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3.3面向工业应用的液态金属换热器研究和应用中的关键科学技术问题
液态金属换热器的研究刚处于起步阶段,与任何新技术面临的情况类似,存在一些关键科学技术问题有待突破。
1)低熔点液态金属及其合金流体的研究还不充分,其物理性质、温度效应、相变机制、热物性与组分的关系等有待进一步研究。
2)金属流体流动和传热特性的理论建模及试验方法,强化换热方案的提出和优化,强化换热极限的预测,新型传热机制如室温金属与常规流体基础传热机制异同规律,以及液态金属及其合金在各种流道包括微流道中的强化流动和传热关系式规律需要揭示。
3)金属流体的电磁驱动方法、复杂多场(电磁场、流场、热场等)耦合问题的理论建模、数值计算和预测。
4)低熔点液态金属与基底或管材的相互作用机制,腐蚀规律的揭示及解决方法。
5)低熔点金属合金组成的相图规律,室温金属流体混合工质实现最低熔点、最大强化换热及最小流动阻力时所对应的热工学规律。
6)不同介质(如液态金属-水混合物,液态金属-液态金属混合物、液态金属-空气混合物等)的换热器特性、应用形式和应用场合,以及与不同余热利用对象的匹配关系。
结语
随着能源形势日趋严峻,节能减排越来越成为当前工业及其他部门面临的重要问题。低品位余热是节能减排的重要组成部分,其利用技术对可持续发展和环境保护具有深远影响。但当前余热利用技术基本上沿用水作为冷却工质,在偏远缺水地区受到较大应用限制。为此,笔者提出以液态金属代替水用于余热利用等工业领域,以实现高效换热,而且不受空间地域限制。随着液态金属在国民经济各部门的推广应用,相应的产业结构可能会出现对应调整,能源体系可能也会随之发生变化。在此基础上,有必要建立专业研究机构,对液态金属余热利用技术的特性及应用进行系统深入地研究,并将其充分应用于实践。此方面工作的推进可望开辟出一个工业余热换热器研究与应用的新前沿,发展出一大类崭新的以低熔点金属及其合金流体作为流动传热工质的高性能无水换热器系统,通过解决由此引申出的一系列热物性、流动、传热学、换热器设计等问题,推动液态金属换热器这一先进学科方向的进展,从而为世界范围内节能减排的发展做出贡献。
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近年来,我国工业领域内的余热资源,特别是高温和中温余热资源利用取得显着效果。但是,与发达国家相比,工业领域内的低温余热资源(低品味余热资源)利用还有一定的差距,且行业内不同企业之间也很不均衡。随着节能工作的不断深入,低温余热资源的利用日益成为节能工作的一个热点和难点,本文分析了低品
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近年来,我国工业领域内的余热资源,特别是高温和中温余热资源利用取得显著效果。但是,与发达国家相比,工业领域内的低温余热资源(低品味余热资源)利用还有一定的差距,且行业内不同企业之间也很不均衡。随着节能工作的不断深入,低温余热资源的利用日益成为节能工作的一个热点和难点,本文分析了低品
一、技术名称:ORC螺杆膨胀机低品位余热发电技术二、技术所属领域及适用范围:建材、化工、冶金、纺织、窑炉等低品位余热利用三、与该技术相关的能耗及碳排放现状低品位余热资源分布广泛,如在石化的炼油领域,温度低于200℃的流体所携带的热量占炼厂总能耗的40%以上;在有色冶金行业,大量温度60℃以上
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