新(xīn)型液壓泵可在1400℃下工(gōng)作(zuò) 将(jiāng)用于(yú)太陽能發(fā)電

來(lái)自美國佐治亞(yà)理工(gōng)學院(yuàn)、斯坦(tǎn)福大(dà)學(xué)和秘魯(lǔ)大學的研(yán)究人(rén)員(yuán)發(fā)明了一種(zhǒng)新型液壓(yā)泵(bèng)，其(qí)采用(yòng)的(de)新型技(jì)術使該液(yè)壓泵(bèng)可在(zài)溫(wēn)度爲1673開爾文(約(yuē)爲(wèi)1400℃)的環(huán)境下工作。

新型液壓泵(bèng)由(yóu)陶瓷(cí)、石墨(mò)、金(jīn)屬鎢和(hé)一種叫氮(dàn)化鋁(lǚ)陶瓷(cí)的(de)材料制(zhì)成，氮化鋁陶瓷(cí)是“可加工的氮(dàn)化鋁複(fú)合(hé)物”。這種新(xīn)型液壓泵是爲(wèi)了解(jiě)決材(cái)料在(zài)高(gāo)溫環境下發生膨(péng)脹的問題而量身設(shè)計的。據報(bào)道，在(zài)測試中，新型液(yè)壓泵僅(jǐn)垂直膨(péng)脹了1mm。研究人員(yuán)稱，這種(zhǒng)新型液(yè)壓泵(bèng)可以(yǐ)連續(xù)工作72小(xiǎo)時，它的(de)極限(xiàn)工作溫度也不是(shì)1400℃，因(yīn)爲他們的發熱器不(bú)能提供(gòng)更高的(de)溫(wēn)度(dù)，所以(yǐ)真正(zhèng)的極(jí)限溫度還不能确定(dìng)。

研究(jiū)人員将液壓泵(bèng)的應用範圍由(yóu)冶金(jīn)業擴大到(dào)太陽能(néng)發電。位(wèi)于内華達(dá)州托(tuō)諾帕附近的110兆瓦新(xīn)月形(xíng)沙丘(qiū)太(tài)陽能熱發電(diàn)塔，内(nèi)有一個熔(róng)鹽儲存槽(cáo)，該儲存槽(cáo)通(tōng)過(guò)大量(liàng)叫作(zuò)“定日鏡”的(de)鏡子将(jiāng)太(tài)陽光反射到超(chāo)高溫礦物表面(miàn)來進行加熱，進(jìn)而驅(qū)動蒸(zhēng)汽渦(wō)輪機(jī)來産(chǎn)生電力。

爲(wèi)什麽要使(shǐ)用熔(róng)鹽呢(ne)?因爲(wèi)熔鹽(yán)是良好(hǎo)的導熱體。液(yè)壓泵将經(jīng)過加熱的(de)液态(tài)鹽存儲存槽中(zhōng)抽取到(dào)熱交換(huàn)器，在熱交換器(qì)中，液(yè)态水變成(chéng)水蒸氣驅動蒸(zhēng)汽渦輪機(jī)産生電力(lì)。研究人員(yuán)面對的(de)一個難(nán)題是液态鹽隻(zhī)有在溫度(dù)爲566℃時(shí)才能獲得，不過(guò)最近的研究發(fā)現液态(tài)錫能夠(gòu)替代熔鹽。液态錫有更高導熱(rè)系數并且能夠(gòu)在溫度爲1400℃時使用，瞬時(shí)提(tí)高了2到3個(gè)數(shù)量級的(de)傳熱系(xì)數。這就(jiù)是新型液壓泵(bèng)派上用場(chǎng)的地(dì)方。液(yè)壓(yā)泵制造(zào)者估(gū)計新型液(yè)壓(yā)泵能夠(gòu)使太(tài)陽能發電廠(chǎng)“相(xiàng)對提(tí)升約50%的效率”和“降低(dī)約20%到30%的成本”。

然(rán)而，報(bào)道稱，還有更多(duō)的工(gōng)作有待完(wán)善。因(yīn)爲72小(xiǎo)時的(de)測試後，液壓泵(bèng)的傳動裝(zhuāng)置“受到了(le)明顯的磨(mó)損”，所以(yǐ)研究人(rén)員需要改進設(shè)計以使(shǐ)液壓泵(bèng)能夠長時(shí)間工(gōng)作。