液且随着少层石墨烯粒径的减小而增大，在热管中的平均传热功率随质量分数的增大而增大。粒径为83.72 nm，质量分数为0.1%的少层石墨烯纳米流体的热阻比水降低10.96%，导热系数提高27.31%，平均传热功率提高193.1%。因此，这一方法未来将对电子器件、芯片散热技术的优化和提升具有重要的指导价值。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
余云 杨宁宁 黄彬 汤胜 廖有为 杨焰
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[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
陈昊 汪小旵 施印炎 张先洁
[目的]设计一种基于相变储热材料的温室栽培架,为解决温室作物冬季面临的低温冷害等问题提供参考。[方法]利用相变蓄放热系统、辅助加热系统、热风循环系统等组成栽培架,通过试验测试了典型晴天和典型阴天条件下栽培架种植区和相变蓄放热系统内的温度,对种植区与温室内的温度进行比较,并用FLIR红外成像仪采集线椒、番茄叶片部分的热红外图像,验证栽培架的放热保温效果。[结果]在典型晴天且不开启辅助加热条件下,种植区夜间平均温度较温室内高1.2～2.5℃;在典型阴天条件下,夜间开启辅助加热系统时,种植区夜间平均温度较温室内高3.3～6.8℃。在典型晴天和阴天两种天气条件下,栽培架内种植作物的叶片温度均高于同时段温室内种植的作物。栽培架的平均能量利用率在典型晴天和典型阴天条件下分别为65.1%和56.6%,栽培架的平均性能系数(COP)在典型晴天条件和典型阴天条件下分别为9.3和2.2。[结论]所设计的基于相变储热材料的温室栽培架冬季种植区增温明显,可有效改善作物生长的热环境,且节能效果明显。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
翟雪 乔金硕 樊铖 孙旺 毛竹
针对锂离子电池负极材料的实际应用问题,设计了MnO_2/碳纳米管/石墨烯/泡沫镍复合材料的制备及储锂性能评价综合实验。实验先采用化学气相沉积法制备碳基底,再经水热反应沉积二氧化锰制备自组装电极;通过X射线衍射、扫描电镜、氮吸脱附法等技术和电化学手段对其结构、微观形貌、储锂性能进行表征和评价。该实验涉及纳米材料制备、微观结构表征、电池装配工艺、储能性能评价等多个环节,涵盖了电化学、固态物理学、材料学等多个学科领域,以热点应用问题为切入点,结合实际科研成果,能够多维度地提高学生的科研动手能力和解决实际问题的能力,激发学生的科研热情。
[期刊] 建筑经济
[作者]
时国华 田志敏 李晓静 靳光亚 车建军 刘娟飞 陈亚东
建筑外墙保温是建筑运行阶段节能降碳的有效手段。针对多孔保温材料，建立一种可以预测绝干状态和含湿状态下有效导热系数的闭孔立方体晶胞模型，分析孔隙率和含水率对挤塑聚苯乙烯泡沫塑料板隔热性能的影响。结果表明，绝干状态下，孔隙率增加10%，有效导热系数降低12.6%；含水率越大，孔隙率对材料有效导热系数影响越显著；含水率增加10%，有效导热系数升高6.5%。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
任文涵 张丹 王戈 李文燕 程海涛
为评估造纸废弃竹屑增强高聚物制备竹塑复合材料的可行性,采用竹粉、竹屑、竹浆纤维、竹屑+竹浆纤维共混4种竹质纤维,分别以50%的质量比增强高密度聚乙烯(HDPE)制备竹质纤维-HDPE(竹塑)复合材料,并对比分析了竹屑-HDPE复合材料与其他3种竹塑复合材料的力学和热性能。结果表明:与常规的竹粉-HDPE复合材料相比,竹屑-HDPE复合材料有较好的拉伸性能,但是弯曲性能较差。其拉伸强度和模量分别比竹粉-HDPE复合材料提高了45.94%和114.09%;而弯曲强度和模量分别比竹粉-HDPE复合材料降低了8.08%和17.64%。竹屑-HDPE复合材料有较好的热性能,与竹粉-HDPE复合材料相比,...
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竹质纤维 复合材料 力学性能 热性能
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