微通道内碳纳米管的光热转换特性研究
发布时间：2021-11-03 10:09
太阳能储量丰富但能量密度低,收集困难。本文将优质光热转换材料以纳米流体和纳米材料涂层两种形式与微通道结构相结合,利用微通道效应实现太阳能的高效收集。纳米流体由于纳米颗粒的加入,可以表现出远优于基液的光吸收性能,在微通道的强化作用下可以实现在短距离内的快速温升。由纳米材料制成的太阳能选择性吸收涂层在实现高效光热转换性能的同时可以避免纳米流体稳定性欠佳的问题,并且由于微通道大比表面积的特点,与常规的间接吸收式太阳能集热器相比,将光热材料负载在微通道内壁大大强化了涂层与工质的换热过程,有利于集热器效率的提高。本文设计了基于微通道的集热装置,通过实验手段研究了纳米流体与纳米材料涂层的光热转换特性。首先以十二烷基硫酸钠（SDS）为分散剂制备了稳定性良好的碳纳米管（CNT）纳米流体,在CNT质量分数为00.02%的范围下,微通道集热系统的光热转换效率随CNT质量分数的增加而提高,但增幅逐渐变缓。流速的增加也可以在一定程度上提高光热转换效率,其中当流速为1.6 cm/s时,0.02 wt%的CNT纳米流体光热转换效率达到了91.2%。在CNT纳米流体的基础之上,制备了碳纳米管/...
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平板式太阳能集热器的基本结构
阳能集热器性能的改进，学者们主要集中在吸热体的发以及盖板保温性能的提升等方面[12]。针对早期的题，学者提出了热管式的改进构想，这一结构上的改人[13]研究了一种带有热虹吸管的平板式集热器，集热振荡热管运用到平板式集热器上，可以将集热效率提板式集热器的导热性与抗冻性，但存在泄露的问题且失，有学者提出采用复杂结构来减弱空气夹层的对流不同结构性质的玻璃盖板时对集热器性能的影响，Low-E 膜可有效减少热损失。Abdullah 等人[16]研究了的热性能，结果表明蜂窝结构的嵌入可以有效地减少能集热器可分为全玻璃真空管太阳能集热器和金属7]，基本结构如图 1-2 所示[18]。真空管式集热器的换热内部结构等有关[19]，而集热性能主要受集热器光吸收因素影响[20,21]。
1 绪论器的热损系数较小，相对于平板式集热器抗冻小等问题。对此，学者做出了许多改进形式，如直通式真空管等集热器等。Kim 等人[22]研究了吸的影响。Perez 等人[23]尝试将多种结构的吸热装论层面上分析了其集热性能，认为在使用半圆柱比使用平板吸热体高约 16%。太阳能集热器阳能集热器的概念最初由 Minardi 和 Chaung[2时完成光热转换过程，由此实现集热工质与传所示。相比于间接吸收式太阳能集热器，直接吸的减少也有助于集热效率的提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能热水器研究近况与展望[J]. 刘剑桥,刘泽华,朱辉,王汉青. 建筑节能. 2018(11)
[2]火焰法制备碳纳米管研究进展[J]. 韩伟伟,汪鹏,卫言,楚化强,孙勇,曹文健. 过程工程学报. 2019(01)
[3]平板式太阳能集热器的发展综述[J]. 马健. 江苏科技信息. 2017(22)
[4]油基CuO和HgS纳米流体的光热转换特性研究[J]. 周玲,尹淼,陈钰琦,李润华. 太阳能学报. 2017(06)
[5]不同粘结剂对碳纳米管红外吸收涂层性能的影响[J]. 金国忠,裴和中,张国亮,侯淅燕,黄攀,李雪. 材料保护. 2017(03)
[6]碳纳米管-水纳米流体的光热转化特性[J]. 屈健,田敏,王谦,韩新月. 化工学报. 2016(S2)
[7]电沉积法制备碳纳米管/黑镍复合涂层的光学与结构特性（英文）[J]. 邹斯浩,辛世刚,宋力昕. 无机材料学报. 2016(12)
[8]微反应器在化学化工领域中的应用[J]. 刘兆利,张鹏飞. 化工进展. 2016(01)
[9]碳纳米管制备方法的研究进展[J]. 练澎,张小凤. 当代化工. 2015(04)
[10]基于微通道的太阳能集热器及其性能模拟[J]. 蒋志杰,潘勇,李旭军. 节能技术. 2014(05)
硕士论文
[1]微通道平板型太阳能集热器的数值与实验研究[D]. 王娜.华南理工大学 2014
[2]儿茶酚基功能聚氨酯的合成与性能研究[D]. 彭莹.上海交通大学 2012
本文编号：3473506
【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
平板式太阳能集热器的基本结构
阳能集热器性能的改进，学者们主要集中在吸热体的发以及盖板保温性能的提升等方面[12]。针对早期的题，学者提出了热管式的改进构想，这一结构上的改人[13]研究了一种带有热虹吸管的平板式集热器，集热振荡热管运用到平板式集热器上，可以将集热效率提板式集热器的导热性与抗冻性，但存在泄露的问题且失，有学者提出采用复杂结构来减弱空气夹层的对流不同结构性质的玻璃盖板时对集热器性能的影响，Low-E 膜可有效减少热损失。Abdullah 等人[16]研究了的热性能，结果表明蜂窝结构的嵌入可以有效地减少能集热器可分为全玻璃真空管太阳能集热器和金属7]，基本结构如图 1-2 所示[18]。真空管式集热器的换热内部结构等有关[19]，而集热性能主要受集热器光吸收因素影响[20,21]。
1 绪论器的热损系数较小，相对于平板式集热器抗冻小等问题。对此，学者做出了许多改进形式，如直通式真空管等集热器等。Kim 等人[22]研究了吸的影响。Perez 等人[23]尝试将多种结构的吸热装论层面上分析了其集热性能，认为在使用半圆柱比使用平板吸热体高约 16%。太阳能集热器阳能集热器的概念最初由 Minardi 和 Chaung[2时完成光热转换过程，由此实现集热工质与传所示。相比于间接吸收式太阳能集热器，直接吸的减少也有助于集热效率的提高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]太阳能热水器研究近况与展望[J]. 刘剑桥,刘泽华,朱辉,王汉青. 建筑节能. 2018(11)
[2]火焰法制备碳纳米管研究进展[J]. 韩伟伟,汪鹏,卫言,楚化强,孙勇,曹文健. 过程工程学报. 2019(01)
[3]平板式太阳能集热器的发展综述[J]. 马健. 江苏科技信息. 2017(22)
[4]油基CuO和HgS纳米流体的光热转换特性研究[J]. 周玲,尹淼,陈钰琦,李润华. 太阳能学报. 2017(06)
[5]不同粘结剂对碳纳米管红外吸收涂层性能的影响[J]. 金国忠,裴和中,张国亮,侯淅燕,黄攀,李雪. 材料保护. 2017(03)
[6]碳纳米管-水纳米流体的光热转化特性[J]. 屈健,田敏,王谦,韩新月. 化工学报. 2016(S2)
[7]电沉积法制备碳纳米管/黑镍复合涂层的光学与结构特性（英文）[J]. 邹斯浩,辛世刚,宋力昕. 无机材料学报. 2016(12)
[8]微反应器在化学化工领域中的应用[J]. 刘兆利,张鹏飞. 化工进展. 2016(01)
[9]碳纳米管制备方法的研究进展[J]. 练澎,张小凤. 当代化工. 2015(04)
[10]基于微通道的太阳能集热器及其性能模拟[J]. 蒋志杰,潘勇,李旭军. 节能技术. 2014(05)
硕士论文
[1]微通道平板型太阳能集热器的数值与实验研究[D]. 王娜.华南理工大学 2014
[2]儿茶酚基功能聚氨酯的合成与性能研究[D]. 彭莹.上海交通大学 2012
本文编号：3473506
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