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美研究人員發明新型液壓泵 或可用于太陽能發電

發稿時間: 2017年10月19日    【 字體:
 

來源:環球網  發布時間:2017-10-19

美國科技博客網站近日的一份報告顯示,來自美國佐治亞理工學院、斯坦福大學和秘魯大學的研究人員發明了一種新型液壓泵,其采用的新型技術使該液壓泵可在溫度為1673開爾文(約為1400)的環境下工作。

新型液壓泵由陶瓷、石墨、金屬鎢和一種叫氮化鋁陶瓷的材料制成,氮化鋁陶瓷是“可加工的氮化鋁復合物”。這種新型液壓泵是為了解決材料在高溫環境下發生膨脹的問題而量身設計的。據報道,在測試中,新型液壓泵僅垂直膨脹了1mm。研究人員稱,這種新型液壓泵可以連續工作72小時,它的極限工作溫度也不是1400℃,因為他們的發熱器不能提供更高的溫度,所以真正的極限溫度還不能確定。

研究人員將液壓泵的應用范圍由冶金業擴大到太陽能發電。位于內華達州托諾帕附近的110兆瓦新月形沙丘太陽能熱發電塔,內有一個熔鹽儲存槽,該儲存槽通過大量叫作“定日鏡”的鏡子將太陽光反射到超高溫礦物表面來進行加熱,進而驅動蒸汽渦輪機來產生電力。

為什么要使用熔鹽呢?因為熔鹽是良好的導熱體。液壓泵將經過加熱的液態鹽存儲存槽中抽取到熱交換器,在熱交換器中,液態水變成水蒸氣驅動蒸汽渦輪機產生電力。研究人員面對的一個難題是液態鹽只有在溫度為566℃時才能獲得,不過最近的研究發現液態錫能夠替代熔鹽。液態錫有更高導熱系數并且能夠在溫度為1400℃時使用,瞬時提高了23個數量級的傳熱系數。這就是新型液壓泵派上用場的地方。液壓泵制造者估計新型液壓泵能夠使太陽能發電廠“相對提升約50%的效率”和“降低約20%30%的成本”。

然而,報道稱,還有更多的工作有待完善。因為72小時的測試后,液壓泵的傳動裝置“受到了明顯的磨損”,所以研究人員需要改進設計以使液壓泵能夠長時間工作。


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