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中南大学学报（英文版）
中南大学学报（英文版）

黄伯云

月刊

2095-2899

zngdxb@mail.csu.edu.cn

0731-88879765

410083

湖南省长沙市中南大学内

中南大学学报（英文版）/Journal Journal of Central South UniversityCSCDCSTPCD北大核心EISCI
查看更多>>《Journal Central South University of Technology》（即《中南大学学报（英文版）》ISSN 1005-9784,CN43-1231/TD）是国家教育部主管、中南大学主办的以材料、选矿、冶金、化学化工、机电、信息、地质、采矿、土木等专业学科为主的科技期,1994年创刊,双月刊。自2007年第1期起与世界著名德国科技出版集团施普林格(Springer-Verlag)联合出版。本刊已被《科学引文索引》（SCI-E）；《EI Compendex》(即EI核心版)；《化学文摘》；《金属文摘》；《铝工业文摘》等知名检索刊物收录：
正式出版
收录年代

    Preface:Energy and sustainable development

    Majid SIAVASHIMüslüm ARICI
    3517-3518页
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    地热能在预热中的应用综述

    Mohammad ALHUYI NAZARIRavinder KUMARAzfarizal MUKHTARAhmad Shah Hizam Md YASIR...
    3519-3537页
    查看更多>>摘要：考虑到化石燃料的环境污染和成本波动等问题,发展可再生能源技术是未来可持续能源供应的必要和必然.与太阳能和风能相比,地热能在一天中的所有时间都是可利用的.这种可再生能源适用于供暖、制冷、淡水和电力的清洁供应.地热能除了作为主要能源直接用于发电外,还可以作为辅助热源用于预热,减少温室气体排放,节约燃料.在这些系统中,利用地热热源的热量进行蒸汽预热.此外,地热能可用于其他能源系统,如制氢装置,用于预热电解过程中消耗的水.针对利用地热能进行预热的优势,综述了地热能预热系统的应用研究.通过这一研究可以看出,利用地热能进行预热在节约燃料和提高性能方面具有很大的潜力.上述系统的性能取决于系统的配置、钻孔规格和地热源温度等因素.通过实施优化,可以进一步改进这些系统.

    地热能预热火力发电厂节约燃料

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    太阳能集热器强化传热技术的局限性与挑战

    Lukman Ahmed OMEIZAMuhammad ABIDYathavan SUBRAMANIANAnitha DHANASEKARAN...
    3538-3574页
    查看更多>>摘要：目前,太阳能集热器在可再生能源领域发挥着至关重要的作用,这在核心能源专家和研究界得到了广泛的认可.由于这种太阳能收集技术的高能量转换率,迫切需要评价方法,以期改善传热过程.前期研究人员主要致力于工作流体的增强上,而忽略了其他同样有助于增强太阳能集热器传热过程的技术,这使得其他方向的研究逐渐过时了.本研究的主要目的是提供最新的进展和方法,以加强太阳能集热器的传热过程的最新概述.研究了传统技术和创新技术,探讨了它们在提高热性能和整体系统效率方面的有效性.对太阳能集热器强化传热技术的最新研究进行了全面的文献综述.确定了主要挑战、知识差距和局限性,并推荐了潜在的未来研究方案.这篇全面的综述将作为研究人员和主要能源参与者的指南,为太阳能集热器领域提供参考的研究方向.

    太阳能集热器增强技术热效率纳米流体蓄热器

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    工业负荷可持续并网太阳能光伏的可行性评价

    Kamlesh KUMARAmir Mahmood SOOMROMahesh KUMARLaveet KUMAR...
    3575-3585页
    查看更多>>摘要：可再生能源发电因其间歇性而具有多变性,对发展中国家来说,可再生能源发电的成本很高.由于电价定价和机制设计不合理,上网电价和净计量等支持性政策和方案对消费者也没有太大吸引力.屋顶太阳能光伏系统自用技术可以避免这些方案的缺点,因为这种技术比公用电网的发电成本更低.因此,产消者可以以最低价格使用大部分电力,更具吸引力.本文分析了并网工业太阳能光伏发电系统的成本和可行性.结果发现,基于储能并网的光伏系统成本为0.0086 $/(kW·h),公用电网将以0.062 $/(kW·h)的价格出售给产消者,与使用时间评级模型相比,年能源成本将降低35.23%.此外,所提出的方案可满足96%的年能源需求,保证了供应的安全性,所提出的模型可用于其他发展中国家.

    自用消费自给自足净计量进料关税网格存储光伏系统

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    基于太阳能和热需求的体育中心可持续能源管理

    吴明放
    3586-3600页
    查看更多>>摘要：净零能耗(NZE)建筑的能源来源于清洁的可再生资源.本文以一个包含一个足球场和两个游泳池的体育中心为研究对象,基于净零能耗(NZE)概念对体育中心进行设计和分析.虽然这类体育中心很常见,但针对这类体育中心开发净零能耗系统的研究却非常有限.在体育中心的屋顶上安装了10000 m2的太阳能光伏板,提供其所需的能量.白天产生的能量通过压缩空气储能(CAES)循环储存起来,在日落后按需使用.压缩空气驱动涡轮机,为体育中心提供所需的电力;同时,产生的热能被用来加热游泳池;利用环境和气象数据进行瞬态研究.利用TRNSYS软件进行了动态模拟;结果表明,该循环的总效率约为44%,如果使用游泳池的热能,则可提高到98%.由于太阳能的波动,平均所需能源的14%应由电网提供,且每天可出售超过26 MW·h的能源到电网.这项研究的结果有助于设计NZE运动场馆,实现能源的可持续管理.

    可持续发展净零能耗建筑压缩空气储能太阳能体育中心游泳池

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    太阳能/地热联合有机朗肯循环电厂的能量和火用优化

    Rafika MAALITahar KHIRMüslüm ARICI
    3601-3616页
    查看更多>>摘要：对突尼斯南部一个太阳能和地热能驱动的有机朗肯循环(ORC)电厂进行了能量和火用分析.分别研究了在冬季和夏季2天内主要运行参数对太阳能/地热联合ORC系统的影响,确定了系统的质量、能量和火用平衡.结果表明,系统不可逆性的主要来源是抛物面通流收集器.为了减少火用损耗,优化系统性能,采用多项式回归分析方法进行优化.由此建立了传热流体的质量流量和入口温度与太阳辐射的关系.该优化方案可使系统的火用效率在冬季提高2.06%～5.44%,在夏季提高1.00%～4.10%.此外,分析显示,在冬季,总能源效率和净功率分别提高了26.6%和21.0%.

    火用效率太阳能地热能优化有机朗肯循环

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    共流型和逆流型圆柱形锂离子电池组液基冷却系统分析

    S.M.HASSANIS.H.MAZLOUMIM.KHOSHVAGHT-ALIABADI
    3617-3629页
    查看更多>>摘要：随着电动汽车对锂离子电池组比能量密度要求的提高,解决电池在恶劣工况下的热稳定性问题在电池组的安全设计中变得越来越重要.这对于缓解里程焦虑和确保电动汽车的整体安全尤为重要.液体冷却系统是锂离子电池热管理的常用方法.本文采用三维计算流体动力学模拟分析了圆柱电池组矩形通道水冷系统的性能.采用有限体积法,用实验数据验证了计算结果.首先,研究了通道的收敛和发散对所考虑的冷却系统热特性和水力特性的影响.然后,研究了冷却剂的共流型和逆流型策略.结果表明,与传统设计相比,通道的收敛使系统的努塞尔数提高了约21%.而沟道分流时,水力性能较好.散流冷却系统的摩擦损失减小约70%.研究还发现,流动模式对控制电池组的温度均匀性是相当有效的.通道的逆流模式提供了较低的温度,并且在发散通道的情况下,与共流模式的最大偏差约为5.2 K.

    圆柱电池液冷系统不均匀的渠道温度均匀性性能指标

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    纳米流体强制对流过程中充填相变材料的三角形弹性壁通气腔内的相变动力学

    SEL?MEFEND?G?L Fatih?ZTOP Hakan FNidal ABU-HAMDEH
    3630-3640页
    查看更多>>摘要：本文研究了在层流状态下纳米流体强制对流时三角形弹性壁通气腔内的相变过程动力学.采用有限元方法探讨了雷诺数(Re)、柯西数(Ca)和腔口尺寸对流场和相变动力学的影响.研究发现,Re、Ca和腔口尺寸的变化对进气道下流动再循环和相变动力学有一定的影响.当Re从100增加到200时,相变时间(TF)先缩短后延长.在Re=100时,混合纳米流体相变速度快,相变时间降低约26%.当Ca为最大值时,相变时间减少了12.5%.腔口尺寸对相变有负面影响,而腔口尺寸的增大使相变时间增加了19%.

    相变过程弹性墙纳米流体有限元法

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    多层多孔金属泡沫填充的水基散热器冷却CPU:基于热液和熵产分析角度

    Amin SHAHSAVARMohammad SHAHMOHAMMADIMajid SIAVASHI
    3641-3655页
    查看更多>>摘要：本研究利用多层多孔金属泡沫从热液和熵产分析角度来改善散热器的性能,并采用计算流体力学方法进行数值模拟,将结果与单层金属泡沫和无金属泡沫情况进行了比较.对于多层泡沫,考虑了两种模式:层间渗透率随着CPU距离的增加而逐渐增加或减少.结果表明,当泡沫层渗透率随着CPU距离的增加而逐渐减少时,散热器的温度分布均匀性最好,热阻最低,对流系数最高,热液综合性能最好;当泡沫层渗透率随着CPU距离的增加而逐渐增加时,多层泡沫的摩擦熵最低,热熵最高,总熵产率最低.与不含金属泡沫的散热器相比,摩擦熵、热熵和总熵产率分别降低了64.51%～73.02%、42.80%～220.34%和19.68%～62.36%.

    散热片熵产分析CPU冷却传热多层多孔泡沫热阻

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    含Mxene新型纳米流体太阳能托盘的数值研究

    Kaniz FARHANAAbu Shadate Faisal MAHAMUDEKumaran KADIRGAMA
    3656-3669页
    查看更多>>摘要：本研究通过计算研究了Mxene-大豆油纳米流体在单个太阳能托盘中的热学和流体行为.太阳能托盘具有输入口和输出口.在稳定的热通量下,将Mxene纳米流体以不同的体积浓度泵送通过太阳能板.采用计算流体动力学(CFD)流体流动辐射模型,利用太阳能板模拟Mxene纳米流体的热物理实验数据.研究了温度、内能、努塞尔数、传热速率、表面传热系数和表面摩擦因数等热力学和流体力学参数的影响.对于Mxene纳米流体,出口温度、内能和表面摩擦因数的最大增幅分别为3.46%、1.2%和11%.太阳能板的效率提高了30%～32%.此外,新开发的Mxene纳米流体具有很好的热应用前景,热物性能也经过方差分析得到证实.

    Mxene纳米流体大豆油数值模拟热性能太阳能板

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