中温相变蓄热装置的蓄放热性能研究

以相变温度为80℃的相变蓄热装置为研究对象,根据建立的相变传热分析模型,应用数值模拟的方法,研究了蓄热体——相变材料的热物性参数、几何尺寸、填充率,以及热媒体——热水的流速等因素对蓄热装置蓄、放热规律及其特性的影响．研究结果表明,当板状定形相变材料的导热系数在0．4W/(m·K)左右、板厚为8 mm、相变材料的填充率在65%～75%、热媒体流速为5～8mm/s时,蓄热装置可获得较高的蓄、放热效率．     

粉煤灰/煤矸石纤维保温材料的制备工艺

以粉煤灰/煤矸石纤维为原料,聚乙烯醇与二氧化硅复合物(PVA-SiO_2)为黏合剂,制备出一种无机纤维防火保温材料.研究了保温材料的使用温度范围,并以总燃烧值、失重率及导热系数为评价标准,采用单因素法探究了保温材料最适宜的工艺条件.结果表明,黏合剂最佳工艺条件为:黏合剂配比介于4∶1~5∶1之间,黏合剂体积分数为25%~40%,浸胶时间段为15~20min,浸胶温度为15℃~35℃.该条件下,所制得的保温材料总燃烧值小于3MJ/kg,失重率小于20%,符合国家建材A级标准,其导热系数在0.027左右,有很好的保温性能.     

PEG/PAM复合定形相变材料的制备与热性能

为了设计制备具有较高相变焓的复合定形相变材料,采用化学交联法制备半互穿网络型聚乙二醇/聚丙烯酰胺(PEG/PAM)复合定形相变材料,并通过分子动力学模拟计算其导热系数;采用DSC、TG、泄漏率测试和导热系数测试对复合材料的热性能、热稳定性、固-固定形效果和导热性能进行研究.结果表明:随着PAM含量升高,PEG/PAM复合材料的热焓值和泄漏率降低,热稳定性和导热率增加.其中,PEG质量分数为70%时,复合相变材料具有高的相变焓107 J/g、良好的热稳定性和优异的定形效果.通过模拟计算得出的导热系数值和实验值相一致,误差值都小于5%.本结论能对更复杂复合定形相变材料的导热系数进行预测和理论指导.     

耐寒植物根部导热系数测定

采用KD2 Pro热特性分析仪测定不同温度下耐冬(Common camellia)和樱花树(Flowering cherry)两种植物根部的导热系数,并得到不同温度范围内根部导热系数与温度间的近似关系式。通过对比分析导热系数曲线得出结论:耐寒植物根部的导热系数在0℃以上随温度的升高变化不大,在0℃以下随温度的降低而迅速升高;非耐寒植物根部的导热系数,随温度的升高变化不大,在一个很小的范围内上下波动;环境温度在10℃以下,耐寒植物根部的导热系数都大于非耐寒植物根部的导热系数。     

碳纳米管填料对相变储能式热沉性能的影响

为了评估纳米复合相变材料在相变储能式热管理技术中的应用潜力,采用实验方法研究碳纳米管填料对相变储能式电子器件热沉瞬态性能的影响.选用十六醇为基底相变材料,以多壁碳纳米管为填料制备了不同质量分数（0.3%、1%和3%）的纳米复合相变材料,对复合相变材料的关键热物性进行表征.在短时较高热流密度（高达7.0 W/cm2）加热条件下,比较热沉（分为有翅片和无翅片2种结构）的瞬态性能随纳米复合相变材料中碳纳米管质量分数的变化规律.实验结果表明,在添加了碳纳米管填料之后热沉的性能较采用纯十六醇的工况有所削弱.虽然加入碳纳米管后纳米复合相变材料的导热系数有所提升,但黏度的急剧增加极大地削弱了熔化过程中的自然对流效应,从而抵消了导热强化所带来的性能提升.     

水合物导热系数的测定

采用探针法对不同质量分数的十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液中形成的冰、不同质量分数的四氢呋喃 (THF)水合物、不同含水量的石英砂、石英砂和四氢呋喃水合物体系的导热系数进行了实验研究。结果表明,不同质量分数SDS溶液中形成的冰的导热系数随着温度的增加而减小,表明其物理性质与冰类似;而由四氢呋喃和水生成的水合物的导热系数则随着温度的增加而增加,这是因为水合物的结构与冰存在不同。对于石英砂和THF质量分数分别为14.3%和19.0%的四氢呋喃水合物,当温度从-1℃升高到2℃时,导热系数分别从1.979W/(m·K)和1.898W/(m·K)增大到2.068W/(m·K)和2.012W/(m·K),增幅为4.50%和6.01%。当THF的质量分数为19.0%时,THF与水的物质的量比达到最佳值,体系的导热系数最小。     

直埋电缆回填土导热系数测试

为了测定直埋电缆回填土的导热系数并探究导热系数随水质量分数的变化规律,采集浙江省境内掩深为0.7~1.2 m的5种土壤,分别配制了水质量分数为0%、5%、10%、15%、20%和25%的充分压实的试样,利用热探针法测试了各试样在(20±1) °C时的导热系数. 结果表明：不同土壤的导热系数随水质量分数递增最快的区间不同,如粗骨土为10%~15%,潮土为15%~20%,红壤为20%~25%;水质量分数超过20%后,水稻土、红壤和黄壤的导热系数随着水质量分数递增,粗骨土和潮土的导热系数减小;不同土壤的导热系数差别较大,如粗骨土的导热系数是相同条件下黄壤的2倍左右.     

小麦导热系数的测定

采用热线法测定了小麦的导热系数.在室温条件下(24℃),水分含量在7.90%~20.42%时,小麦导热系数为0.134 0~0.165 6 W/(m.℃),与水分呈正线性相关;温度在5.88~32.88℃,小麦导热系数为0.133 6~0.165 0 W/(m.℃),导热系数随温度上升而上升;不同品种小麦的导热系数也不相同,但变化范围不大.     

热采井注蒸汽过程中水泥环温度预测研究

根据稠油热采井注蒸汽工艺流程,建立套管-水泥环-地层三维耦合模型;应用传热学理论中的导热理论与对流换热理论,推导出热采井封隔器以上水泥环温度分布关系式;利用三层圆筒壁稳态导热理论推导出封隔器以下水泥环温度分布关系式。实例分析结果表明,水泥环所受最高温度位置在封隔器以下,封隔器以下应选取导热系数较低的套管才能保证套管和水...     

CaCl2·6H2O/EG复合相变材料的制备与性能研究

为了改善六水氯化钙的蓄放热性能,以六水氯化钙为相变材料（PCM）、膨胀石墨（EG）为载体、六水氯化锶为成核剂,采用物理吸附法制备六水氯化钙/膨胀石墨复合相变材料,研究复合相变材料的热物理特性. 采用步冷曲线法,研究复合相变材料的过冷度、蓄/放热性能和热循环稳定性;采用扫描电镜、差示扫描量热法、热流计导热仪,对复合相变材料的显微形貌、相变潜热、相变温度、比热容和导热系数进行测定. 结果表明：在六水氯化钙中添加质量分数为10%的膨胀石墨和质量分数为2%的六水氯化锶,复合相变材料的相变潜热为151.6 J/g,导热系数提升至3.328 W/(m·K),过冷度保持在2 °C以内. 相变材料的导热系数及过冷度得到显著改善.     

高导热BNNS/ANF复合绝缘纸的结构设计及性能分析

随着电力设备逐渐向高电压、大容量、高集成化方向发展，对其绝缘材料的导热性能提出了更高的要求。本文借鉴天然珍珠母的仿生结构，以耐高温的1维芳纶纳米纤维（ANF）组成骨架网络，以高导热的2维氮化硼纳米片（BNNS）为功能基元，构筑复合绝缘纸。首先，利用柠檬酸锂充当表面活性剂，将六方氮化硼（h-BN）通过超声与水热反应相结合的方法剥离成BNNS，并对其微观形貌及分散特性进行研究；然后，采用浓碱去质子化法剥离Kevlar 纤维（AF）制得（ANF）；分别以ANF、BNNS为纳米基元，通过真空辅助抽滤技术制备出BNNS/ANF复合绝缘纸，并对其微观形貌结构、导热性能、力学性能、击穿性能进行了分析。结果表明：所剥离制备的薄层BNNS具有高长径比，BNNS与ANF之间均匀堆积形成致密的砖泥结构，这种砖泥结构有助于改善复合绝缘纸的击穿性能和力学性能；当 BNNS 填充质量分数为20%时，BNNS/ANF 复合绝缘纸的标准击穿场强达到313.04 kV/mm，抗拉强度达到216.64 MPa，分别是纯 ANF绝缘纸的166.47%和126.38%；此外，BNNS在ANF网络中定向分布形成连续导热的桥联，显著提高了复合绝缘纸的导热性能，当BNNS填充质量分数为30%时，复合绝缘纸的热导率达到5.31 W/(m·K)，是纯ANF绝缘纸的211.55%。该复合绝缘纸具有高导热性、良好的力学性能以及优异的电绝缘性，能有效解决设备绝缘散热问题，有望在电气设备中推广应用。     

Hydrothermal synthesis of xonotlite-type calcium silicate insulation material using industrial zirconium waste residue

Xonotlite-type insulation material was prepared by hydrothermal synthesis technology using industrial zirconium waste residue in this paper,and the phase analysis together with the observation of micro–morphology were also carried out by XRD,SEM and TEM.The density and thermal conductivity were measured finally.The results indicate,chlorine ion impurity contained in zirconium waste residue can be removed effectively via water washed process,and the reactive activity of silicon dioxide is almost not affected,which make it be a good substitution of silicon material for the preparation of calcium silicate insulation material by hydrothermal synthesis technique.The density and thermal conductivity of xonotlite-type calcium silicate insulation material obtained by hydrothermal synthesis technique can reach 159 kg/m3,0.049 W/(m·° C),respectively,meeting with National Standard well,when synthesis conditions are selected as follows:Ca/Si molar ratio equal to 1,synthesis temperature at 210°C and kept for 8 hrs.It provides a new approach to realize lightweight and low thermal conductivity of calcium silicate insulation material.     

秸秆草砖保温性能研究

采用DRY-300 F型导热系数测定仪,对不同配比的秸秆砖试件进行导热系数测定.通过对试验结果的对比分析得出：秸秆草砖含水率越小,导热系数越小,保温效果越好;黏土和水泥中分别加入定量的秸秆,可以提高不同配比秸秆砖试件的保温效果.秸秆草砖导热系数小,作为保温材料使用,能够明显提高建筑的保温隔热性能.     

无机胶粉料聚苯乙烯颗粒保温隔热材料的研究

介绍了一种以聚苯乙烯颗粒，粉煤灰等为主要原材料制备保温隔热材料的方法，重点研究了保温隔热材料的组成与粘结强度，干燥容量，导热系数，干燥收缩率等的关系；探讨了无机胶粉料聚苯乙烯颗粒保温隔热材料的保温隔热机理。     

保温材料传导系数检测系统的设计

如今北方建筑物必须添加保温材料进行隔热保温,但是各个厂家生产的保温材料质量差别很大,因此,国家相关检测机关迫切需要一种分辨率高、速度快、稳定性强的检测仪对市面上各个厂家生产的保温材料进行检测.本系统以抗干扰能力极强的AVR单片机AT90S8515作为系统核心处理器,以美国DALLAS公司生产的智能温度传感器DS18b20作为温度传导检测的采集元件,开发设计检测保温材料传导系数系统.AT90S8515单片机采用一线总线搜索算法对系统中多个DS18b20温度传感器进行查询和访问,然后定时采集各个传感器的温度并传送给上位PC机进行综合存储、处理、分析,最终计算出各个厂家保温材料的传导系数,从而判定各个厂家产品质量的等级.     

低熔点石蜡微胶囊保温砂浆的热性能

以低熔点石蜡微胶囊为相变材料,制备石蜡微胶囊保温砂浆。测试了保温砂浆的热焓、相变温度、导热系数和相变蓄热性能。结果表明：石蜡微胶囊保温砂浆具有良好的蓄热、调温功能和较长的热循环寿命,砂浆体系的相变温度为33℃,相变潜热13.42J/g;随着偶联剂和粘结剂掺量的增加,保温砂浆的导热系数呈下降趋势;随着石蜡微胶囊掺量增加,保温砂浆的导热系数先减后增;与空白试件相比较,相变蓄热砂浆的升降温速率明显要滞后,呈现出较好的蓄热、调温性能。     

Preparation and characterization of CA-MA eutectic/silicon dioxide nanoscale composite phase change material from water glass via sol-gel method

This work mainly involved the preparation of a nano-scale form-stable phase change material(PCM) consisting of capric and myristic acid(CA-MA) binary eutectic acting as thermal absorbing material and nano silicon dioxide(nano-SiO_2) serving as the supporting material. Industrial water glass for preparation of the nano silicon dioxide matrix and CA-MA eutectic mixture were compounded by single-step sol-gel method with the silane coupling agent. The morphology, chemical characterization and form stability property of the composite PCM were investigated by transmission electron microscopy(TEM), scanning electron microscopy(SEM), Fourier-transform infrared(FT-IR) spectroscopy and polarizing microscopy(POM). It was indicated that the average diameter of the composite PCM particle ranged from 30-100 nm. The CA-MA eutectic was immobilized in the network pores constructed by the Si-O bonds so that the composite PCM was allowed no liquid leakage above the melting temperature of the CA-MA eutectic. Differential scanning calorimetry(DSC) and thermogravimetric analysis(TGA) measurement were conducted to investigate the thermal properties and stability of the composite PCM. From the measurement results, the mass fraction of the CA-MA eutectic in the composite PCM was about 40%. The phase change temperature and latent heat of the composite were determined to be 21.15 ℃ and 55.67 J/g, respectively. Meanwhile, thermal conductivity of the composite was measured to be 0.208 W·m~(-1)·K~(-1) by using the transient hot-wire method. The composite PCM was able to maintain the surrounding temperature close to its phase change temperature and behaved well in thermalregulated performance which was verified by the heat storage-release experiment. This kind of form-stable PCM was supposed to complete thermal insulation even temperature regulation by the dual effect of relatively low thermal conductivity and phase change thermal storage-release properties. So it can be formulated that the nanoscale CA-MA/SiO_2 composite PCM with the form-stable property, good thermal storage capacity and relatively low thermal conductivity can be applied for energy conservation as a kind of thermal functional material.     

玻化微珠保温混凝土抗压强度与导热系数研究

随着全球能源危机的日益加剧和我国节能减排等相关政策的大力推行,开发研制节能型的新的建筑结构体系成为土木工程领域的重要课题。提出了一种新型保温混凝土——玻化微珠保温混凝土,该混凝土是一种既具有一般混凝土的物理力学性能,同时又具有保温性能、绿色、环保的高效益生态建筑材料。通过混凝土的正交试验,分析了相关因素对混凝土的导热系数和抗压强度的影响规律,验证了在混凝土中掺加一定数量的玻化微珠配制玻化微珠保温混凝土的可行性。     

玻化微珠保温砂浆的吸放湿及导热性能

针对湿热地区潮湿气候作用下建筑保温砂浆受潮的规律,采用天平称重法对玻化微珠保温砂浆进行了自然状态吸放湿实验,并采用热湿气候风洞实验法对其质量平衡含湿率进行测定,进而采用平板法对其湿平衡状态下的导热系数进行了一系列测试分析。结果表明,在南方地区潮湿气候条件下玻化微珠保温砂浆质量平衡含湿率约为3．55％;湿平衡状态下玻化微珠保温砂浆导热系数修正系数在1．04～1．11之间,平均值为1．08,考虑受潮现象的复杂性,建议在实际建筑工程节能设计时,该修正系数宜取1．10。     

基于废弃物利用的自保温墙体配套砂浆制备及性能研究

采用淤泥陶砂、废弃加气混凝土结合传热系数小的玻化微珠为砂浆骨料,基于"复合化"思想,制备自保温墙体配套砂浆。采用正交实验探讨混掺砂浆的合理配比,控制4项参数:胶凝材料用量、陶砂(或废料)与玻化微珠体积比、硅灰取代量和胶粉掺量,以干容重、抗压强度、导热系数为考核指标,制备综合利废效果最佳的新型混掺复合保温砂浆。结果表明,陶砂玻化微珠复合砂浆导热系数0.16～0.29W/(m.K),随着陶玻比增大而增大,因此陶砂体积含量增加有利于提高保温性能,加气废料玻化微珠复合砂浆的导热系数0.10～1.14W/(m.K),与陶砂复合保温砂浆相比,有较大的降低。