1、學科代碼：E060390受理部門： 收件日期：受理編號：檢查保護(P)國家自然科學基金國家自然科學基金申申 請請 書書資助類別：國家杰出青年科學基金亞類說明：國家杰出青年科學基金 附注說明：項目名稱：潛熱型功能熱流體應用中的關鍵熱物理機理問題研究申 請 者：張寅平 電話托單位：清華大學 通訊地址：北京清華大學建筑技術科學系郵政編碼：100084 單位電話-mailE-mail ：申報日期： 2003 年 3 月 1 日國家自然科學基金委員會您現在還不能填寫文檔或打印，請根據以下三個步驟操作：您現在還不能填寫文檔或打印，請根據以下三個步驟操

2、作： 1)如果您是如果您是 Word2000 或以上版本用戶，請把或以上版本用戶，請把 Word 宏的安全性設為宏的安全性設為:中中 方法方法: Word 菜單菜單-工具工具-宏宏-安全性安全性-安全級安全級,設置為設置為中中 (如果您是如果您是 Word97 用戶，繼續執行以下步驟用戶，繼續執行以下步驟) 2)關閉本文檔，重新打開本文檔關閉本文檔，重新打開本文檔 3)點擊點擊啟用宏啟用宏按鈕，即可開始填寫本文檔或打印了按鈕，即可開始填寫本文檔或打印了 國家自然科學基金申請書第 2 頁 共 39 頁基本信息基本信息姓名張寅平性別男 出生年月1962 年 4 月民族漢族 學位博士 職稱教授 主要

3、研究領域建筑環境與工程熱物理 電E-傳個人網頁 工作單位清華大學建筑學院建筑技術科學系 申申 請請 者者 信信 息息在研項目批準號50276033,50076020,59776030名稱清華大學代 碼10008405 聯系人宿芬 E-mailkjc-依托單位信息依托單位信息電網站地址www.T 單 位 名 稱代 碼在此錄入修改 在此錄入修改 合作單位信息合作單位信息在此錄入修改 項目名稱潛熱型功能熱流體應用中的關鍵熱物理機理問題研究資助類別國家杰出青年科學基金 亞類說明國家杰出青年科學基金 附注說明 學科代碼E

4、060390:其他 基地類別 預計研究年限2004 年 1 月 2006 年 12 月研究屬性應用基礎研究 項項 目目 基基 本本 信信 息息總預算經費 申請經費 摘摘 要要項目研究內容和意義簡介項目研究內容和意義簡介（限 400 字）：弄清功能熱流體流動、傳熱性能與穩定性和微膠囊或乳狀液介觀結構、囊材、添加活性劑及制備方式的關系，明晰不同相變溫度的潛熱型功能熱流體制備中的共性機理問題及關鍵工藝方法，深化對潛熱型功能熱流體非常規流動、傳熱和熱輸運特性的認識，并建立刻畫這三方面特性的數學模型，探討該類材料在換熱器及暖通空調領域重要的應用方式和應用效果。本研究旨在解決束縛該類材料走向應用的若干關鍵

5、機理問題，對豐富和完善潛熱型固液兩相流流動和傳熱理論，對推導該類材料的重要應用有重要意義，對我國的節能和環保事業有重要意義。關關 鍵鍵 詞詞(用分號分開，最多 5 個)傳熱，流動，功能熱流體，固液相變，兩相流 國家自然科學基金申請書第 3 頁 共 39 頁項目組主要項目組主要成成員員編號姓 名出生年月性別職 稱學 位單位名稱電話E-mail項目分工每年工作時間（月）1張寅平1962 年 4 月男教授博士清華大學建筑技術科學系010-項目負責人122在此錄入修改3郭寶華在此錄入修改男副教授博士清華大學化工系101-627823454在此錄入修改5在此錄入修改6在此錄入修改7在此錄入修改8在此錄入

6、修改9在此錄入修改10在此錄入修改總人數高級中級初級博士后博士生碩士生10230122說明: 1. 高級、中級、初級人員數按實際項目人數填寫，博士后、博士生、碩士生及參加單位數由申請者負責填報，總人數自動生成；說明: 2. 第一人必須是申請者，信息從前面自動讀入。 國家自然科學基金申請書第 4 頁 共 39 頁經費預算經費預算 (單位:萬元) 科 目預算金額備注（計算依據與說明）一研究經費一研究經費60.0000 1科研業務費15.0000 （1）測試/計算/分析費6.5000 （2）能源/動力費1.5000 （3）會議費/差旅費2.0000 （4）出版物/文獻/信息傳播事務費3.0000 （

7、5）其他2.0000 2實驗材料費18.0000 （1）原材料/試劑/藥品購置費9.0000 （2）其他9.0000 3儀器設備費16.0000 （1）購置9.0000 （2）試制7.0000 4實驗室改裝費7.0000 5協作費3.0000 6其他1.0000 二國際合作與交流費二國際合作與交流費12.0000 1項目組成員出國合作交流6.0000 2境外專家來華合作交流6.0000 三勞務費三勞務費3.0000 四管理費四管理費4.0000 五其他五其他1.0000 經經 費費 總總 預預 算算80.0000 申申 請請 經經 費費80.0000 自然科學基金其他項目資助經費 0.0000

8、國家其他計劃資助經費 0.0000其他經費資助（含部門匹配） 0.0000其他經費來源其他經費來源（單位：萬元）合合 計計0.0000 國家自然科學基金申請書第 5 頁 共 39 頁報告正文報告正文2.2. 簡歷簡歷大學以上學歷大學以上學歷1980.9-1985.7 中國科學技術大學熱科學和能源工程系，獲理學學士學位；1985.9-1988.7 中國科學技術大學熱科學和能源工程系，獲工學碩士學位；1988.9-1991.10 中國科學技術大學熱科學和能源工程系，獲工學博士學位。主要學術任職主要學術任職“International Journal of Transport Phenomena”

9、副編委(Associate Editor)科學通報特邀編輯太陽能學報編委太陽能編委美國暖通制冷空調工程師協會(ASHRAE) 會員國際太陽能協會(ISES) 高級會員工程熱物理學會會員中國制冷協會高級會員主要科研工作經歷主要科研工作經歷A.A. 工作經歷工作經歷1991.10-1993.10 中國科學技術大學熱科學和能源工程系 講師；1993.10-1997.10 中國科學技術大學熱科學和能源工程系 副教授；1992.3-1997.5 中國科學技術大學熱科學和能源工程系 系科研副主任；1994.5-1995.5 德國斯圖加特大學核能和熱系統研究所 高級訪問學者；1996.9-1996.12 日

10、本東京大學機械系莊司研究室 客座研究員；1997.10-1999.7 清華大學熱能系暖通空調研究所(現調整到建筑學院 更名為建筑環境與設備工程研究所) 副教授；1998.10今 清華大學 建筑學院 建筑環境與設備工程研究所 副所長；1999.7今 清華大學 建筑環境與設備工程研究所 教授；2001.1今 清華大學 建筑環境與設備工程研究所 博士生導師。 國家自然科學基金申請書第 6 頁 共 39 頁B.B. 完成或在研的科研項目完成或在研的科研項目 序號項目類別項目編號名稱研究起止年月資助單位獲資助金額(萬元)完成情況參與程度1自然科學基金面上基金50276033納米光催化材料消除室內有機揮發

11、物的若干機理問題研究2003.1-2005.12國家自然科學基金委25在研負責2自然科學基金面上基金50076020潛熱型功能熱流體熱性能及其流動和儲換熱機理研究2001.1-2003.12國家自然科學基金委25在研負責3自然科學基金面上基金59776030定形相變材料的傳熱和儲熱特性及其廣義換熱器性能研究1998.1-2000.12國家自然科學基金委12完成負責4國家 973 三級子課題G2000026309摻雜相變顆粒的傳熱流體的傳熱性能研究2000-2004國家科技部16.7在研負責5教育部優秀青年教師資助計劃項目教人司2001 39號功能熱流體非常規儲傳熱機理研究2001-2002國家

12、教育部8完成負責6國家 863 課題2002AA513050新型相變蓄能建材在太陽能建筑中應用的關鍵技術研究2002-2004國家科技部50在研負責7國際合作項目室內空氣環境模擬和控制仿真2002.9-2003.9美國 UTC 研究基金60在研第 1參加人8北京市攻關課題二級子課題H021820040720新型相變蓄能地板在節能示范樓中的應用與示范2002-2004北京市科委20在研負責9北京市攻關課題二級子課題H021820040620熱電冷聯供系統中傳熱新工質應用基礎研究2002-2004北京市科委20在研負責10自然科學基金重點基金59836250住區微氣候中的關鍵熱物理問題1999-2

13、002國家自然科學基金委90完成骨干 國家自然科學基金申請書第 7 頁 共 39 頁11自然科學基金面上基金59678013使用相變儲能墻夜間通風蓄冷的基礎研究1996-1999國家自然科學基金委12完成第 1參加人12自然科學基金面上基金59176276透明隔熱材料熱性能及其應用基礎研究19921995國家自然科學基金委5.0完成骨干13博士點基金新型透明隔熱材料的傳熱機理及其應用研究1996-1998國家教育部3.6完成負責14橫向項目納米光催化空氣凈化器關鍵技術問題研究2001.9-2003.5清華同方人工環境公司100在研負責15清華大學基礎研究基金200007005納米光催化材料在空

14、調領域的應用基礎研究2001-2002清華大學7完成負責16清華大學基礎研究基金JC2002001定形相變材料研制及用于蓄熱式電熱地板采暖中的關鍵機理問題2003-2004清華大學9在研負責17清華大學一流大學建設基金室內空氣品質和建材散發測試方法研究2003-2004清華大學32在研負責18國際合作項目納米光催化材料的評價2002.9-2003.3日本大研公司8在研負責19橫向項目高溫相變蓄能電暖器研制2001-2003清華同方人工環境公司20在研負責20橫向項目低溫空調相變蓄能(相變溫度-10)系統研制及熱性能研究2001-2003清華同方人工環境工程公司8.6在研負責21橫向項目相變材料

15、熱物性測試裝置研制2000-2001山東皇明太陽能集團5.0完成負責 國家自然科學基金申請書第 8 頁 共 39 頁22橫向項目相變儲能材料應用及設備1998-1999清華同方研發中心7.3在研負責23橫向項目固體吸濕劑及其應用1997-1999清華同方研發中心5.8在研負責24國際合作透濕膜的理論和應用研究1998-1999美國 UTC 研究基金40完成第 1參加人25橫向項目相變蓄能新風機組的可行性研究1997.5-1997.9清華同方股份公司1.5完成負責26中國科大留學回國啟動基金多功能相變蓄熱裝置1996.1-1996.12中國科學技術大學1.0完成負責27留學回國人員科研啟動基金高

16、效蓄能裝置熱特性研究1996-1997國家教育部2.0在研負責28相變蓄能取暖器研制1993-1995合肥恒久公司4.0完成負責29橫向項目速冷保溫奶瓶研制1992.1-1993.12蕪湖光華玻璃廠等4.3完成負責30中國科大青年基金熱鏡的制備、性能和應用研究1992-1993中國科學技術大學1.8完成負責 國家自然科學基金項目申請書第 9 頁 共 39 頁3 3主要學術成績、創新點及其科學意義主要學術成績、創新點及其科學意義 按國家杰出青年科學基金實施管理辦法第二章第八條第四款的要求，著重闡述近幾年在基礎研究或應用基礎研究方面所取得的成果(3000-5000 字)。負責了約 20 項科研項目

17、，其中國家自然科學基金項目 3 項、國家 863 項目、973三級子課題、國家教育部優秀青年教師資助計劃項目、博士點基金和北京市重點攻關項目二級子課題各 1 項，橫向合作項目多項，另作為研究骨干參加國家自然科學基金重點項目和北京市重點攻關項目各 1 項，參加國際合作項目 2 項。在國際、國內重要學術期刊和國際會議論文集上發表論文近百篇, 其中 206*篇被 SCI 摘引(*表示已被SCI 源刊接受發表，尚未摘引)，近 30 篇被 EI 摘引，9 篇被 ISTP 摘引，出版編著相變貯能理論和應用和全國建筑環境與設備工程專業教材熱質交換原理和設備(第二編者)。申報專利 17 項，其中 2 項多次獲

18、轉讓。論文多次被國內外同行引用(見附件 4)。因研究工作成績顯著，被聘為“Inter. J. of Transport Phenomena”編委、 科學通報特邀編輯、 太陽能學報和太陽能編委(見附件 5)，多次擔任國際學術會議貯能專題的分會主席，在即將召開的國際制冷大會(ICCR2003)上被邀作大會特邀報告(見附件 8)。近年來的研究工作主要在以下兩方面: (1)相變貯能的基礎和應用研究; (2)暖通空調領域熱質交換應用基礎研究。(1)(1) 相變貯能材料基礎及應用研究方面相變貯能材料基礎及應用研究方面相變貯能基礎及應用研究是目前國內尚薄弱但應用需求迫切、應用前景廣闊的研究方向，也是國際上能

19、源領域的研究和應用熱點之一。近年來，利用公派出國研究、訪問和開學術會議的機會，與德國斯圖加特大學的 Groll 教授、日本岡山大學的稻葉英男(Inaba)教授、日本東京大學的齋藤彬夫(Saito)教授，日本東京電機大學的射場本(Ibamoto)教授等進行了廣泛和深入的學術交流，收集了大量資料，了解了該方向的國際前沿動態，結合我國國情，開展了深入系統的研究，出版了我國第一本全面介紹相變貯能理論和應用的編著1，多次代表我國出席 IEA 主辦的國際貯能學術會議, 并是2004 年國際貯能會議的牽頭人。在該領域的主要學術貢獻、創新點及其學術意義如下：(i)(i) 在相變貯能材料熱性能測定、預測和研制方

20、面的研究工作得到國際同行好評在相變貯能材料熱性能測定、預測和研制方面的研究工作得到國際同行好評提出多組相變材料多個熱物性(固液態比熱、導熱系數、融解熱、過冷度)的同時測定法T history method，得到國際同行好評該方法克服了傳統相變材料熱物性 DSC 測試方法裝置昂貴、使用不便、試樣過少造成其性能與實用材料偏差較大的不足，建立了實驗裝置，完成了對近百種相變材料的性能測試，論文發表在國際著名學術期刊 Meas. Sci. & Techno.上，被 SCI 摘引2。在此基礎上，完善了相變材料測試裝置和配套軟件，為學校科研和企業新產品研發做出了貢獻：藉此裝置，篩選了自研和文獻報道的

21、一批相變材料，為相變墻、相變吊頂、相變地板、貯能相變儲換熱器、空調低溫相變蓄能系統和潛熱型功能熱流體基礎和應用研究中相變材料熱物性測試提供了保證；山東皇明太陽能集團購置了該實驗裝置及配套軟件，用于蓄能式太陽能熱水器的研發。德國慕尼黑大學研究者在 Meas. Sci. & Techno.上發表了研究論文，認為其“The temperature-history method, proposed by Yinping et al., is a simple and economic way to determine the main thermophysical properties of

22、materials used in thermal energy storage based on solid-liquid phase change” （見附件 4） 。 國家自然科學基金項目申請書第 10 頁 共 39 頁創新點：創新點：該方法測試原理為我們提出、測試裝置和測試軟件均自行研制。科學意義：科學意義：克服了傳統相變材料熱物性 DSC 測試方法裝置昂貴、使用不便、試樣過少造成其性能與實用材料偏差較大的不足，裝置簡單、價格低廉、測試快捷、使用方便、精度較高，為多組相變材料熱物性的快速測量提供了有力手段，是迄今工程應用中多組相變材料多個熱性能最快捷可靠的測試方法。得到了共晶相變材料潛

23、熱預測公式，為相變材料研制提供了理論指導3提出了利用熱力學第二定律預測共晶相變材料潛熱的方法，得到了預測公式，預測值與實驗值吻合，論文被 CA 摘引。藉此方法，研制了一系列性能價格比很好的相變貯能材料，測試了其熱性能46。創新點：創新點：該預測公式系首次得到。科學意義：科學意義：儲熱相變材料的研制具有很大的盲目性，處在”try and error”的階段，該工作為理想共晶相變材料的研制提供了理論指導和科學依據。(ii)(ii) 深化了對相變傳熱強化物理機制和復合相變材料導熱特性的認識深化了對相變傳熱強化物理機制和復合相變材料導熱特性的認識揭示了相變強化換熱的物理機制，提出了相變強化換熱度的概念

24、，對影響強化換熱度的因素及效果進行了定量分析7, 8；研究了復合(相變)材料的導熱性能，提出了計算復合(相變)材料有效導熱系數的公式，結果與實驗吻合9, 10；提出了有效導溫系數的概念，并得出了利用其計算(相變)復合材料瞬態導熱性能的條件, 分析了計算誤差及影響因素，為復合材料瞬態導熱性能的預測和計算提供了新途徑11, 12；提出了非理想特性相變材料熱性能的簡便計算方法，分析了其適用條件，為非理想特性相變材料熱性能的簡便計算提供了理論指導13。 在上述方向上系統地發表了論文 7 篇，4 篇為 SCI 源刊全文，3 篇已被 SCI 摘引，1 篇在印，另 3 篇被 EI 摘引。創新點：創新點：以上

25、工作均為原始創新工作，在國內外學術文獻中未見同類工作報道。科學意義：科學意義：上述工作深化了人們對相變強化換熱物理機制的認識，提供了瞬態相變傳熱的簡便計算方法，為相變儲換熱系統的熱性能研究提供了理論指導。(iii)(iii) 在相變貯能系統儲換熱性能研究方面取得了系統深入的研究成果在相變貯能系統儲換熱性能研究方面取得了系統深入的研究成果將相變貯能系統按結構和傳熱特征進行了科學分類，建立了分析相變貯能系統儲換熱性能的通用模型14，提出了相變界面溫度耦合迭代法，藉此分析了系統性能14-17，首次得出了板式、管式堆積床相變貯能系統儲換熱性能的無量綱準則式18,19, 首次建立了考慮相變材料固液態密度

26、差的管式和球形相變堆積床貯能系統的熱性能分析模型，弄清了影響儲換熱性能的因素及其定量影響20,21。上述分析結果為文獻和自己的實驗21,22驗證。研究了國際上首例氣液固(Galisol)相變貯能系統的儲換熱性能，弄清了其工作極限條件23, 24。在上述方向上，發表論文 11 篇，其中在國際知名學術期刊Solar Energy Engineering-Trans. of ASME 上發表論文 3 篇，在 Inter. J. of Thermal 國家自然科學基金項目申請書第 11 頁 共 39 頁Science 上發表論文 1 篇，均為 SCI 摘引，另有 7 篇發表在國內核心學術期刊上，其中6

27、 篇被 EI 摘引。創新點：創新點：揭示了不同相變貯能系統的共性特征，建立了其通用模型，得到了不同系統換熱速率的無量綱準則公式；提出了單元分析法，建立了考慮相變材料固液密度差的相變貯能系統的熱性能分析模型，弄清了影響儲換熱性能的因素及其定量影響。上述工作均為我們的原始創新工作。科學意義：科學意義：克服了相變儲換熱器的選型和設計缺乏統一理論模型和系統熱性能難以準確預測的不足，為實際應用中大量的各類相變儲換熱器的選型、設計和性能優化與預測提供了分析手段。(iv)(iv) 在國內率先開展了相變微膠囊功能熱流體應用基礎研究，取得了重要進展在國內率先開展了相變微膠囊功能熱流體應用基礎研究，取得了重要進展

28、在國內率先提出開展相變微膠囊的研制及應用基礎研究，并得到該領域國家自然科學基金的資助。通過對表面活性劑的篩選和優化，研制成功相變微膠囊和相變微乳漿，其性能達到文獻中國際同類材料水平25；揭示了潛熱型功能熱流體強化換熱的物理機制，對層流和湍流流態下影響流體換熱的因素進行了敏感性分析，指出了換熱強化的方向和極限26-29；提出了潛熱型功能熱流體在熱電冷聯供系統中的應用方式，進行了定量分析和實驗研究，為解決該系統中熱流體和冷流體難以同管輸送提供了新途徑30。在上述方向，發表研究論文 4 篇，其中在 Inter. J. of Heat and Mass Transfer, Science in Chi

29、na 上發表論文 2 篇，均被 SCI 摘引，另 2 篇已被 SCI 源刊 Inter. J. of Heat Transfer Enhancement 接受，即將發表。創新點：創新點：首次從物性改變溫度場從而影響流場和溫度場協同性的角度，揭示了潛熱型功能熱流體強化換熱的物理機制，并藉此對影響流體換熱的因素進行了全面分析。首次提出將潛熱型功能熱流體用于熱電冷聯供系統，并分析了其優點及可行性。科學意義：科學意義：深化了對潛熱型功能熱流體強化換熱物理機制的認識，在我國首次制備出作為傳熱流體的相變微膠囊，指出了其在暖通空調領域的重要應用途徑。(v)(v) 在貯能相變材料研制、性能及應用研究方面取得了

30、系列成果在貯能相變材料研制、性能及應用研究方面取得了系列成果在國內率先提出開展定形相變材料的研制和應用基礎研究工作，并得到國家自然科學基金資助。研制成功相變溫度為 20、35和 52的定形相變材料，研究了鈷元輻照對增強該類材料密封性和蓄熱性能的影響，研制出定形相變材料板批量制備工藝，制備出成型定形相變材料板，性能達到近年來國際期刊中報道的水平31；提出了利用夜間廉價電蓄熱采暖的定形相變地板采暖方式，分析了我國不同地區采用該類地板采暖系統的應用效果，進行了技術可行性分析, 為緩解城市電網負荷峰谷差提供了新的有效途徑32, 33。提出了在夏季晝夜溫差較大地區利用相變墻和相變吊頂夜間通風蓄冷提高室內

31、舒適度并降低空調能耗的方法，完成了模擬和實驗研究，弄清了我國采用該方法的適用地區和使用效果34-38； 國家自然科學基金項目申請書第 12 頁 共 39 頁研制了高溫相變蓄能電暖器，制備出實驗室樣品，申報了發明專利，其性能優于現有國內外同類產品，已投入產品開發39, 40（參見附錄 9） ；在上述方向，申報了數項專利（參見附錄 6） ，并發表論文 10 篇。創新點：創新點：提出了相變材料(包括定形相變材料)在建筑節能和暖通空調領域應用的若干新方式，分析了這些方式在我國的應用效果和可行性；提出了采用高溫相變材料的家用蓄能電暖器，其性價比較已有的國內外同類產品更好。 科學意義：科學意義：指出了相變

32、貯能在暖通空調領域得多種應用新途徑，為建筑節能和電網移峰填谷指出了新方向，部分技術正在產品化，可望成為具有我國知識產權的原創性系列產品（參見附錄 10） 。(2)(2) 暖通空調領域熱質交換基礎和應用研究方面暖通空調領域熱質交換基礎和應用研究方面(i)(i)通用建材有機揮發物散發模型的建立和應用通用建材有機揮發物散發模型的建立和應用克服了著名 Little 模型中過度簡化(假設均勻初始濃度分布、對流傳質系數無窮大)的不足，建立了迄今考慮最全面的通用建材有機揮發物散發模型，通過無量綱分析，弄清了散發的普適規律41，該工作得到了國外專家(包括 Little 本人)的高度評價, 論文被國際著名期刊

33、Atmospheric Environment (影響因子 1.9)接受, 即將發表，見附錄 3; 在國內外首次得到了相應的無量綱散發準則公式，為建材污染物散發速率的預測和估算提供了科學依據42。在此基礎上,在國內外首次提出利用密閉小室測定建材散發量和控制散發的物理參數（建材有機揮發物初始濃度、擴散系數、分離系數和對流傳質系數）的方法-C history method，建立了實驗裝置，測試了 30 余種建筑材料的有機揮發物散發特性。實驗表明，與傳統的直流小室測試法相比，該方法測試參數全、測試速度快、裝置簡單、使用方便，測試精度可滿足工程需要。該方法為評價建材有機揮發物散發等級提供了新的手段43

34、。傳統空調系統設計和控制中只考慮對溫度和濕度的控制, 忽略了室內空氣品質的控制, 我們針對此不足, 分析了室內有機揮發物散發和傳播規律及其相應的空調策略44-46。創新點：創新點：建立了迄今考慮最全面的通用建材有機揮發物散發模型，在國內外首次揭示了建材有機揮發物散發的普適規律: 散發速率和散發量僅是 Bim/K 和 Fom的函數, 首次給出了在環境濃度變化不大的情況下建材全散發域無量綱散發準則公式；在國內外首次提出建材散發的多參數測定法-C history method。 科學意義：科學意義：克服了現有散發模型的不足，所建散發模型為分析建材有機揮發物散發特性提供了有力手段；揭示了建材有機揮發物

35、散發的本質規律, 為控制室內建材有機揮發物散發, 改善室內空氣品質提供了科學依據; 提出的 C history method 為建材散發的多參數測定提供了行之有效的方法, 這些參數在目前已有的方法中難以得到, 從而為評價建材散發特性提供了新途徑。 (ii)(ii) 納米光催化處理室內納米光催化處理室內 VOCVOC 的空氣凈化技術的空氣凈化技術與清華大學化學系李亞棟教授合作對納米 TiO2材料進行了改性和摻雜處理，顯著提高了其 VOC 降解性能；研究了速度場、濃度場、溫度場、輻照場、電場和材料特性參數對光催化降解有機揮發物的協同作用機理，藉此，優化了光催化反應降解 VOC 的 國家自然科學基金

36、項目申請書第 13 頁 共 39 頁外部條件；從反應動力學、表面物理化學等角度，研究了利用光催化降解 VOC 的機理和內部條件，探索了利用增加光催化材料壽命和反應效果的方法，預測了對不同組分乃至多組分 VOC 的處理效果，為利用光催化技術有效改善室內空氣質量提供了科學基礎；建立了光催化反應器的物理模型，提出了總反應系數的概念，指出目前光催化反應器處理效果的瓶頸與其說在材料不如說在強化傳質47-49；提出了幾種新型光催化反應器50,51，制備出實驗室樣機, 樣機性能達到日本 2002 年產品性能, 成本遠低于日本同類產品價格，同方潔凈公司正在進行產品開發,預計今年 4 月出第一代產品(見附件 1

37、0)。創新點：創新點：在國內外率先提出利用場(速度場、濃度場、溫度場、輻照場、電場和材料特性場)協同強化 TiO2納米材料降解有機揮發物效果的思想,研究結果表明，降解效果可成倍提高; 在國內外率先開展了 TiO2納米材料降解室內常見的多種污染物效果研究, 提出了光催化反應器總反應系數的概念, 建立了國內外光催化反應器的簡化物理模型，指出目前光催化反應器處理效果的瓶頸與其說在材料不如說在傳質強化。提出了光催化反應器的幾種新形式。 科學意義：科學意義：提出利用場(速度場、濃度場、溫度場、輻照場、電場和材料特性場)協同強化 TiO2納米材料降解有機揮發物效果的思想，為解決光催化技術應用中的瓶頸問題（

38、效率較低、產品性能價格比較低）提供了新思路；提出的光催化反應器總反應系數和光催化反應器的簡化物理模型為光催化反應器的性能設計、優化和校核提供了理論手段；指出了目前光催化反應器研發中普遍存在的問題傳質強化不夠；上述研究為研發具有我國自主知識產權的原創性納米光催化高性能空氣凈化器系列產品提供了科學依據和實現途徑。(iii) 透濕膜空氣濕度獨立控制技術透濕膜空氣濕度獨立控制技術針對傳統空調熱濕同時控制耗能過大、空調箱或風機盤管易產生霉菌的缺點，提出了利用透濕膜獨立進行濕度控制的空調方式，并提出了“透濕膜濕泵”概念，研究了用于全熱交換器和“透濕膜濕泵”的透濕膜的性能，提出了應用系統的形式并研究了節能效

39、果52, 53, 為空調熱濕控制指出了新途徑。2 篇論文分別在 Energy, J. of Membrane Science 上發表，均被 SCI 摘引。創新點：創新點：在國內外率先提出了利用透濕膜獨立進行濕度控制的空調方式，并提出了“透濕膜濕泵”概念。 科學意義：科學意義：為空調熱濕控制指出了新途徑，可解決傳統空調耗能過大、易產生霉菌的問題。(iv) 空調領域空氣水直接接觸系統的熱質交換性能分析空調領域空氣水直接接觸系統的熱質交換性能分析建立了水空氣處理系統熱質交換模型，分析了各因素對水空氣處理系統熱質交換性能的影響，在國內外首次通過解析方法得到了該類系統熱質交換效率公式，所得結果與文獻中實

40、驗結果比較，誤差在 7以內。該模型和分析方法為空調領域中常用的熱質交換設備水空氣處理系統的設計、調濕、性能分析與模擬提供了有力的指導54。創新點：創新點：在國內外首次通過解析方法得到了該類系統熱質交換效率公式。 國家自然科學基金項目申請書第 14 頁 共 39 頁科學意義：科學意義：該模型和分析方法為空調領域中常用的熱質交換設備水空氣處理系統的設計、調濕、性能分析與模擬提供了有力的指導。引用文獻引用文獻1張張寅寅平平、胡漢平、孔祥冬、蘇躍紅，相變貯能-理論和應用，中國科學技術大學出版社, 1996.11。2 Zhang Yinping, Jiang Yi, Jiang Yi, A simple

41、 method, T-history method, of determining the heat of fusion, specific heat and thermal conducitivity of PCM, Measurement Science Technology, 10(1999), No.3, pp.201-205. SCI 摘摘引引號號:174YV。EI摘引號:EX99034623137.3張寅平張寅平,葛新石,蘇躍紅,(準)共晶系相變材料融點及融解熱的理論預測,中國科學技術大學學報，1995，Vol.25,No.4,pp474-478。CA 摘摘引引號號:243695p

42、。4 張寅平張寅平，孔祥冬，葛新石等，速冷保溫容器，專利號, No 92100602.0. 5 張寅平張寅平，孔祥冬，葛新石等，相變恒溫取暖器，專利號,No 92104005.9. 6 張寅平張寅平，江億，王智超，狄洪發，高溫相變電取暖器，專利號, No.99214838.3, 已授權.7 ZHANG Yinping, WANG Xin, Analysis of solid-liquid phase change heat transfer enhancement, Science in China, Vol.45, No.6, Dec.2002, pp.569-575. S SC CI I

43、摘摘引引號號: :6 61 14 4U UP P。8* Wang Xing, Zhang Yinping, Solid-liquid phase change heat transfer enhancement analysis in cylindrical and spherical walls, Inter. J. of Heat Transfer Enhancement(SCI(SCI 摘引期刊摘引期刊) ), in press. 9 Zhang Yinping, Liang Xingang, Numerical analysis of effective thermal conduct

44、ivity of mixed solid materials, Materials and Design, Vol.16, No.2, 1995, pp.91-96. SCISCI 摘引號摘引號:RW475.:RW475.10 Zhang Yinping, Liang Xingang, Effective Thermal Conductivity of Composite Materials with Metal Metrix I. Numerical Analysis, Proc. of the 4th International Symposium on Heat Transfer wit

45、h Exhibition, Beijing, China, High Education Press, 1996.10.pp.119-124. EI 摘引:EIP9702351107011 Zhang Yinping, Liang Xingang, Jiang Yi et al., Simple method of calculating the transient thermal performance of composite material and its application condition, Science in China, 2000, Vol.43, No.7, pp.3

46、44-348. SCISCI 摘引號摘引號:353RV.:353RV.12 郭英奎, 梁新剛, 張張寅寅平平, 相變復合材料瞬態導熱性能的簡化計算方法 , 太陽能學報, Vol.22, No.1, 2001, pp.40-45 EI 摘引期刊13 李震，張寅平張寅平，江億，非理想相變材料比熱特性對其儲換熱性能的影響，太陽能學報，2002,Vol.23, No.1, pp.27-31。EI 摘引號:EX02407124787.14 Yanbing Kang, Yinping Zhang, Yi Jiang, Yingxin Zhu, A general model for analyzing t

47、he thermal characteristics of a class of latent thermal energy storage systems, Journal of Solar Energy Engineering, Vol.121, No.4, Nov., 1999. SCI 摘摘引引號號:278UF。EI 摘引號: EX00095333450.15 康艷兵、張寅平張寅平、江億、朱穎心，相變蓄熱球體堆積床傳熱模型及熱性能分析，清華大學學報,2000，No.2,pp.28-32。 EI 摘引號:EX00045122471.16 康艷兵，張寅平張寅平, 江億，板式相變貯能換熱器傳

48、熱模型和熱性能分析，太陽能學報，Vol.21, No.2, pp.121-127, 2000。 EI 摘引號:EX00095312336. 17康艷兵，張寅平張寅平，朱穎秋，江億，相變蓄熱同心套管傳熱模型和性能分析，太陽能學報,Vol.20, No.1,1999,pp.20-25。EI摘引號:EX99094800154.18 Zhu Yinqiu, Zhang Yinping, Jiang Yi and Kang Yanbing, Thermal storage and heat transfer in phase change material outside a circular tube

49、 with axial variation of the heat transfer fluid temperature, Solar Energy Engineering, Transactions of ASME, Vol.121, No.3, 1999, 145-149. SCI 摘摘引引號號:241AD。EI摘引號:EX99104847663. 國家自然科學基金項目申請書第 15 頁 共 39 頁19 江邑、張寅平、江億、康艷兵，板式相變儲換熱器的儲換熱準則，清華大學學報,1999，No.11,pp.86-89. EI 摘引號:EX00045122471.20Zhang Yinping

50、, Su Yan, Zhu Yingxin, Hu Xianxu, A general model for analyzing the thermal performance of the heat charging and discharging processes of latent heat thermal energy storage systems, Journal of Solar Energy Engineering, Transactions of ASME. No.3, Aug., 2001, pp.232-236. SCI 摘引號:461JJ。21Zhu Yingxin,

51、Zhang Yinping et al., Heat transrer processes during an unfixed solid phase change material melting outside a horizontal tube, Inter. J. of Thermal Physics, (2001)40, pp.550-563. SCISCI 摘摘引號引號:453QE.:453QE.22江邑，張寅平張寅平,徐繼軍,江億,康艷兵，板式相變儲換熱器儲換熱性能實驗研究，太陽能學報，Vol.21, No.4, 2000, pp.358-363.23張寅平張寅平, D.Stei

52、ner, M.Groll,非接觸式汽液固系統儲換熱性能的理論研究，太陽能學報,Vol. 20, No.1,1999,pp.64-68。EI摘引號:EX99094800162.24張寅平張寅平,D.Steiner,M.Groll,非接觸式汽液固系統儲換熱性能的實驗研究，太陽能學報, 1998, Vol.19, No.4, pp.352-359。EI 摘引號:EX99094800114.25徐慧，楊睿，張張寅寅平平，相變微膠囊功能熱流體的研制和性能研究，科學通報已接收，即將發表。SCISCI 摘引期刊摘引期刊. .26Hu Xianxu, Zhang Yinping, Novel insight

53、and numerical analysis of convective heat transfer enhancement with microencapsulated phase change material slurries: laminar flow in a circular tube with constant heat flow, Inter. J. of Heat and Mass Transfer, 45(2002), 3163-3172. SCI 摘引號摘引號:560CN, EI 摘引號:EX 0228701421127張寅平張寅平, 胡先旭, 郝磬, 王馨, 等熱流圓管

54、內潛熱型功能熱流體層流換熱的內熱源模型及應用, 中國科學,2003，33 卷，第 2 期。英文版已接收，即將發表。SCISCI 摘引期刊摘引期刊28Zhang Yinping, Hu Xianxu, Wang Xin, Theoretical analysis of convective heat transfer enhancement of microencapsulated phase change material slurries, Journal of Heat and Mass Transfer, in press.29Xin Wang, Yinping Zhang, Xianx

55、u Hu, Turbulent heat transfer enhancement of microencapsulated phase change material slurries with constant wall heat flux, accepted by Proc.ICEE2003, Shanghai, 2003.30 胡先旭, 潛熱型功能熱流體儲傳熱機理研究及應用初探，清華大學工學碩士學位論文，指導教授：張寅平張寅平，2002。31 秦鵬華，楊睿，張寅平張寅平，定形相變材料的研制及熱性能分析，2002 年暖通空調年會論文集，清華大學學報已接收，即將發表。32林坤平, 張寅平張

56、寅平, 狄洪發, 江億, 相變蓄熱電加熱地板的優點與應用可行性分析, 暖通空調已接收，即將發表。33林坤平，張寅平張寅平，定形相變材料蓄熱電加熱地板采暖系統的熱性能分析，工程熱物理年會傳熱傳質學術會議論文集，257260，2002 年 10 月，上海，清華大學學報已接收，即將發表。34林坤平, 張寅平張寅平, 江億, 我國不同氣候地區夏季相變墻房間熱性能模擬和評價, 太陽能學報已接收，即將發表。35林坤平, 張寅平張寅平, 鐘志鵬, 江億, 夏季”空調”型相變墻熱設計方法, 太陽能學報已接收, 即將發表.36Yanbing Kang, Yi Jiang, Yinping Zhang, Mode

57、ling and experimental study on an innovative passive 國家自然科學基金項目申請書第 16 頁 共 39 頁cooling system-NVP System. Energy and Building, in press.37康艷兵, 江億, 張寅平張寅平, 夜間通風相變貯能吊頂系統實驗分析, 建筑學報, 2002 年第 7 期。38Kang Yanbing, Zhang Yinping, Jiang Yi, Study on Thermal Energy Storage by PCM with Night Ventilation in Sum

58、mer, Proc. of ISHVAC99, Shenzhen, 1999,pp.540-548. ISTP 摘引.39張寅平張寅平，江億, 王智超，狄洪發, 高溫相變電取暖器，專利號, No.99214838.3, 已授權.40Wang Xin, Liu Jing, Zhang Yinping, Di Hongfa, Guo Xutao, Research on a high-temperature phase change thermal energy storage heater, accepted by Proc.ISHVAC2003, Beijing, 2003.41Ying Xu

59、, Yinping Zhang, A new mass transfer based model for analyzing VOC emissions from building materials, Atmospheric Environment. In press. SCISCI 摘引期刊，影響因子摘引期刊，影響因子 1.91.9。 42Yinping Zhang, Ying Xu, Characteristics and formulae of VOC emissions from building materials, submitted to Inter. J. of Heat a

60、nd Mass Transfer.43Qingyuan Wang, Yinping Zhang, Xinke Wang, Rongyi Zhao, A new method of measuring VOC emission rates of dry building materials under various background concentration, submitted to Environment Science and Technology.44 T Cheng, X Li, Y Zhang, Y Jiang, Prediction of volatile organic compound