一种适用于宽温度范围的高性能太阳能光谱选择性吸热器

    公开(公告)号:CN114543372A

    公开(公告)日:2022-05-27

    申请号:CN202210155191.3

    申请日:2022-02-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于宽温度范围的高性能太阳能光谱选择性吸热器,应用于673~1573K温度范围的太阳能‑热能转化系统中捕获太阳能时,能保持高的太阳能光谱吸收率和光热转化效率,且结构简单,其包括底部金属薄层,底部金属薄层上排列设置有多个金属正三棱柱,金属正三棱柱的下表面紧贴底部金属薄层的上表面;相邻的六个金属正三棱柱围设形成一个横截面为正六边形的光学微腔,每个光学微腔中均填充有电介质填料;金属正三棱柱和光学微腔顶部覆盖有顶部电介质薄层,底部金属薄层和金属正三棱柱的材料均为熔点超过1973K的高熔点金属材料,电介质填料和顶部电介质薄层的材料均为熔点超过1973K的高熔点电介质。

    一种微阵列结构复合湿润性强化沸腾传热表面的制备方法

    公开(公告)号:CN113122799A

    公开(公告)日:2021-07-16

    申请号:CN202110408330.4

    申请日:2021-04-16

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种微阵列结构复合湿润性强化沸腾传热表面的制备方法,方法操作简便,具有较高的制备效率,包括:首先加工微阵列结构、固定件和掩板,微阵列结构包括阵列基体以及设置在阵列基体上端的多个微柱,多个微柱呈等间距阵列分布;固定件内设置有安装腔,安装腔的形状与阵列基体的外形相契合;掩板设置有多个贯穿的孔,多个孔呈等间距阵列分布且与多个微柱一一对应设置,孔的尺寸小于微柱的顶面尺寸;然后将阵列基体固定安装于固定件的安装腔内,将掩板盖设于固定件的上端,并使孔与微柱的顶面一一相对;最后在掩板上进行镀膜处理,镀膜处理后微柱顶面对应掩板上孔的区域修饰为疏水区域,掩板和固定件遮掩的区域保持本征亲水性为亲水区域。

    一种基于分区强化的复合换热流道及包含其的换热板

    公开(公告)号:CN112944996A

    公开(公告)日:2021-06-11

    申请号:CN202110159359.3

    申请日:2021-02-05

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明提供了一种基于分区强化的复合换热流道及包含其的换热板。本发明实例提供的复合流道由非强化传热段和强化传热段组成,其中非强化传热段采用直流道而传热强化段采用波纹流道,流道截面为半圆形状。基于所述复合换热流道的多排布置,可以制造用于印刷电路板换热器的换热板。本发明可根据变物性工质沿程局部流动传热特性变化,在连续流道内将强化和非强化传热段进行灵活组合,仅在换热较强、压降较小的区域采用强化传热的波纹流道而其余区域采用直流道,在强化传热的同时减小沿程流动总压力损失,达到了提高流道和换热板综合热工水力性能的目的。

    一种金属与电介质复合的耐高温太阳光谱选择性吸收结构

    公开(公告)号:CN112882138A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110029745.0

    申请日:2021-01-11

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 邱羽 张鹏飞 李庆

    Abstract: 本发明公开了一种金属与电介质复合的耐高温太阳光谱选择性吸收结构,目的在于,在可见光到近红外光的宽光谱内达到了高吸收率,实现了高温条件下对太阳能的高效吸收,其包括底层金属薄膜,所述底层金属薄膜上形成有第一电介质薄膜,所述第一电介质薄膜上形成有多个金属纳米四角星形棱柱构成的阵列,每个所述金属纳米四角星形棱柱的中心具有圆柱孔,所述圆柱孔内填充有电介质填料,每个所述金属纳米四角星形棱柱的外周形成有第二电介质薄膜,所述金属纳米四角星形棱柱、所述电介质填料和所述第二电介质薄膜上形成有第三电介质薄膜,且所述第二电介质薄膜和所述第三电介质薄膜均呈四角星形。

    一种利用微结构和复合湿润性协同效应的强化沸腾传热表面

    公开(公告)号:CN111223826A

    公开(公告)日:2020-06-02

    申请号:CN202010057897.7

    申请日:2020-01-19

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种利用微结构和复合湿润性协同效应的强化沸腾传热表面,包括加热基板以及设置在加热基板上的若干方形柱,相邻方形柱之间形成了若干槽道;此外,采用化学改性法在每个方形柱的顶部表面设置有面积小于方形柱顶部面积的疏水性表层,形成了部分湿润性改性区域,而其余表面则保持原有的湿润性,即亲水性。本发明通过改变方形柱顶部湿润性改性区域的面积大小,来限制其所产生的汽泡的尺寸,在避免顶部汽泡与柱侧汽泡大范围聚并的前提下,能够有效增加汽化核心数量,产生更多的汽泡,增强流场扰动,促进汽泡脱离和新鲜液体补充。所述表面在方形柱微结构的基础上,利用复合湿润性和该结构的协同效应,实现对沸腾传热的强化。

    基于孔隙率与温差变化的岩石冻融实验装置及实验方法

    公开(公告)号:CN119375289A

    公开(公告)日:2025-01-28

    申请号:CN202411510976.3

    申请日:2024-10-28

    Abstract: 本发明提供了基于孔隙率与温差变化的岩石冻融实验装置及实验方法,涉及岩体性能研究领域,实验箱以及设置在实验箱下方的摆动机构,所述摆动机构用于带动所述实验箱转动以模拟边坡角度;所述实验箱包括同心设置的第一、第二侧壁,所述第一侧壁形成容置腔,所述第一、第二侧壁之间形成冻融腔,温度隔离板在竖直方向上将冻融腔分隔为若干单独控温的冻融室,用于监测试样在各冻融室对应高度区的应变的应变监测系统;用于控制冻融腔内的水面高度的控水系统,通过在竖直方向设置若干温度独立可控的冻融室模拟岩石在地下不同位置的温度以及通过控水系统对岩石进行自然溶解状态,使能够更加真实的模拟岩石的环境,模拟出的结果更加准确。

    一种强化均热板冷凝端液滴定向弹跳性能的结构表面

    公开(公告)号:CN118042798A

    公开(公告)日:2024-05-14

    申请号:CN202410284088.8

    申请日:2024-03-13

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李庆 唐诗 文哲希

    Abstract: 本发明公开了一种强化均热板冷凝端液滴定向弹跳性能的结构表面,包括冷凝基板以及分布在其上的分区域微阵列结构;所述分区域微阵列结构包括中间的网格微阵列结构和围绕在网格微阵列结构外围的V形槽微阵列结构,所述网格微阵列结构与热源区域正对;所述V形槽微阵列结构中各V形槽开口方向均朝向热源区域,且各V形槽内通过等间距分布的薄壁凸起结构将V形槽分割成单个V形小格;分区域微阵列结构表面的润湿性为超疏水性;本发明在提高冷凝端液滴弹跳速度、加快冷凝端液滴更新频率的同时调控了冷凝液滴的弹跳方向,可以促使冷凝液滴定向弹跳至均热板热源区域,缩短了液滴输运路径,进而延缓了均热板蒸发端热源区域的“烧干”现象。

    基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置及制造方法

    公开(公告)号:CN116336852A

    公开(公告)日:2023-06-27

    申请号:CN202310264607.X

    申请日:2023-03-17

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于外加电场作用的紧凑式流动沸腾换热装置及制造方法,包括沸腾换热段、发热器件、金属栅板支撑块、金属栅板、金属片、直流升压模块、导线、橡胶管、散热器、微型泵、顶针和液体工质。流动沸腾过程依靠微型泵驱动液体工质进行循环,使高热流密度区的高温工质进入散热器进行冷却,并使管内或者散热器中的低温工质进入高热流密度区吸收热量。外加电场通过金属栅板支撑块、金属栅板、金属片、直流升压模块、导线构建,可以有效减小汽泡脱离直径、提高汽泡脱离频率,并加强汽液界面的不稳定性,二者优势互补,使气泡脱离发热器件之后,随着工质流动迅速远离高热流密度区,避免沸腾传热恶化,提高高热流密度区的换热性能。

    一种基于等离激元共振的高温太阳光谱选择性吸收器及其制备方法

    公开(公告)号:CN114460673B

    公开(公告)日:2023-05-26

    申请号:CN202210069743.9

    申请日:2022-01-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于等离激元共振的高温太阳光谱选择性吸收器及其制备方法,结构能够获得对太阳光的高吸收率,以及高温时的低发射率,实现了高温条件下对太阳能的高效光热转换,结构包括金属基底,金属基底上形成有第一介质膜层,第一介质膜层上形成有第一金属膜层,第一金属膜层上形成有第二介质膜层,第二介质膜层上设置有多个金属@介质纳米八棱柱构成的阵列;金属@介质纳米八棱柱包括位于底部的粗金属纳米八棱柱、设置在粗金属纳米八棱柱上表面的细金属纳米八棱柱,以及完整包覆粗金属纳米八棱柱、细金属纳米八棱柱外表面的介质纳米八棱柱。制备方法采用磁控溅射、电子束蒸发和电子束刻蚀方法,工艺控制方便,具有重要应用前景。

    一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器

    公开(公告)号:CN114524479B

    公开(公告)日:2023-04-07

    申请号:CN202210091379.6

    申请日:2022-01-26

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于热转移强化的太阳能驱动界面蒸发器,解决了现有蒸发器面临的适用光强低、适用盐水浓度低、盐易析出的问题,包括平板形隔热支撑结构、s形导热结构、n形亲水性热竞争次蒸发层、n形亲水性输水层和平板形光热主蒸发层,n形亲水性热竞争次蒸发层和n形亲水性输水层两侧的亲水性材料与隔热支撑结构下方的水体接触,实现持续供水,并将输水层中的高浓度盐分排到下方水体中。s形导热结构可将平板形光热主蒸发层获得的部分热量转移到n形亲水性热竞争次蒸发层,从而实现双层蒸发,同时其可依靠对流和扩散作用抑制盐析出,最终实现在高光强、高盐浓度下高速、稳定地进行海水淡化的效果。

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