热辐射研究生学术论坛(第二十五期)

文摘   2025-01-03 09:25   山东  

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(第二十五期)

会议时间2025年1月18日 19:00-21:00

主持人: 吕松 武汉理工大学

点评专家:李明 中国科学技术大学

               张欣 江南大学

报告安排

参会方式

#腾讯会议:591-688-991

寇享直播:https://www.koushare.com/live/details/40204

报告简介:


报告题目复合冷却:面向发电与储电设备的下一代被动高效热管理技术


报告摘要作为全球能源转型的核心驱动力,可再生能源技术正以前所未有的速度发展。其中,热电、光伏及储能电池因其在能源转换与存储领域的独特优势以及低碳排放特性,成为推动能源转型的关键技术。然而,高温运行环境对这些发电/储电设备的性能构成了严峻威胁。在热电领域,冷却性能直接决定了模块的温差和热电转换效率;在光伏系统中,即便是高效的聚光技术也难以避免约60%的废热产生,导致系统性能大幅衰减。此外,储能电池在高温环境下的运行效率同样面临显著下降的问题。尽管主动冷却技术在温度调控方面表现优异,但其高能耗与系统复杂性严重制约了其大规模应用。在此背景下,被动复合冷却技术应运而生。该技术通过创新性地整合辐射冷却与蒸发冷却实现了可持续的高效冷却性能,为发电/储电设备热管理提供了全新的解决方案。研究结果表明,相较于传统的风冷方式,复合冷却技术能够将热电输出功率提升7.2%,降低光伏运行温度10.1 ℃,并提升光伏发电量17.2%。此外,该技术可以显著改善电池的性能,降低电池运行温度7 ℃并缩短放电时间2.5%,更显著的是,这一冷却技术可以使光伏-电池集成系统的整体性能提升70%。这一突破性进展不仅为发电/储电设备热管理领域注入了新的活力,更为构建环境友好型、低碳可持续的能源系统开辟了切实可行的技术路径。


报告题目竖直表面的日间亚环境辐射制冷


报告摘要辐射制冷技术作为一种无能源消耗的被动制冷策略,在过去的十年中受到了广泛关注并取得了显著的进展。然而,传统辐射制冷器件通常表现出全向的热辐射特性,因此仅适用于开阔的水平表面(如屋顶)。当这些器件被用于竖直表面(如墙面)时,其面向低温天空的视场显著缩小,同时还会吸收来自地面、周围物体的热量,因此实现竖直表面的日间亚环境辐射制冷仍然是一个挑战。本报告将介绍我们针对这一挑战,系统的分析了竖直表面的辐射换热过程并构建了竖直表面的热平衡方程,探索了实现日间亚环境辐射制冷所需的光谱特性和角度特性,设计了一种跨波段热辐射角度和光谱协同调控的对称破缺结构,实现了热辐射在空间角度上的非对称分布以及在光谱上的选择性调控,攻克了竖直表面的日间亚环境辐射制冷难题,即使在炎热的正午,我们设计的辐射制冷器件仍然保持约2.5°C的亚环境辐射制冷性能。



报告题目用于增强红外发射率调制的自起皱聚苯胺快速响应电致变色器件


报告摘要聚苯胺基电致变色器件可以通过施加不同电压,可逆的改变其光学特性,在红外信息隐匿方面表现出显著的潜力。然而,具有平面聚苯胺功能层的传统器件往往在红外发射率调制和响应时间方面存在不足,造成了信息泄露的风险,导致信息传递效率低。为了解决这些问题,作者通过自起皱的方法,将具有褶皱结构的聚苯胺层引入了电致变色器件中。结合理论模拟结合实验结果,证明了褶皱结构具有增强的减反射效果,并可使聚苯胺实现更彻底的氧化还原。以此制备的褶皱聚苯胺基器件表现出优异的红外发射率调制幅度(0.375)短响应时间(着/褪色时间为1.8/2.6 s),可实现8.9℃的温度调控。此外,各种图案化、反图案化的器件可无模板制备,更复杂的图案也可通过擦除多余的聚苯胺层制备。基于这些器件,作者提出了两种加密/解密策略,以实现更安全的红外信息隐匿。这篇文章为实现更有效的光谱调控和快速响应的聚苯胺基电致变色器件提供了指导,在红外热管理和红外信息保护方面展现出极大的潜力。



第二十六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



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