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孙小琴: 作品数：22 被引量：57H指数：5; 供职机构：长沙理工大学能源与动力工程学院更多>>; 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省普通高等学校教学改革研究项目更多>>; 相关领域：动力工程及工程热物理文化科学建筑科学交通运输工程更多>>

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基于相变材料的光伏/光热系统性能实验研究: 2025年; 利用具有等温蓄放热过程的相变材料(PCM)为介质,调控太阳能光电转换过程中太阳电池的温度变化,实验对比PVPCM系统和PV/T-PCM系统在不同太阳辐照度工况下的能量转换性能。结果表明,在PV-PCM系统中,相变材料可有效减缓光伏组件的温度上升,但在长期实验条件下,PV-PCM系统可能过热;PV/T-PCM系统的综合能量转换效率和效率平均为53.8%和14.45%,PV-PCM系统综合能量转换效率和效率平均为20.96%和11.7%,单独PV系统能量转换效率平均为8.89%。结果表明,采用PV-PCM系统和PV/T-PCM系统可显著改善光伏组件的能量转换性能。; 孙小琴廖柏琛李岱锋张晓烽石尔李杰; 关键词：太阳能相变材料能量转换效率

双翅片矩形相变储能单元蓄热性能实验研究被引量：4: 2024年; 以双翅片矩形相变储能单元为研究对象,开展不同边界温度下(50℃、55℃、64℃、69℃、73℃)相变材料熔化过程的可视化实验,通过观察相变材料固液相变界面、温度和液相率变化分析储能单元内相变材料的熔化行为和传热规律,探究不同边界温度对储能单元蓄热性能的影响。研究表明:熔化后期储能单元内出现的熔化死角极大延长了蓄热时间,熔化死角用时比均大于30%;边界温度增加,固液相界面形状无明显变化,相变材料内温度分布及变化趋势相似,但固液相界面演化进程加快,自然对流加强,相变材料内温度分布不均匀性最大增加60%,相变温度最大增加2.9℃;边界温度从50℃提高至73℃时,完全熔化时间缩短510 min,且边界温度越低时(Fo)/(Ste)越大,表明在边界温度较低时,增加边界温度对相变材料的强化传热效果更明显。; 罗意彬段文超严景好李杰孙小琴廖曙光; 关键词：自然对流

板式相变储能单元的蓄热特性及其优化被引量：7: 2020年; 本文以板式相变储能单元为研究对象、石蜡作为相变材料,探究了不同单元结构内板式相变储能单元的蓄热过程,综合考虑相变储能单元中热电偶的布置、相变储能单元的宽高比及厚度的影响,对相变蓄热过程的换热效率进行了分析与讨论。结果表明:测点热电偶会加快石蜡熔化过程;液相材料内的自然对流加速了石蜡的熔化进程,使相变储能单元上部区域熔化速率高于下部区域;受浮升力以及换热面积的共同影响,宽高比为3∶1的相变储能单元熔化速率最快,宽高比为2∶3的储能单元熔化速率最慢;石蜡熔化总时长随厚度的增加呈抛物线形式增长。经济性分析表明,宽高比为3∶1、厚度为30 mm的相变储能单元为最优结构。; 刘丽辉莫雅菁孙小琴李杰; 关键词：自然对流

储能电池组浸没式液冷系统冷却性能模拟研究: 2025年; 随着储能需求的快速增长,单体电池容量越来越大,大容量电池逐渐成为电化学储能系统的主流,然而对现有电池组冷却系统的研究仍集中在小容量电池系统。本工作对280Ah大容量电池组浸没式液冷系统进行研究,探讨了电池间距,冷却液进出口方式、进口流速、种类对冷却性能的影响,进一步分析了冷却液热物性参数对冷却效果的影响权重。结果表明:适当增加电池间距对浸没式液冷电池组冷却效果有积极影响,当电池间距由0增加至5 mm时,电池组最大温差ΔT_(max)、最高温度T_(max)分别降低1.57℃、1.84℃;冷却液进口位置对ΔT_(max)和T_(max)影响大于出口位置的影响,进口位置对电池箱体内流场影响大于出口位置的影响;ΔT_(max)和T_(max)随进口流速增加而降低,进口流速由0.2 m/s增加至0.4 m/s时,ΔT_(max)和T_(max)分别降低21.2%、8.0%;去离子水冷却效果最佳,硅油冷却效果最差,去离子水相较于硅油的ΔT_(max)和T_(max)分别降低5.17℃、5.99℃;冷却液热物性参数对电池组冷却效果影响权重依次为密度、比热容、热导率和动力黏度。本研究结果对大容量电池组浸没式液冷系统设计具有一定指导意义。; 陈岳浩陈莎陈慧兰孙小琴罗永强; 关键词：数值模拟

碳基纳米石蜡复合相变储能材料制备与性能研究: 2024年; 相变材料的低导热系数限制了相变储能系统的传热效率。本工作针对石蜡导热系数低的问题,以石蜡为基底材料,选取羧基化多壁碳纳米管(MWCNT)与纳米洋葱碳(CNOs)作为高导热介质,采用两步法分别制备了系列不同质量浓度的碳基纳米石蜡复合相变材料(CPCM),探究了两种纳米材料的添加量对CPCM的相变温度、相变潜热、导热系数和运动黏度的影响。研究结果发现,碳纳米材料的加入对石蜡的相变温度的影响较小,最大温度偏差仅为1.811℃;相变潜热随着纳米颗粒质量浓度变化呈现非线性变化趋势,CNOs质量分数为4%时,CPCM潜热减少最多,达到16.4%;CPCM的导热系数和液相材料的运动黏度均随着纳米添加剂浓度的增加而增加,4%CNOs-PCMs材料液态和固态导热系数分别为0.3167 W/(m·K)和0.8322 W/(m·K),导热系数增幅最大,达到80.7%和195.9%,与MWCNT相比,使用CNOs作为石蜡的高导热介质,更有利于增强复合相变材料的导热性能。本研究为开发具有高导热系数的石蜡复合相变材料提供了实验依据,为不同需求下纳米石蜡复合相变材料的选择提供了参考。; 陈莎陈岳浩孙小琴廖曙光; 关键词：相变储能石蜡多壁碳纳米管相变潜热

基于创新人才培养的教学模式改革——以建筑能源系统课程为例被引量：1: 2017年; 随着国家研发投入的不断增加,科研创新成果不断涌现,对大学毕业生提出了更高的要求,大学生创新能力逐渐成为企业衡量人才的标准之一。为培养大学生的创新能力,在建筑能源系统课程中开展研讨式教学模式,以学生探索建筑节能新技术和新方法为主,教师课堂以引导为主,逐渐培养学生的创新思维;结合各类大学生科技类竞赛项目,让学生的创新思维得到具体实施,进一步激发学生的创新意识。; 孙小琴余涛姜昌伟; 关键词：研讨式教学创新思维

相变材料在夏热冬冷地区建筑围护结构中应用的性能研究被引量：2: 2020年; 相变材料(Phase change material,PCM)在建筑围护结构中的应用是一种改善室内热环境和居住舒适度的有效方法。为探索相变材料在夏热冬冷地区应用的节能潜力,对比研究了不同相变材料应用方法的节能效果,以能源使用强度(Energy use intensity,EUI)评价不同应用方法的建筑性能,旨在找出最优的应用方法。所用的相变材料以高密度聚乙烯球封装,并嵌入在XPS保温板中,形成XPSPCM板。研究结果表明:在制冷季,将XPSPCM板安装在建筑物墙体内表面时的EUI比其装在建筑物墙体外表面时降低了0.27~0.66kWh/m2,采暖季的降低幅度为0.68~0.88kWh/m2。综合考虑全年工况时,当XPSPCM板安装至建筑物墙体靠近内表面时EUI值最小。以EUI雷达图对比XPSPCM板集中于建筑不同朝向的应用效果,结果显示对于熔点为25℃的相变材料,相变材料集中布置于西向外墙时时建筑能耗最低。; 孙小琴樊思远林逸安涂航廖曙光; 关键词：相变材料建筑墙体建筑朝向

基于相变材料蓄热的5G通信基站柜体优化: 2023年; 针对5G通信基站散热性能不佳、能耗高、过热风险大、冷却效率低等问题,本工作从优化基站柜体的角度出发,探究了相变材料相变温度(16~30℃)、相变材料安装位置以及相变通风对5G基站能耗的影响。以长沙地区为例,设计了20种不同相变温度、不同相变材料安装集成的相变柜体模型以及2种通风柜体模型,采用EnergyPlus软件模拟不同模型下的能耗。结果表明:传统基站年耗电量为3469.92 kWh,夏季典型日基站柜体温度由外壁至内壁呈下降趋势,冬季反之,基站全年72.75%时间均处于放热状态,基站柜体优化时需更注重冬季和过渡季节散热能力的设计,兼顾夏季隔热性能的优化;基站加入相变材料时,外侧布置均优于内侧布置;相变温度为25℃相变材料、相变材料外侧布置时基站节能效果最佳,全年耗电量可降低124.75 kWh,其1月份节能率最大为16.87%;在此基础上引入通风,基站年能耗由3469.92 kWh降低至2316.87 kWh,年节能率达33.22%,且1~4月和11~12月,月节能率均超过50%;相较于未加入相变材料通风,加入相变材料通风在12月份节能率最大,可达17.78%。; 朱江恬张圆罗意彬杨慧婷李杰孙小琴; 关键词：相变材料性能模拟柜体结构

以工程案例促进课程思政建设——以《工程流体力学》课程为例: 2022年; 工程流体力学是能源动力类、土木类等工科专业的专业基础课,在连接公共课和专业课之间起到至关重要的桥梁作用。但课程偏于理论,学生无法有效建立课程内容与实际工程之间的关系,且受课程难度的影响,课程思政的实施更是困难重重。本课程以实际工程案例为课程内容载体,工程案例分析过程中潜移默化融入课程思政内容,构建“知识-工程-思政”的有效结合体,既提高了学生的知识能力,又提高了工程实践能力和爱国情怀。; 孙小琴石尔穆康梅雄; 关键词：工程流体力学工程案例爱国情怀

板式相变储能换热器的性能优化被引量：4: 2021年; 本工作设计了一种板式相变储能换热器,研究几何参数对换热器储能性能的影响。控制换热器的体积与储能量不变,构建了5种不同结构的板式相变储能换热器模型,利用FLUENT软件分别对其进行储能数值模拟,并对最佳结构的入口温度、入口流速进行优化计算。结果表明:减小板式相变单元厚度可以增加换热速率,但同时会增加压降,计算得到相变单元数量N=5时换热效率最佳;板式相变换热器的储能速率与边界流体流速成正比,与压降成反比;板式相变换热器的换热速率随入口温度升高而增加,但增加的幅度随着边界流速或温度的增加而减小。综合考虑换热器内部结构与工况对换热性能的影响,本研究中换热器性能最佳的为相变单元数量为5、热流速率为0.5 m/s的换热器模型,同时发现在实际应用中当流速较小时,需要重点关注换热器内部结构的设计。; 刘丽辉张航彭子安李杰孙小琴; 关键词：数值模拟压降

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