發(fā)布時間：2021-05-25 10:11

　　太陽能光熱利用是重要的太陽能利用方式之一,而性能優(yōu)良的集熱器是太陽能光熱利用的關(guān)鍵。集熱器可分為直接吸收式和間接吸收式,本文分析比較了其各自優(yōu)缺點,總結(jié)了傳統(tǒng)集熱介質(zhì)在直接吸收式太陽能集熱器應(yīng)用中的局限性,并提出了將多壁碳納米管/[EMIM][DEP]離子液體基納米流體應(yīng)用于直接吸收式太陽能集熱器中以期能獲得更具工業(yè)價值的高品位熱能。本文在不添加任何表面活性劑的條件下,采用短時間多次超聲法,將碳納米管均分分散到純離子液體中,制備了質(zhì)量分數(shù)為0.04%,0.02%,0.01%及0.005%的碳納米管/離子液體納米流體。通過紫外/可見/紅外分光光度計、液體熱導系數(shù)測試儀等表征手段測試了納米流體的穩(wěn)定性及其導熱系數(shù)等物性;實驗結(jié)果表明,碳納米管/離子液體納米流體具有良好的分散性及穩(wěn)定性。碳納米管能顯著提高基液的熱導率,且碳納米管質(zhì)量分數(shù)越大,納米流體導熱系數(shù)越高,納米流體溫度的升高其導熱系數(shù)略有降低。利用紫外/可見/紅外分光光度計測試了離子液體及其納米流體的光吸收特性,實驗研究表明碳納米管/離子液體納米流體能夠有效提高基液的光吸收特性,實驗分析表明入射太陽輻射均能被納米流體吸收,納米顆粒吸收... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
引言
1 文獻綜述
    1.1 太陽能熱利用概述
    1.2 直接吸收式太陽能集熱器
        1.2.1 傳統(tǒng)太陽能集熱器的限制
        1.2.2 直接吸收式集熱器及其集熱介質(zhì)
    1.3 納米流體在直接吸收式太陽能集熱器中的應(yīng)用
        1.3.1 納米流體
        1.3.2 納米流體在太陽能集熱器中的研究
    1.4 離子液體基納米流體在傳熱、集熱和儲熱領(lǐng)域中的研究應(yīng)用
        1.4.1 離子液體
        1.4.2 離子液體在熱力學和太陽能集熱方面中的研究應(yīng)用
    1.5 本課題的提出、主要研究內(nèi)容與創(chuàng)新點
2 納米流體的制備
    2.1 引言
    2.2 實驗原料與實驗儀器
    2.3 離子液體的合成和表征
    2.4 納米流體的制備
    2.5 本章小結(jié)
3 直接吸收式太陽能集熱器數(shù)學模型及納米流體的物性研究
    3.1 引言
    3.2 直接吸收式太陽能集熱器數(shù)學模型
        3.2.1 能量方程
        3.2.2 處理方法
    3.3 納米流體的穩(wěn)定性
        3.3.1 實驗原理及實驗裝置
        3.3.2 實驗結(jié)果與討論
    3.4 納米流體的導熱系數(shù)
        3.4.1 實驗原理
        3.4.2 實驗裝置及裝置可靠性檢驗
        3.4.3 實驗結(jié)果與討論
    3.5 本章小結(jié)
4 碳納米管/離子液體納米流體的吸光性與光熱轉(zhuǎn)換研究
    4.1 引言
    4.2 多壁碳納米管/[EMIM][DEP]納米流體的輻射特性
        4.2.1 納米流體的透光率
        4.2.2 納米流體的消光系數(shù)ekλ
    4.3 多壁碳納米管/[EMIM][DEP]納米流體的光熱轉(zhuǎn)換特性
        4.3.1 太陽輻射全光譜圖的模擬
        4.3.2 多壁碳納米管納米顆粒的吸收效率F
        4.3.3 納米流體在集熱器中熱通量散度q(y)
    4.4 本章小結(jié)
5 直接吸收式太陽能集熱器效率及其影響因素
    5.1 引言
    5.2 直接吸收式太陽能集熱器數(shù)學模型驗證
        5.2.1 DAC能量方程
        5.2.2 結(jié)果與分析
    5.3 集熱器效率的影響因素
        5.3.1 質(zhì)量分數(shù)對集熱器效率的影響
        5.3.2 溫升對集熱器效率的影響
        5.3.3 集熱器高度對集熱器效率的影響
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
附錄A [EMIM][DEP]的H1NMR譜圖
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]直接吸收式太陽能集熱系統(tǒng)研究綜述[J]. 毛凌波,張仁元,柯秀芳,陳梟.  材料導報. 2007(12)
[2]太陽能熱利用技術(shù)概況[J]. 陳德明,徐剛.  物理. 2007(11)
[3]太陽能利用技術(shù)發(fā)展趨勢評述[J]. 陸維德.  世界科技研究與發(fā)展. 2007(01)
[4]國內(nèi)外平板太陽能熱水器發(fā)展概況[J]. 霍志臣,羅振濤.  太陽能. 2006(06)

博士論文
[1]納米流體的輻射特性及其在太陽能熱利用中的應(yīng)用研究[D]. 魏葳.浙江大學 2013

碩士論文
[1]石墨烯納米流體熱管式太陽能集熱器熱性能實驗研究[D]. 王寧.東南大學 2017
[2][EMIM][DEP]/H2O及其為基液的納米流體傳遞性質(zhì)的研究[D]. 李暢.大連理工大學 2016
[3]納米流體對太陽輻射的吸收特性及集熱適用性研究[D]. 趙賽男.東南大學 2016
[4]太陽能集熱器裝置用納米流體特性研究[D]. 陳飛.武漢工程大學 2016
[5]槽式腔體式太陽能集熱器的數(shù)值模擬研究[D]. 韓雪.內(nèi)蒙古工業(yè)大學 2016
[6]石墨烯/離子液體集熱納米流體的熱物性及光熱轉(zhuǎn)換性能[D]. 汪福憲.華南理工大學 2013
[7]含[EMIM][DEP]三元體系熱力學性質(zhì)的測定[D]. 紀雯施.大連理工大學 2012
[8]離子液體型新工質(zhì)-［EMIM］［DEP］+水/醇的研究[D]. 晏雙華.大連理工大學 2009



本文編號：3205157