离子液体基纳米流体太阳能集热器性能研究
发布时间：2021-06-22 09:54
离子液体1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯（[EMIM][DEP]）和水作为吸收式制冷和热泵的新型工质具有无毒、腐蚀性弱、环保等优点。为满足吸收式制冷和热泵的供热需求,本文制备了以新型热泵工质离子液体[EMIM][DEP]/H2O二元体系为基液、单壁碳纳米管（SWCNT）为纳米颗粒的纳米流体,探究了该纳米流体体系作为直接吸收式太阳能集热器的工作流体的性能。本文使用了未经表面改性的SWCNT,利用搅拌和超声使其均匀分散在[EMIM][DEP]/H2O二元体系中。制备了SWCNT质量分数分别为0.01%,0.02%,0.03%,0.04%,0.05%的纳米流体。利用紫外/可见/近红外分光光度计测量了纳米流体样品在不同光程下的透光率,并计算消光系数。在此基础上利用光热转换理论对吸收效率进行了计算和数据拟合。结果表明:添加少量SWCNT即可明显改善基液的光吸收性能。SWCNT质量分数为0.05%,光程为10mm时,消光系数可达0.986,添加少量纳米颗粒,太阳辐射基本被吸收。光通过流体发生的衰减现象主要由SWCNT对光的吸收作用支配,散射的影响较小。为...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 太阳能概述
1.2 太阳能集热器
1.3 离子液体在吸收式制冷中的应用
1.4 太阳辐射的计算及气象数据
1.5 本文的主要研究内容
2 纳米流体的制备
2.1 引言
2.2 实验药品及仪器
2.3 纳米流体的制备
2.3.1 离子液体的合成
2.3.2 纳米流体的制备
2.4 纳米流体的物理性质
2.5 本章小结
3 纳米流体的光吸收性能
3.1 引言
3.2 纳米流体的辐射特性
3.2.1 透光率T
3.2.2 消光系数k_(eλ)
3.3 纳米流体的光热转换特性
3.4 本章小结
4 直接吸收式太阳能集热器的模拟
4.1 引言
4.2 直接吸收式太阳能集热器的数学模型
4.3 直接吸收式太阳能集热器的数值模拟
4.3.1 几何模型及网格划分
4.3.2 物理模型及边界条件
4.4 计算结果及分析
4.4.1 集热管内温度场的计算结果
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录A [EMIM][DEP]的H1NMR谱图
附录B 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(单层玻璃,v=0)
附录C 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(单层玻璃,v=1.0m·s~(-1))
附录D 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(单层玻璃,v=2.0m·s~(-1))
附录E 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(双层玻璃,v=0)
附录F 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(双层玻璃,v=1.0m·s~(-1))
附录G 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(双层玻璃,v=2.0m·s~(-1))
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体基工质对的吸收制冷循环性能实验研究[J]. 赵宗昌,苏成睿,张晓冬. 化工进展. 2018(07)
[2]Measurement of thermal conductivity,viscosity and density of ionic liquid [EMIM][DEP]-based nanofluids[J]. Hua Xie,Zongchang Zhao,Jianhua Zhao,Hongtao Gao. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(03)
[3]SiO2纳米流体在太阳能集热管中的传热特性[J]. 赵聪颖,闫素英,田瑞,史志国,仲伟浩. 农业工程学报. 2014(20)
[4]Thermodynamic Performances of[mmim]DMP/Methanol Absorption Refrigeration[J]. Wei Chen 1,2,Shiqiang Liang 1,Yongxian Guo 1,Keyong Cheng 1,2,Xiaohong Gui 1 and Dawei Tang 1 1.Institute of Engineering Thermophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China 2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China. Journal of Thermal Science. 2012(06)
博士论文
[1]用于直接吸收式太阳能集热器的新型离子液体基工作流体研究[D]. 刘鉴.华南理工大学 2017
[2]热泵区域供热（冷）系统的节能优化与评价[D]. 舒海文.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]离子液体基纳米流体直接吸收集热器性能研究[D]. 华凯敏.大连理工大学 2018
[2]离子液体新型工质对吸收制冷性能实验及其强化[D]. 苏成睿.大连理工大学 2017
[3][EMIM][DMP]+Water/Ethanol/Methanol及纳米流体导热系数的实验和模拟研究[D]. 孙犀璨.大连理工大学 2017
[4][EMIM][DEP]/H2O及其为基液的纳米流体传递性质的研究[D]. 李畅.大连理工大学 2016
[5]离子液体基纳米流体传递性质的研究[D]. 谢华.大连理工大学 2015
[6]我国太阳能的空间分布及地区开发利用综合潜力评价[D]. 沈义.兰州大学 2014
[7]离子液体型热泵新工质的性质研究[D]. 左桂兰.大连理工大学 2009
[8]纳米流体对太阳能辐射选择吸收特性的研究[D]. 蔡洁聪.浙江大学 2008
本文编号：3242629
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
1.1 太阳能概述
1.2 太阳能集热器
1.3 离子液体在吸收式制冷中的应用
1.4 太阳辐射的计算及气象数据
1.5 本文的主要研究内容
2 纳米流体的制备
2.1 引言
2.2 实验药品及仪器
2.3 纳米流体的制备
2.3.1 离子液体的合成
2.3.2 纳米流体的制备
2.4 纳米流体的物理性质
2.5 本章小结
3 纳米流体的光吸收性能
3.1 引言
3.2 纳米流体的辐射特性
3.2.1 透光率T
3.2.2 消光系数k_(eλ)
3.3 纳米流体的光热转换特性
3.4 本章小结
4 直接吸收式太阳能集热器的模拟
4.1 引言
4.2 直接吸收式太阳能集热器的数学模型
4.3 直接吸收式太阳能集热器的数值模拟
4.3.1 几何模型及网格划分
4.3.2 物理模型及边界条件
4.4 计算结果及分析
4.4.1 集热管内温度场的计算结果
4.4.2 结果分析
4.5 本章小结
结论
参考文献
附录A [EMIM][DEP]的H1NMR谱图
附录B 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(单层玻璃,v=0)
附录C 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(单层玻璃,v=1.0m·s~(-1))
附录D 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(单层玻璃,v=2.0m·s~(-1))
附录E 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(双层玻璃,v=0)
附录F 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(双层玻璃,v=1.0m·s~(-1))
附录G 集热管中心截面(z-x面)温度分布图(双层玻璃,v=2.0m·s~(-1))
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体基工质对的吸收制冷循环性能实验研究[J]. 赵宗昌,苏成睿,张晓冬. 化工进展. 2018(07)
[2]Measurement of thermal conductivity,viscosity and density of ionic liquid [EMIM][DEP]-based nanofluids[J]. Hua Xie,Zongchang Zhao,Jianhua Zhao,Hongtao Gao. Chinese Journal of Chemical Engineering. 2016(03)
[3]SiO2纳米流体在太阳能集热管中的传热特性[J]. 赵聪颖,闫素英,田瑞,史志国,仲伟浩. 农业工程学报. 2014(20)
[4]Thermodynamic Performances of[mmim]DMP/Methanol Absorption Refrigeration[J]. Wei Chen 1,2,Shiqiang Liang 1,Yongxian Guo 1,Keyong Cheng 1,2,Xiaohong Gui 1 and Dawei Tang 1 1.Institute of Engineering Thermophysics,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100190,China 2.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China. Journal of Thermal Science. 2012(06)
博士论文
[1]用于直接吸收式太阳能集热器的新型离子液体基工作流体研究[D]. 刘鉴.华南理工大学 2017
[2]热泵区域供热（冷）系统的节能优化与评价[D]. 舒海文.大连理工大学 2012
硕士论文
[1]离子液体基纳米流体直接吸收集热器性能研究[D]. 华凯敏.大连理工大学 2018
[2]离子液体新型工质对吸收制冷性能实验及其强化[D]. 苏成睿.大连理工大学 2017
[3][EMIM][DMP]+Water/Ethanol/Methanol及纳米流体导热系数的实验和模拟研究[D]. 孙犀璨.大连理工大学 2017
[4][EMIM][DEP]/H2O及其为基液的纳米流体传递性质的研究[D]. 李畅.大连理工大学 2016
[5]离子液体基纳米流体传递性质的研究[D]. 谢华.大连理工大学 2015
[6]我国太阳能的空间分布及地区开发利用综合潜力评价[D]. 沈义.兰州大学 2014
[7]离子液体型热泵新工质的性质研究[D]. 左桂兰.大连理工大学 2009
[8]纳米流体对太阳能辐射选择吸收特性的研究[D]. 蔡洁聪.浙江大学 2008
本文编号：3242629
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/3242629.html
