科研部门

传热传质研究中心

  研究领域  

  新型高效紧凑式换热技术与装备、超/跨临界CO2工质能源动力循环新体系理论与应用技术、新型高效吸附式制冷/热化学储能、先进热功能材料与器件等 

  研究方向  

  1.新型高效紧凑式换热技术与装备:新型高效紧凑式换热器传热机理、高精度跨尺度大规模网格数值仿真、结构完整性设计与优化、全尺寸样机研制及测试验证等; 

  2.超临界流体基础研究及能源动力循环研究:通过界面解析获得超临界-亚临界不同过程射流前缘扩展基本规律和分形规律;搭建超临界低温CO2相变循环实验台,开展针对低温多组分两相流动的关联式推导和数值模拟工作,获得了多组分两相流动流型转变、传热和压降规律; 

  3.新型高效吸附式制冷/热化学储能:高效吸附式制冷/热化学储能材料研制与规模化制备、反应传递过程耦合及性能强化、吸附式制冷/热化学储能装备的研制和应用推广; 

4.先进热功能材料与器件:导热通路构筑与热传导机理、高分子结构控制、微纳米填料分散改性和定向排布技术;超薄/超导系列热管技术及产品;散热模组;热管理系统整体解决方案;热设计评估、测试、优化改造服务等

  人员组成

  现有职工17人,其中正高级岗位人员3人,副高级岗位人员6人;在站博士后6人;在读研究生35

  2022年项目情况  

  2022年度在研项目 37 项,新争取各类项目10项,其中中国科学院战略性先导科技专项(A类)1项、自然科学基金青年项目1项、自然科学基金外国学者研究基金项目1项、自然科学基金外国学者研究基金匹配项目1项,国际合作项目1项,院基础研究领域青年团队项目1项,博士后基金2项、企业委托2 

  2022工作进展与主要成果  

  新型高效紧凑式换热技术与装备方面,全面完成国家能源集团百MWsCO2发电系统高效换热设备关键技术研究项目的样机研制与测试等各项任务,全部达到考核指标。建立再压缩sCO2循环热力学模型,获得不同结构回热器参数对系统性能的影响规律,完成院青年团队项目年度任务。搭建了湿化燃机回热器性能测试平台,建立性能预测模型和软件,预测与试验结果误差小于5%,完成两机专项里程碑节点任务。 

  /跨临界CO2工质能源动力循环新体系理论与应用技术方面,搭建超/近临界流体非平衡态能质传递基础理论框架,发现临界距离与临界涨落新机制;建设相移干涉和荧光分子探针耦合测量平台,实现超临界热对流、射流、相平衡过程精密计测;发展临界传递及循环理论模型,获得面向超临界 CO2 压缩储能循环及蓄热辅助下布雷顿循环增效新设计。 

  新型高效吸附式制冷/热化学储能方面研制了SFO型磷酸铝分子筛材料优化制备和放大工艺,完成了百公斤级材料制备和成型,建成了10kW级磷酸铝-水吸附式制冷样机;研制了适合高温蓄热的钙基纳米材料,蓄热温度较无修饰材料下降56℃;建成了350kWh级开式谷电吸附蓄热供暖中试系统并成功运行,蓄热密度达到120kWh/m3,释热功率35-60kW 

  先进热功能材料与器件方面,掌握了多维多尺度导热粉体填料分散和表面修饰改性等关键技术,高分子结构控制、导热通路构建等关键工艺,针对不同需求研发出系列高热导低热阻无硅相变材料、液态金属导热膏、导热硅脂、高回弹轻量化导热垫片、导热结构胶。掌握0.4mmVC1.2mmLHP技术,浸没式冷却散热能力达600W;完成大功率芯片长距离输散热系统设计搭建并通过测试,等效热导率达1200 kW/(m·K)。知识产权入股产业化公司,完成团队股权激励。 

  先进非接触温度测量方面,根据院仪器研制项目与两机项目研究需要,探究了运行与结构参数对测温探头防护性能作用机制;研究了各因素对多光谱测温精度的影响规律;开发了多功能叶片测温软件;搭建了测温模块,各测试指标满足年度节点要求。

年度发表论文30篇,其中SCI收录25篇,包括国际知名期刊Nature Communications1篇,5篇被EI收录;申请专利20项,其中发明专利15项,授权发明专利4项。

  主 任:淮秀兰 副主任:陈林