热辐射研究生学术论坛（第十五期）

热辐射是能量传递的三大基本方式之一，是一种由于粒子热运动产生的、以电磁波形式传播的辐射。作为传热领域的重要组成部分，热辐射在航空航天、能源转化、工业制造、生物医学等领域均具有重要的应用前景。

为了促进热辐射及其应用领域的知识传播和成果分享，拓宽学术视野，推动相关领域的学术交流，为国内外优秀研究生提供一个高水平的学术交流平台，期刊《储能与节能（英文）》（Energy Storage and Saving）联合微信公众平台“热辐射与微纳光子学” 共同举办研究生学术论坛。本次论坛将聚焦热能转换，热系统管理等工程热物理领域的关键科学问题，深入探讨热辐射领域的学术前沿及技术应用，对促进能源高效利用，催生新技术和新模式具有重要意义。

会议名称：热辐射研究生学术论坛（第十五期）

会议时间：2024年3月30日 19:00-21:00

主持人：郭延铭哈尔滨工业大学

点评专家：鲍芳琳 西湖大学

田彦培普渡大学

报告安排：

参会方式：

#腾讯会议：263-167-077

寇享直播：https://www.koushare.com/lives/room/960213

报告简介：

报告题目：纳米流体集热器遇上形状记忆合金

报告摘要：纳米流体作为太阳能集热器最常见的工质之一，在光热转换领域有着独特的优势，但是由于其在光热转换中温度一般处于低品位热能所以实际应用上限制了纳米流体的实际应用，而记忆合金作为一种高效的能量转换器件，在将热能转换为电能方面表现出了高效利，低温差等独特优势。本项工作在利用纳米流体驱动形状记忆合金（SMA）发电机领域具有新颖性。首先，比较了直接吸收太阳能集热器（DASC）和真空管在太阳能转换方面的光热转换效率。在工作流体中加入了 MXene 纳米材料，在 MXene 纳米流体中加入聚丙烯酸（PAA）和聚乙二醇（PEG）不仅增加了 MXene 片间距，还增加了 MXene 表面的亲水基团。这不仅增强了纳米流体的光热吸收和热转换能力，还提高了纳米流体在工作流体中的稳定性。随后，我们设计了一种增强型发电装置。该装置分为两部分，光热转换部分吸收太阳辐射并将其储存在真空管中，另一部分，即 SMA 发电机，将热能转换为电能。这项工作验证了纳米流体的光学和热学特性。实验验证了低品位太阳能在 SMA 发电领域的可行性。扩大了低品位能源的利用范围。

报告题目：面向户外电力设备热管理的辐射制冷材料研究

报告摘要：过热严重影响户外电力设备的稳定运行，是造成设备故障和缺陷的主要原因。增强发热电力设备的高效散热，可以提高设备的过载能力，增强其可靠性。辐射制冷是一种零能耗的被动冷却技术，其作用原理是反射太阳辐射以降低太阳热吸收，并发射中红外热辐射至外太空与周围环境从而实现被动降温的效果。为了将辐射制冷技术用户外电力设备的热管理，我们提出并制备了基于二维高导热散射体以及反蛋黄壳结构散射体的两种辐射制冷材料，并基于光学模拟揭示了两种散射体独特的光散射机制。户外电力设备模型以及电站实地测试证明了我们所制备的辐射制冷材料用于增强电力设备散热的优异效果。该研究为面向户外电力设备热管理的辐射制冷材料的设计与制备提供了一些指导原则与思考。

报告题目：基于光热化学耦合模型的太阳能甲烷干重整反应器的设计与优化

报告摘要：在太阳能驱动甲烷干重整制氢过程中，反应器起到了十分重要的作用。为了提高反应器性能，本文设计并优化了一种具有复合抛物面二次聚光器和半球壳状多孔介质吸热体的腔式反应器。首先，基于蒙特卡罗光线追迹法（MCRT）和计算流体动力学方法（CFD），建立了反应器光-热-化学耦合三维数值计算模型。基于该模型，研究了不同孔隙结构参数对反应器性能的影响规律，发现孔隙率和平均孔隙尺寸会显著影响吸热体内的太阳能分布和温度分布，但对甲烷干重整化学性能的影响较小。接着，以提高光能-化学能转化效率为优化目标，改良设计获得了一种最佳反应器，其孔隙率为0.85 ，孔直径为1 mm。接着，分析了反应物进料比、入射光功率和入口流量对反应器性能的影响规律，发现上述因素对反应器性能的影响十分显著，并且影响规律十分复杂。为了在尽可能提高光能-化学能转化效率的同时，尽可能降低碳沉积量，优选出了一种最优工况，其反应物之比CO2:CH4为1:1、入口流速为0.6 L·s⁻¹、入射光功率为3 kW。最后，在最优工况下评估了最佳反应器的光热化学性能，发现其甲烷转化率、光能-化学能转化效率、光能-热能转化效率分别可达36.71%、30.88%、59.05%。本文研究结果可为太阳能反应器的设计和优化提供有益的借鉴。

第十六期热辐射研究生学术论坛也在筹备当中，欢迎感兴趣的学生报名参加！

报名方式：

请以邮件的形式将报告题目、中文摘要以及报告人信息（姓名、单位、硕士/博士、免冠照、指导老师）发送至邮箱thermalradiation@163.com，邮件主题请按照格式“单位+姓名”书写。初选通过之后，将发邮件确认。

关于《储能与节能（英文）》

《储能与节能（英文）》（Energy Storage and Saving）是一本由西安交通大学主办， 西安交通大学能源与动力工程学院和期刊中心共同承办的开放获取英文学术期刊。Energy Storage and Saving刊载储能与节能领域的原创性研究成果，致力于推进基础研究及其在热力学、化学、生物学、机电学、磁学、经济学等领域的广泛应用，为人类能源的可持续发展贡献智慧和方案。期刊由西安交通大学王秋旺教授担任主编，陶文铨院士担任荣誉主编，并于2021年入选“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊”项目。

期刊主页:

http://www.keaipublishing.com/en/journals/energy-storage-and-saving/

投稿网址：

https://www.editorialmanager.com/enss/default1.aspx