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【科学研究】学校教师李睿博士科研团队分别在国际著名期刊《Energy》和《Applied Thermal Engineering》发表学术论文

发布时间:2026-09-22浏览次数:10

学校新能源与动力工程学院教师李睿在光伏光热领域取得重要进展,相关成果以题为《An in-depth study on the annual perfommance of acetone and R141b micro heat pipe PV/T systens》以及《Annual thermal resistance and efficiency analysis of rectangular and trapezoidal miniature flat heat pipe array PV/T》,分别于2025年12月、2026年7月在国际著名期刊《Energy》(中科院一区Top期刊,IF=9.496)和《Applied Thermal Engineering》(中科院二区Top期刊,IF=7.202)发表。上述两刊均为能源科学与热能工程领域的国际权威期刊,在太阳能高效利用、传热传质等研究方向具有重要的学术影响力。

为解决微热管PV/T电池温度高、热阻大、全年效率低的问题,首次系统地将低沸点工质R141b与矩形微热管阵列引入微热管PV/T全年性能调控研究。具体创新体现在以下三个方面:

1、工质创新:系统对比丙酮与R141b,发现R141b平均启动时间达86.5%,远高于丙酮的28.2%,平均热阻为3.6×10-4m2·K/W,仅为丙酮8.1×10-4m2·K/W的44.4%,占总热阻比例7.5%,显著低于丙酮的15.5%。

2、结构/工艺创新:在相同横截面积下设计并对比矩形与梯形微型扁平热管阵列,R141b 25%填充率及户外全年典型日测试;矩形通道流速与Re更高,平均热阻3.8×10-4m2·K/W,占总热阻7.9%,低于梯形的6.9×10-4m2·K/W和13.3%。

3、机制创新:通过热阻网络量化各层热阻,揭示“工质沸点—启动时长—热管热阻占比—电池温度—光电/光热效率”的耦合链条,提出低沸点工质提前相变与矩形通道强化流动沸腾/冷凝循环协同,降低电池温度和模块热阻,同时提升光热与光伏输出。

该工作为微热管PV/T提供了低成本、可全年稳定运行、适合寒冷地区的工质与通道选型方案,同时探索了“低沸点工质+几何优化+热阻网络”协同调控的可行路径。该工作对PV/T的实际工程应用具有重要借鉴意义。

新能源与动力工程学院紧密围绕国家“碳达峰、碳中和”战略需求,立足甘肃得天独厚的太阳能资源与新能源产业优势,坚持职业本科教育定位,深入推进产教融合、科教融汇,持续加强专业建设与科技创新能力。学院依托太阳能光伏光热利用等学科科研平台,长期深耕太阳能高效利用、热管传热技术与新能源动力系统等研究方向,鼓励教师面向行业企业技术难题开展应用基础研究,积极推动科研成果转化与人才培养的深度融合,为服务区域新能源产业高质量发展和绿色低碳转型提供了有力支撑。

(撰稿:李睿      审核:孙林)


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