声波熔流,熔盐畅行—超声赋能的高效传热熔盐输送系统

江苏大学生创新大赛(2024)
教育厅平台管理员审核项目通过
钮家乐 (22211430)
中国矿业大学徐海学院
声波熔流,熔盐畅行—超声赋能的高效传热熔盐输送系统
高教主赛道
本科生创意组
新工科类
  • 线下实体
  • 老师持有部分股权
超声熔盐探索者
创意计划阶段
保密
工学
熔盐储能是一种高效节能的新型储能方式,因其成本低廉,容量巨大而被广泛应用在光热发电、电网调峰等储能系统中,有着巨大的发展潜力和应用市场。熔盐储能是以熔盐作为储热介质,通过熔盐蓄热和放热过程中的温差实现热能存储。熔盐的储热温度范围为160℃—540℃,但其凝固点为142℃,系统运行中由于管道散热存在输盐管道易冻堵问题。现有的解决方案是在熔盐管道外侧缠绕电伴热带,使用电加热保证管道内部温度高于凝固点,但其存在加热温度高、时间长、能耗大等缺点。基于现状,本作品设计了一种基于超声空化机理的熔盐输送装置,将超声波强化传热机理应用在熔盐储能系统中,在输盐管道外侧安装功率40W,频率30kHz超声波换能器,利用超声的空化效应解决管道内部热量传递速率慢、电伴热带加热时间长的问题,通过Comsol数值模拟结果显示,在不影响熔盐系统正常运行的情况下,超声波的加入可使熔盐输送管道内部最高温度提高23K,管道中心温度提高8K,使电伴热带的加热温度由295℃降至190℃,总运行功耗降低了38.5%。针对熔盐在低温时粘度大、流动阻力大的问题,本作品设计了内置无轴绞龙叶片输送机构,解决了熔盐输送流速慢和熔盐堆积的问题。本作品既解决了熔盐系统易冻堵的问题,又大幅度降低系统运行能耗,节能减排潜力巨大。
姓名 所在或毕业院校 毕业时间 学历 学位 所学专业 成员类型
钮家乐 中国矿业大学徐海学院 2025-06-30 本科 学士 能源与动力工程 团队负责人
尹千羽 中国矿业大学徐海学院 2025-06-30 本科 学士 能源与动力工程 成员
邓祥 中国矿业大学徐海学院 2027-06-30 本科 学士 能源与动力工程 成员
金奂旭 中国矿业大学徐海学院 2027-06-30 本科 学士 能源与动力工程 成员
夭梦桐 中国矿业大学徐海学院 2027-06-30 本科 学士 能源与动力工程 成员
王睿哲 中国矿业大学徐海学院 2025-06-30 本科 学士 会计学 成员
赵欣卓 中国矿业大学徐海学院 2025-06-30 本科 学士 会计学 成员
阚家旋 中国矿业大学徐海学院 2025-06-30 本科 学士 能源与动力工程 成员
姓名 所在院校 研究方向 职务 职称 教师类型
丁艳 中国矿业大学徐海学院 清洁能源开发与利用 系主任 副教授 指导教师
时鹏飞 中国矿业大学徐海学院 企业管理 创新创业中心 讲师 指导教师
王桂卿 中国矿业大学徐海学院 强化传热传质 专任教师 讲师 指导教师
刘聪 中国矿业大学徐海学院 制冷空调、低碳节能 专任教师 讲师 指导教师
杨新意 中国矿业大学徐海学院 机械设计制造及其自动化 专任教师 讲师 指导教师
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