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公开(公告)号：CN118005126A
公开(公告)日：2024-05-10
申请号：CN202410285327.1
申请日：2024-03-13
Applicant: 中南大学
IPC: C02F1/14 , C02F1/04 , B01J13/00 , C02F103/08
Abstract: 本发明公开了一种低迂曲率的分层梯级孔隙结构气凝胶界面蒸发装置，旨在应用于高盐浓度下的海水淡化时，能保持高效、稳定的界面蒸发速率和蒸发效率。所述该气凝胶界面蒸发装置由界面蒸发器和平板隔热支撑结构组成，界面蒸发器主体结构呈圆柱形，通过定向冷冻干燥法制备。界面蒸发器的孔隙尺寸在竖直方向呈现梯级分布，其中底层为大孔隙结构、中间层为中等孔隙结构、顶层为小孔隙结构。本发明的气凝胶界面蒸发器通过分层梯级孔隙结构，提升了蒸发过程中的水输运速率，有效协调了气凝胶界面蒸发器输水性能和隔热性能之间的竞争性关系，显著降低了盐离子的扩散回流阻力，从而大幅度提升了界面蒸发装置的阻盐性能。
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公开(公告)号：CN114963820B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN202210565414.3
申请日：2022-05-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种多尺度微结构与外加电场耦合的沸腾换热装置及制造方法，包括沸腾腔体、聚四氟乙烯凸台、多尺度微结构表面、聚四氟乙烯支撑块、金属网格、金属片、高压直流电源、导线和液体工质。多尺度微结构表面以规则排布的微柱为基础，能显著提升高热流密度区的补液速度；微孔穴分布在微结构柱顶上，可显著提高汽化核心密度和有效控制汽泡成核与微柱的顶部。外加电场通过聚四氟乙烯支撑块、金属网格、金属片、高压直流电源、导线构建，可以与多尺度微结构表面实现对沸腾换热强化的优势互补，促进汽泡在短时间内在柱形微结构的顶面实现成核、合并和脱离，显著地促进汽泡以更小、更快的速度脱离，从而提升高热流密度区的换热性能。
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公开(公告)号：CN114963820A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210565414.3
申请日：2022-05-23
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种多尺度微结构与外加电场耦合的沸腾换热装置及制造方法，包括沸腾腔体、聚四氟乙烯凸台、多尺度微结构表面、聚四氟乙烯支撑块、金属网格、金属片、高压直流电源、导线和液体工质。多尺度微结构表面以规则排布的微柱为基础，能显著提升高热流密度区的补液速度；微孔穴分布在微结构柱顶上，可显著提高汽化核心密度和有效控制汽泡成核与微柱的顶部。外加电场通过聚四氟乙烯支撑块、金属网格、金属片、高压直流电源、导线构建，可以与多尺度微结构表面实现对沸腾换热强化的优势互补，促进汽泡在短时间内在柱形微结构的顶面实现成核、合并和脱离，显著地促进汽泡以更小、更快的速度脱离，从而提升高热流密度区的换热性能。
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公开(公告)号：CN114508396A
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202210033237.4
申请日：2022-01-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超高温氦气‑超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，能够在超高温条件下达到较高循环热效率，并达到较高的吸热工质吸热温差，实现循环系统与超高温塔式太阳能系统高效匹配；循环系统包括氦气布雷顿循环和超临界二氧化碳布雷顿循环，氦气布雷顿循环作为顶循环，包括连接的He加热器和He透平，He加热器具有吸热工质侧和He侧，He加热器的吸热工质侧连接超高温塔式太阳能系统的太阳能吸热器，以将He工质最高加热到1300℃；超临界二氧化碳布雷顿循环作为底循环，包括SCO2加热器，SCO2加热器具有SCO2侧和He侧，SCO2加热器的He侧连接He透平，以将SCO2工质最高加热到550℃～800℃。
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公开(公告)号：CN113979504B
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111612334.0
申请日：2021-12-27
Applicant: 中南大学
IPC: C02F1/14 , C02F103/08
Abstract: 一种基于松树形仿生结构设计的太阳能界面蒸发器，包括支撑结构、梯级输水通道结构和界面蒸发结构，梯级输水通道结构支撑在支撑结构上，梯级输水通道结构的下侧设置在支撑结构的下方并与待处理水源接触、上侧设置在支撑结构的上方且其上安装有界面蒸发结构，梯级输水通道结构包括相互连通的多级输水结构，每级输水结构从下至上直径逐级减小，界面蒸发结构包括多层蒸发盘，多层蒸发盘的面积从下至上依次减小，蒸发盘按照面积从大到小分别对应安装在直径从大到小的输水结构上，蒸发盘与输水结构连通。本发明通过多个双层圆盘的界面蒸发结构以及多级圆柱状结构的梯级输水通道结构的配合设置，实现水的梯级输运和蒸发，从而实现高效太阳能界面蒸发。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118005122B
公开(公告)日：2024-12-03
申请号：CN202410285330.3
申请日：2024-03-13
Applicant: 中南大学
IPC: C02F1/04 , C02F1/14 , B01J13/00 , C02F103/08
Abstract: 本发明公开了一种内外非均匀孔隙结构蒸发器，属于海水淡化领域，旨在协同强化高盐浓度条件下蒸发器的蒸发效率和阻盐性能。所述该内外非均匀孔隙结构蒸发器的外层为低孔隙率的界面蒸发层，内部主体是高孔隙率的多孔结构；所述低孔隙率的界面蒸发层主要由凝胶结构和附着在凝胶结构上的光热转换物质组成，其中凝胶结构由亲水高分子材料交联形成。所述高孔隙率的多孔结构主要由高孔隙率的海绵构成。本发明通过孔隙结构的内外非均匀设计实现对水输运过程的精准调控，在大幅降低蒸发器导热损失的同时加快了盐离子回流速率，有效协调了水输运与热局域化之间的矛盾，从而实现了蒸发器高效蒸发与高效阻盐的有机统一。
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公开(公告)号：CN114508396B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202210033237.4
申请日：2022-01-12
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种超高温氦气‑超临界二氧化碳联合布雷顿循环系统，能够在超高温条件下达到较高循环热效率，并达到较高的吸热工质吸热温差，实现循环系统与超高温塔式太阳能系统高效匹配；循环系统包括氦气布雷顿循环和超临界二氧化碳布雷顿循环，氦气布雷顿循环作为顶循环，包括连接的He加热器和He透平，He加热器具有吸热工质侧和He侧，He加热器的吸热工质侧连接超高温塔式太阳能系统的太阳能吸热器，以将He工质最高加热到1300℃；超临界二氧化碳布雷顿循环作为底循环，包括SCO2加热器，SCO2加热器具有SCO2侧和He侧，SCO2加热器的He侧连接He透平，以将SCO2工质最高加热到550℃～800℃。
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公开(公告)号：CN112462513B
公开(公告)日：2021-11-19
申请号：CN202011402484.4
申请日：2020-12-04
Applicant: 中南大学
IPC: G02B27/00
Abstract: 本发明公开了一种组合式抛物面型太阳能聚光器设计方法，首先，确定聚光器的光学和运行参数；随后，根据需求设定出光口面积，并将阳光垂直进光口入射时在出光口获得的聚光功率作为设计目标参数并设置其值；随后，确定聚光器几何参数组合，建立各组合下的设计方案的几何模型；然后，模拟太阳能在各方案内的聚集过程，获得对应的聚光功率；最后，选出符合设计要求的方案，并将其中接收半角最大的方案选为最终方案；若在当前几何参数组合下未能获得满足要求的方案，则自动调整几何参数组合，重新进行设计直至获得符合要求的方案为止。能够快速、准确地进行组合式抛物面型聚光器的几何设计和模型构建、光学建模和性能评估，实现了聚光器自动化设计。
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公开(公告)号：CN114543372B
公开(公告)日：2023-11-17
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。
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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。
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