锂离子电池是未来电动汽车和储能技术发展的重要组成部分和储能单元。因此，为应对锂离子电池的温度敏感性，维护锂离子电池的安全运行，采用合适的电池热管理系统（BTMS）是非常有必要的。本文从小规模电池组和大规模电化学储能电站（EESPS）两个方面探讨了目前主要的BTM策略和研究热点。详细介绍了各种散热方式（空气散热、液体散热、PCM散热、热管散热、混合冷却散热）的实际应用情况、优缺点及未来发展趋势。其中，结合工程应用，对风冷和液冷进行了深入的讨论，对PCM、热管和混合冷却的最新研究进展进行了阐述。本研究对BTMS在各个规模尺度上的研究提供了一个全面的认识。

对四种不同开孔率的管壳式熔盐电加热器的流动和换热特性进行了数值模拟。管壳式电加热器具有相同的几何结构和布管方式，且均采用单弓形折流板，但存在四种不同的折流板开孔率(φ)，即0%、2.52%、4.06%、6.31%。结果表明，在折流板上合理开孔可以显著降低壳程流动压力损失，有效降低壳侧流动死区面积，并且能够明显消除电加热管表面存在的局部高温现象，但是换热系数略有下降。所有开孔方案与未开孔的基准方案相比，壳侧压降均有明显降低。特别是φ=6.31%时，在所有方案中表现最佳，其壳侧压降比未开孔方案降低至多50.50%。在计算范围内，φ=0%的对流换热系数最高，分别比φ=2.52%，4.06%，6.31%高5.26%~5.73%，5.14%~5.99%，7.31%~8.54%。所有开孔方案的综合指数h/Δp^1/3均比未开孔方案高，其中φ=6.31%的综合性能最好，综合指数比未开孔方案提高了15.29%~17.18%。

湍流团聚被认为是一种提高细颗粒物去除效率的有前景的技术。为了更好地理解颗粒的输运、团聚行为和流体-颗粒相互作用，我们采用大涡模拟（LES）耦合离散元法（DEM），在圆柱形涡流尾迹的影响下对这些现象进行了数值探索。通过与可用的直接数值模拟（DNS）结果进行比较，验证了 LES 方法的有效性。我们采用了JKR接触模型来模拟颗粒之间的相互作用。分析了不同粒径（d_p = 2–20 μm）的颗粒在层流和过渡剪切层（TrSL）流态下的分布和团聚特性。细颗粒集中在涡流中心，而较大的颗粒聚集在涡流周围。颗粒的团聚效率呈现出横向（y 方向） “M ”形轮廓。随着雷诺数的增加，团聚效率和湍流强度提高。颗粒絮团聚率在一定雷诺数下达到峰值。然而，在更高的雷诺数下，减少流场中颗粒的停留时间会降低团聚效率。

Heat exchangers have the potential for various engineering applications, and their performance is enriched by surface modification. The proposed system enriches the heat exchanger’s performance by adapting a peened stainless steel (SS) surface blasted with copper, grinding, sand, and iron. The influences peened SS surface modified with a copper blast, grinding, sandblast, and iron blast on the surface morphology of shell and tube heat exchanger surface (STHE) is analyzed via tungsten heated cathode electron gun featured scanning electron microscope and observed coarse grain surface. The SS surface featured STHE performance is experimentally evaluated by different flow rates (30, 60, 90, and 120 L/min) underwater fluid medium functioned by the temperature ranges of 25–75°C and its results are compared with computational fluid dynamic (CFD)/heat transfer research (HTRI) analyzed results. The 60 L/min flow rate was spotted as an optimum value for both shell and tube side reasons. The STHE is operated with a 60 L/min flow rate under the different peened surfaces and evaluated its Stanton number, Nusselt number, logarithmic mean temperature difference (LMTD), overall heat transfer coefficient, number of transfer units (NTU), effectiveness, and exergy efficiency. The iron blasted SS peened surface was observed to have better SHTE performance like Stanton number (0.0012), Nusselt number (2180), reduced LMTD of 31°C, improved overall heat transfer co-efficient of 2400 W/(m²∙K), better NTU of 0.5532, good effectiveness value of 0.451 62, and hiked exergy efficiency of 10% respectively.

本文建立了一个综合数值模型，用于预测微藻在光/暗循环条件下的生长速率，用于指导反应器结构优化，改善微藻培养的光照条件，提高光合效率。首先，采用CFD方法用于模拟反应器内流体流动，应用Lagrangian 方法追踪微藻细胞的运动，使用辐射传递方程（RTE）获得光照强度分布。然后，将光辐射场和微藻细胞运动结合获取光照历程，并整合到光合作用单元（PSU）模型中。数值结果表明，提高光/暗循环频率和有序混合能够促进微藻的高效培养。此外，本文还分析了气升式光生物反应器中添加挡板产生的涡流流场对提高微藻生长率的作用。当使用 1:1 的挡板间距时，微藻的生物质产量比原来的 PBR 提高了 41.8%。