强化太阳池热性能实验研究

建立了两个表面尺寸2.4m×2.4m、深1.2m结构相同的小型盐水太阳池,通过向太阳池底部添加多孔介质、在太阳池表面加透明塑料膜盖,以及将太阳池与太阳能集热器相结合的方法,探索强化太阳池热性能的途径.实验结果表明:多孔介质用于太阳池可以起到降浊、蓄热的双重功效、加透明塑料膜盖可以有效降低太阳池浊度,减少表面散热,并影响下对流层温度分布;辅加太阳能集热器可以明显增加太阳池下对流层温度,但对非对流层和上对流层影响较小.     

盐度与浊度对太阳池各层性能的影响

针对盐梯度太阳池的盐度和浊度,采用实验与理论分析相结合的方法进行研究.通过建立小型太阳池,得到了不同盐梯度下太阳池各对流层温度曲线;从光学的角度进行理论分析,并与实验数据对比,结果表明:温度变化率随太阳池深度增加而增加,温度变化率在下对流层深度的2/5 ～3/5处最大;非对流层浊度随盐度、悬浮颗粒粒径及数量增大而增大;太阳池的升温速率与保温性随盐度与浊度的增大而增大,盐度与浊度可以提高下对流层储热性能.     

建筑结构屋面常用玻璃的太阳辐射特性试验研究

双层中空玻璃广泛应用于大跨结构的屋面结构,其太阳辐射透射系数影响建筑钢结构的热环境.通过试验研究了透明玻璃、福特蓝膜、蓝星灰膜、绿色玻璃、蓝星灰玻共16种双层中空玻璃的透射系数特性.根据玻璃下钢板的温度,计算钢板表面的太阳辐射强度,通过与空白对照组的比较,得到不同时刻玻璃的太阳辐射透射系数.根据菲涅耳公式提出的透射系数与入射角的关系,推算得到玻璃的透射率.为了简化计算,提出了简化的菲涅耳公式和玻璃折射常数k.结果表明:透明玻璃的透射率可达80%,以上,蓝星灰玻、蓝星灰膜和绿色玻璃透射率在50%,左右,福特蓝膜型玻璃的透射率在35%,左右;试验得到玻璃的透射率随玻璃厚度的增大略微有所减小,符合光学理论;双层中空玻璃夹层空气厚度对玻璃透射率没有明显影响;不同时刻太阳的辐射角度不同,得到的玻璃透过系数就不同,透过系数随太阳入射角的减小而增大.     

海水太阳池二维数学模型

盐梯度海水太阳池具有收集和贮存太阳能的双重功能.为了满足太阳池研究计算的需要,建立了海水太阳池的二维轴对称模型,对太阳池内的温度场进行了模拟计算,并与实验数据进行了对比.通过比较发现,采用W.S.模型,其数值结果和实测值比较吻合;太阳池面积和浊度对太阳池热行为有很大影响,应用二维模拟计算,可确定简化为一维模型的太阳池的最小面积为300m2.     

多孔介质对太阳池热盐扩散影响实验研究

研究在太阳池底部增设多孔介质水层对太阳池热盐扩散的影响及对水体的传热特性和温度分布的影响.实验结果表明,多孔介质水层可以起到隔热保温作用.测量了石子水层和炉渣水层的热扩散率和导热系数,验证了炉渣水层的隔热保温性比纯水强;通过观测有多孔介质层与无多孔介质层以及不同材质、不同尺寸多孔介质等情况下的盐扩散规律,发现多孔介质层明显抑制了盐的扩散,有利于盐梯度的保持.     

小型海水太阳池实验及考虑浊度的温度分布模拟

建立了2.8 m×2.3 m×0.8 m小型太阳池,以卤水和溶解粗盐的海水灌注太阳池各层,进行了持续的池内温度和地表太阳辐射强度的测量.根据测定的气温和太阳辐射强度数据,考虑侧壁阴影部分对散射辐射的吸收,针对本太阳池进行了温度分布的逐时变化数值模拟.实验和计算结果表明,实验值和计算值吻合较好,保温性能较好的小型海水太阳池升温较快,适于在温度较高的月份用于供热.     

海水淡化剩余浓盐水灌注太阳池研究

研究了利用海水淡化剩余的浓盐水经过进一步晒制浓缩来灌注太阳池的相关问题.通过不同浓度盐水蒸发量的实验,结合当地的气象条件,利用彭曼-蒙特斯经验公式,拟合出适合不同浓度盐水的蒸发量模型,进而计算出浓缩不同盐度溶液所需海水淡化剩余浓盐水用量及时间.提出应根据升温热稳定性要求采取多次补水的方法完成太阳池灌注,提高了太阳池的蓄热性能.     

太阳池盐水溶液的折射率

本文根据实验测定的数据,给出了太阳池中盐水溶液的浓度与折射率的之间的关系。一方面补充了盐水溶液的一个重要的光学参数,从而可以计算太阳辅射在池内的分布;另一方面提供了一种新的测定太阳池浓度分布的方法。     

掺粉煤灰多孔混凝土处理模拟酸性矿井水的试验研究

通过在普通多孔混凝土中添加粉煤灰制备掺粉煤灰多孔混凝土(FAPC),研究了FAPC对模拟酸性水的处理效果.研究结果表明:在进水pH 2.9～3.4和水力停留时间为24 h时,经FAPC处理后,出水pH为8～9,浊度、CODcr和TP的平均去除率分别达69.7％,75.4％和91.9％.较普通多孔混凝土,粉煤灰的添加对酸性水浊度、CODcr和TP的平均去除率分别提高了13.6％,10.0％和9.1％.试验结果同时表明,处理前后FAPC孔隙率有不同程度下降,但均在10％以下,不影响混凝土的使用.鉴于FAPC对酸性水的净化效果,分析认为FAPC为酸性水的处理与资源化利用提供了一条新途径.     

SBR工艺处理含盐有机废水的试验研究

采用SBR工艺分别研究了不同盐度、不同有机负荷驯化下的活性污泥的生物相、污泥的沉降性能、COD去除率和出水浊度,结果表明,SBR工艺处理含盐有机废水有机负荷在0.15 kgCODCr/kg MLSS.d,盐度在25 g/L NaCl下运行,CODCr的去除率达到86%,而在高负荷和高盐度环境下容易诱发污泥膨胀.     

太阳池底部加设多孔介质实验与模拟研究

海边小型实验太阳池证明了多孔介质——卵石的加入能够提高太阳池下对流层（LCZ）温度和太阳池贮热量,并有利于保持补盐过程中池水的澄清.利用有限差分方法研究了多孔介质对LCZ温度、太阳池贮热量以及太阳池最大提热率的影响.计算结果表明一定的土壤条件下适当的多孔介质厚度可以提高太阳池的贮热量以及太阳池的最大提热率.还讨论了土壤...     

梯形太阳池热性能与影响因素分析

基于实验数据对梯形太阳池进行了一维数值模拟,建立了热盐双扩散模型,改进了池底反射模型、辐射透射模型和热损失模型,通过模拟与实验结果对比验证了模型有效性.根据模拟结果分析了梯形太阳池温度分布规律、热稳定性及能源效率,讨论了池水浊度对其热性能的影响.结果表明:梯形结构有利于提升太阳池热利用率;太阳池运行初期,各层能源效率在20%~50%,下对流层能源效率最为稳定,维持在25%左右;下分界层稳定性要优于上分界层,温度梯度越大分界层稳定性越差.     

太阳池的非稳态热性能的数值模拟

为了收集和储存太阳能，必须深入研究太阳池的运行机制，采用太阳池在非稳态情况下热性能的相关数学模型，以有限差分方法对热性能进行了数值模拟，得出了太阳池温度场的分布规律，进一步分析了池水浊度、池底保温层等对太阳池热性能的影响，计算表明：太阳池底部应铺设保温层，但不宜太厚；水浊度抑制了太阳辐射在池中的传播，大大降低了太阳池的热性能。最后用实测数据验证了计算结果的可靠性。     

浅水池太阳吸收率的计算

文章依据太阳光线在开放的浅水池内作多次反射和吸收及水对太阳辐射吸收具有选择性这一事实,建立了一个用于计算水池太阳吸收率的数学方法。分析表明:水池的太阳吸收率的精确计算必须精确地知道地面上太阳直接和散射辐射的光谱分布,而太阳辐射的光谱分布与太阳入射角及气候条件有关且任何地方无法找到这些数据。文章数字计算表明:对某一给定的水平总辐射值,用于计算的光谱分布气候模式的选择对水池的直接辐射和散射辐射吸收率有很大的影响,但对水池的太阳能收益的影响可忽略不计。文章还引入了一简化的水池吸收率的计算方法。     

西藏扎布耶盐湖卤水273 K等温蒸发实验

 西藏扎布耶盐湖卤水中蕴藏着丰富的矿产资源,具有巨大的开发利用价值。盐田相分离技术是盐湖卤水资源开发利用的有效手段,而盐湖卤水蒸发实验是盐田相分离技术的基础。通过对西藏扎布耶盐湖冬季卤水进行273 K 等温蒸发实验,研究了蒸发过程中盐类结晶析出规律,发现扎布耶冬季卤水273 K 等温蒸发析盐顺序为石盐、芒硝、硼砂、泡碱、钾石盐、碳酸锂,与Na⁺、K⁺//Cl^-、CO₂^-3、SO₂^-4-H₂O五元水盐体系298 K 相图有一定区别;锂在实验中得到了有效的富集,与原卤水相比浓缩倍数达3.66 倍;钾主要以钾石盐的形式于蒸发实验中后期结晶析出,可得到较高品位的钾混盐,其中钾石盐品位最高可达到17.13%,很适合后续提取;硼砂在整个蒸发过程均有析出,相比高温条件,硼砂析出较分散且含量不高,不利于其利用。扎布耶年均气温在0℃左右,该等温蒸发实验可为低温条件下开发利用扎布耶盐湖卤水资源提供基础依据。