蓄能是太陽能高溫熱發電連續運行及風電、光伏發電規模接入的關鍵環節，熔融鹽作為傳熱蓄熱介質是人們的研究熱點。高溫熔融鹽混合蓄放熱機理及其調控機制對于高溫單罐蓄熱系統設計具有十分重要意義。為了降低蓄熱成本，人們向熔融鹽中添加納米粒子，提高熔融鹽導熱系數和比熱容，提高熔融鹽傳熱蓄熱特性。但現有的研究多集中在納米粒子對熔融鹽熱物性影響研究，對于添加納米粒子后熔融鹽傳熱蓄熱特性，尤其是單罐混合蓄放熱機理影響報道較少。本研究以自主研發的低熔點四元混合硝酸鹽為基體材料，探求穩定的高性能混合熔融鹽納米復合材料制備方法，探析納米顆粒對混合熔融鹽熱物性提升機理，探究混合熔融鹽納米復合材料相變與自然對流傳熱規律及強化機理，獲得混合熔融鹽納米復合材料混合蓄放熱機理及調控機制，為熔融鹽單罐蓄熱系統設計提供理論設計依據及基礎數據。

蓄熱是太陽能高溫熱發電連續運行、風電/光伏發電規模接入及清潔能源供暖的關鍵環節，熔融鹽作為傳熱蓄熱介質是人們的研究熱點。本項目在篩選出熔鹽納米復合材料批量制備方法的基礎上，實驗獲得了熔鹽納米復合材料最佳制備條件及其熱物性與溫度的試驗關聯式，通過熔鹽納米復合材料的微觀結構，揭示了熔鹽納米復合材料熱物性提升機理；基于熔鹽納米復合材料的熱物性，通過實驗和數值模擬相結合的方法研究了熔鹽納米復合材料的相變傳熱規律，分析了導熱系數和比熱容變化條件下的相變傳熱影響機制；搭建了熔鹽自然對流傳熱實驗系統，分析了不同工況下熔融鹽納米流體在圓柱腔內的自然對流傳熱變化規律，獲得熔融鹽自然對流Nu數與瑞利數（Ra）的試驗關聯式。數值模擬研究了豎直排列兩根圓柱、交錯排列兩根圓柱和多根管排圓柱表面的自然對流傳熱規律，優選出了最佳的管排間距。基于熔鹽自然對流傳熱規律，設計和搭建了熔鹽單罐蓄放熱實驗系統，通過實驗對內置浸沒式換熱器與圓柱形隔板的熔鹽單罐蓄熱系統蓄放熱性能進行了分析，通過數值模擬對盤管換器和圓柱形隔板進行了優化，研究了盤管換熱器布置位置、取熱方式和圓柱形隔板尺寸對單罐內熔鹽流場的影響，獲得了熔鹽單罐蓄放熱系統內部最佳設計參數。探究了低熔點混合熔融鹽納米復合材料混合蓄放熱強化機制，提出調節換熱器入口參數、設置混水器和混合熔鹽蓄放熱PID調控機制，可實現熔鹽單罐蓄放熱系統釋熱功率的穩定。本項目研究結果可為低成本熔鹽單罐蓄放熱系統用于清潔供暖提供思路。項目共發表期刊論文24篇，其中SCI收錄期刊論文10篇，EI論文14篇，申請專利10項，授權6項，培養博士生2人，碩士生9人。 2100433B

排水系統作為城市的“靜脈”，在減少城市內澇災害和提升城市水環境質量方面，具有重要的作用。本申請項目擬從理論上探討利用水力旋流來調控雨水截流-調蓄-處理系統水質水量的過程和相關機制。. 通過對上海、昆明、鎮江、常州、寧波等5個城市的排水系統調研和10個典型排水系統的水質水量監測，基于多目標優化理論和水力學基礎理論，探討面向污染控制和內澇防治的雨水截流-調蓄-處理系統結構與特征，定量分析雨水截流-調蓄-處理系統設置旋流設施的控污和防澇效應，構建雨水截流-調蓄-處理系統多目標旋流調控模型，并選擇上海市中心城區2個典型排水系統進行案例研究，為高度城市化區域排水系統的科學規劃和提升改造提供參考。

熔融鹽蓄電池是指以熔融鹽為電解質的蓄電池。電池工作溫度在300～600℃之間，故又稱高溫電池。

本項目擬以海水養殖廢水中的氮、磷為目標污染物，采用溫室培養、同位素示蹤、土柱模擬以及微區試驗等方法，研究耐鹽植物對海水養殖廢水中污染物的凈化作用機制及其調控機理。明確污染物在土壤-植物體系間的遷移、轉化及其循環過程；計算污染物在耐鹽植物凈化體系中的遷移通量；篩選并優化污染物高效凈化的各項關鍵參數，明確耐鹽植物凈化體系的調控機制，最終建立安全、穩定、高效的海水養殖廢水凈化體系。該體系的建立，可緩解海水養殖廢水向海洋直接排放所造成的海洋環境污染，促進近海水土資源的合理配置和優化升級，對海岸帶的生態修復與重建，海水農業漁業經濟的可持續發展具有積極推動作用。 2100433B