水合煅烧改性CaO孔隙的实验分析

水合煅烧是改善CaO脱硫性能的一种有效方式，从改变水钙比和煅烧温度两个影响因素出发，实验研究了高温煅烧后CaO颗粒孔隙特性的变化，并结合TGA实验测定了水合煅烧CaO的脱硫性能的改变效果，最后从孔隙内液体相变析出的膨化作用与毛细作用两个角度解释了实验现象。     

相变储冷凝胶的制备与应用北大核心CSCD

以Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O(disodium hydrogen phosphate dodecahydrate,DHPD)和Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O(sodium carbonate decahydrate,SCD)在质量比6∶4的条件下熔融共混形成共晶水合盐(eutectic hydrated salt,EHS),利用十水焦磷酸钠、硫酸铵和尿素分别降低其过冷度和相变温度,最后加入四种不同目数(30~60目、60~100目、120~180目和200~400目)的高吸水性树脂(superabsorbent polymer,SAP)来锚定上述体系在其三维网络空间结构中,获得了四种不同体系的相变储冷凝胶。其中,DSSNU-SAP_(200~400)相比于其他储冷凝胶具有最佳的相变性能。其相变温度为2.7℃,相变潜热为137.7 J/g,过冷度为1.9℃,导热系数为0.435 W/(m·K)。本文对其微观形态、晶体组成以及接触角进行了表征,充分验证了体系内各组分之间的化学兼容性,阐述了硫酸铵、尿素和SAP对EHS性能的调控机理。应用实验结果表明,以DSSNU-SAP_(200~400)为核心研制的储冷模块能够使葡萄在49 h内保持超高新鲜度,充分证明了其在冷链运输中的应用潜力。本研究有助于推动水合盐在储冷领域的应用,为相变储冷凝胶技术的研发提供理论基础和实验依据。     

三水合乙酸钠复合相变材料的循环特性研究

三水合乙酸钠单位体积潜热约为同熔点下石蜡的2倍,但是具有严重的相分离和高过冷度,限制了其使用.本工作设计了一种使用半导体热电制冷片的循环测试装置,大幅缩短了循环实验周期,以用来研究三水合乙酸钠的循环特性.在过冷度稳定性探究中,通过添加十二水合磷酸氢二钠和纳米氧化铝为成核剂,以及羧甲基纤维素钠为增稠剂,进行了 0～500次循环测试.实验结果表明该复合材料在高循环后仍然可以有效的自发成核,并保持相对稳定的过冷度.在潜热稳定性探究中,通过三水合乙酸钠相图分析发现无水乙酸钠在水中的低溶解度是使其相分离的主要原因.为了降低复合相变材料潜热损失,通过增大十二水磷酸氢二钠含量以适当降低无水乙酸钠与结合水比例.结果表明,在500次循环后复合相变材料平均过冷度约为5～8℃,相变潜热与初始时大致相等,能够保持稳定.本研究为三水合乙酸钠的应用提供了参考,同时半导体热电制冷片的循环测试装置也可以用于其他相变材料循环特性研究.     

水合反应和氧化铁对CaO颗粒脱硫反应作用的Arrhenius表达

将水合反应对CaO颗粒脱硫反应的促进作用归纳为水合反应的活化作用和将氧化铁对CaO颗粒脱硫反应的促进作用归纳为CaO颗粒活性中心数量的增加的观点,从化学动力学角度而言是不够清晰的。本文通过TGA系列实验证明了CaO的水合活化反应和氧化铁在Ca0颗粒的脱硫反应中的作用本质是提高指前因子,并对水合反应和氧化铁的作用机理进行了对比分析。     

纳米多孔碳对MgO/Mg(OH)2化学蓄热性能影响的实验研究

为提高MgO/Mg(OH)₂的热化学蓄/放热性能,采用焙烧法将氧化镁（MgO）负载在纳米多孔碳（NCP）材料上制备纳米碳基氧化镁（NCP-MgO）复合材料。研究结果表明,NCP载体使MgO在其表面形成粒径为10 ~ 30 nm大小的颗粒,复合材料NCP-MgO具有较高的导热系数,负载80% MgO后导热系数是纯MgO的2.6倍。在反应温度110℃、水蒸气压力57.8 kPa的实验工况下,发现水合速率的大幅提升是强化MgO/Mg(OH)₂蓄热性能的主要原因,在水合反应60 min和120 min时,NCP-MgO复合材料的水合转化率分别是纯MgO的2.25倍和1.6倍。在水合反应120 min后,MgO负载率为80%的NCP-MgO复合材料的蓄热密度可达1 053 kJ/kg,是纯MgO的1.4倍。该研究可为MgO/Mg(OH)₂在化学蓄热系统的应用提供一定的参考。     

蒸汽水合生石灰的脱硫实验研究

在烟气增湿脱硫实验台上,进行了蒸汽水合生石灰的脱硫实验研究,结果表明,钙硫比,饱和温距（烟气温度与水蒸气露点的温差）ΔT和烟气流速（停留时间）是影响脱硫效率的主要因素,合理地配置这些因素能够有效地提高脱硫效率。     

石墨烯粉末导热性能的研究

采用瞬态电热技术测量了5~6层纯石墨烯粉末中石墨烯的热扩散率,其值为1.15×10-5 m2/s,相应的导热系数为18.000 W/(m·K)。借助导热仪研究了不同密度下石墨烯粉末导热系数的变化情况,发现其导热系数与密度成正比。密度由0.02增加到0.22g/cm3时,导热系数总体提升了8.09%。另通过实验得到了含水率对石墨烯粉末导热性能的影响。实验结果显示,石墨烯粉末含水率由0.0%增加到99.8%的过程中,导热系数先是上升随后下降最终直线降至最低点(约为0.765~1.030 W/(m·K))。其中当含水率达到96.7%时,混合物(石墨烯与水)的导热系数提高了62.80%。该研究为石墨烯热应用及热管理提供了理论支撑。     

孔隙率与含水率对砂质土样导热系数的影响

鉴于研究岩土体导热系数的变化规律及影响因素,对岩土的导热理论和工程实践的现实意义,利用热探针测定了不同孔隙率和含水率条件下的砂质土样导热系数,分析其变化规律,并用1stOpt软件得到孔隙率、含水率与导热系数的拟合公式。计算结果与试验结果表明,导热系数随孔隙率的增加而减小,随含水率的增加而增大,且在一定含水率下,导热系数随孔隙率的增加呈线性减小,孔隙率为0.468~0.511时,导热系数降幅为20.19%;在一定孔隙率下,导热系数随含水率的增加呈非线性增长,含水率0~10%时,导热系数增幅为338.38%,含水率10%~15%时,导热系数的增幅为8.83%。     

水合盐相变储能材料的增稠剂优选研究

在水合盐中添加钠基膨润土、羧甲基纤维素钠、可溶性淀粉、海藻酸钠、聚丙烯酰胺等增稠剂,通过进行步冷实验及差示扫描量热法分别研究上述增稠剂对水合盐相变材料相分离现象、相变潜热、过冷度、循环能力、相变温度、响应温差的影响规律,优选该水合盐的最适增稠剂与最佳添加比例,为水合盐增稠剂的选择提供参考。实验结果表明:在加入质量分数为1%的海藻酸钠后,Na_2HPO_4·12H_2O在消除相分离现象的同时具有较大的相变潜热,过冷度从未添加时的9.4℃下降至4.7℃,在20个0—60—0℃的热循环后相变潜热维持在208J/g,平均响应温差比未加入时提升30%,相变温度升高4.60℃,能有效改善其性能。     

Progress in hydrated salt based composite phase change materials

水合盐相变储能材料具有相变温度适中、导热系数大、潜热值高、价格低廉等优点,因而具有广阔的使用前景。然而,过冷、相分离、循环稳定性差等诸多问题限制了水合盐的实际应用。许多学者将水合盐与其它材料结合,构成复合相变材料,成功地解决了以上问题。前人对水合盐复合相变材料的研究以解决水合盐在使用过程中的上述问题居多。然而近年来,有研究者制备复合相变材料以改善水合盐的热物性,如相变温度、导热系数、潜热值等,取得了一定成果,但这一研究思路仍需进行进一步探索。文章将制备水合盐复合相变材料的目的作为线索,总结了水合盐复合相变材料的研究思路,详细介绍了国内外相关的研究工作和研究成果,并指出了今后水合盐复合相变材料的研究重点。     

钙基固硫剂水合活性分析

基于ＣａＯ水合放热,设计专用试验装置对生石灰水合活性进行测试比较,其结果对炉内喷钙增湿水合烟气脱硫和以生石灰为吸着剂的简易湿法脱硫技术吸着剂选择有指导意义。     

纳米流体稳定性及其导热性能研究

为了探究影响纳米流体稳定性和导热系数的因素,采用一步法和两步法分别制备了SiO_2-EG/DW(50∶50)纳米流体和SiO_2-EG纳米流体,探讨团聚体等效直径对纳米流体稳定性的影响。基于瞬态热线法的原理,测量一步法纳米流体的导热系数,分析温度和纳米颗粒质量分数对其导热系数的影响。结果表明:相比一步法制备的纳米流体,两步法纳米流体内团聚体的沉降速度增加了10~3倍,团聚体等效直径对纳米流体稳定性具有关键性的影响。纳米流体导热系数与温度和纳米颗粒质量分数呈线性正相关,纳米流体质量分数为15%时,80℃的样品导热系数相比40℃时提高了5.2%;60℃时,质量分数6%的纳米流体导热系数相比基液提高了6.4%;质量分数增加到15%时,导热系数相比基液提高了15.8%。     

混凝土导热系数与其饱和度及温度的关系

在已有混凝土导热系数影响因素研究成果的基础上,以普通混凝土、泡沫混凝土、植物纤维陶粒混凝土、棉花秸秆石膏混凝土四种不同混凝土为研究对象,采用QTM-500导热测试仪分别对四种混凝土不同饱和度时不同温度下(-30~20℃)的导热系数进行试验,并分析不同饱和度下各混凝土导热系数随温度(-30~20℃)的变化规律,最后采用压汞仪对四种混凝土的孔隙率、孔径分布等参数进行测试,从微观孔隙角度深入分析各混凝土导热系数随温度的变化规律。结果表明,各混凝土的导热系数与其饱和度呈显著的正相关性,干燥状态下,四种混凝土的导热系数随温度变化不显著;饱和状态下,各混凝土导热系数在一定温度范围内会发生突变,当超出温度敏感区域后,各混凝土的导热系数基本趋于稳定值;在试验温度范围内,混凝土导热系数变化规律与其孔隙参数有关。该研究结果可为寒冷地区大体积混凝土结构、建筑节能混凝土的导热系数试验及分析提供参考。     

一个新的适用于近临界区域CO2导热系数计算的关联式

提出了一个新的CO2导热系数关联式，该关联式适用273~1 273 K，0.07~210.00 MPa，1.0~1 145.0 kg/m3。与以往CO2导热系数关联式相比，提出的关联式只需温度T和密度ρ两个已知参数，不仅在全域范围内提高了计算精度，而且解决了以往关联式在近临界区域计算精度变差的问题，便于工程应用。在整个温度压力的适用范围内，新关联式计算值与实验值的相对偏差绝对平均值为2.79%；在近临界区域内，相对偏差绝对平均值为4.94%。     

RT6/纳米铝相变蓄冷材料的热物性研究

石蜡类相变材料RT6相变潜热高,相变温度低,化学性质稳定,但其具有导热系数低,蓄能时间长的缺点,固采用纳米粒子强化换热。通过粒度观测法选取分散稳定性较好的纳米Al粒子制备纳米相变材料,实验分析强化后的相变过程、纳米流体石蜡/纳米铝的导热性和相变特性。实验结果表明,复合材料稳定性好,相变温度基本不变为4～8℃,相变焓值略有下降,但导热系数明显提高,可以作为蓄冷系统的新型蓄冷材料广泛应用。     

石墨/炭黑/氧化铁黑对水泥基复合材料热学性能的影响

研究了石墨、炭黑、氧化铁黑单掺及复掺对水泥基复合材料导热性能和吸热性能的影响。实验结果表明,3种物质都能提高水泥的导热系数和吸热性能,石墨、炭黑、氧化铁黑掺量分别为20%、16%和8%时,可将空白样的导热系数由0.159W/(m·K)分别提高至0.238W/(m·K)、0.253W/(m·K)和0.203W/(m·K),吸热平均温度分别提高3.5℃、3.6℃和2.4℃,导热系数随物质总量的增大而增大。正交实验的结果优于单掺实验。正交实验中,当石墨分数为15%,炭黑分数16%,氧化铁黑分数为3%时,复合材料的吸热性能最优。试样平均温度比空白样提高了8.3℃。     

纳米金属/石蜡复合相变蓄热材料的实验研究

以石蜡为相变材料基体、纳米金属铜、镍、铝、铁和锌为导热增强剂、油酸为分散剂,采用超声波震荡法制备纳米金属/石蜡复合相变蓄热材料体系。通过复合蓄热体系的步冷曲线分析,结果显示纳米铁为有效导热增强剂。对不同质量分数纳米铁/石蜡复合相变蓄热体系进行DSC和导热系数测试分析,结果表明:随着纳米铁质量分数的增加,复合材料的导热系数逐渐增大,相变潜热值逐渐降低,相变温度变化不大;纳米铁质量分数为0.1%时,复合材料的固态导热系数可增大2.8倍,相变潜热值下降1.1%。     

金属氢化物及其热驱动型制冷系统的设计与实验研究

制备了设计工作温度为150-200℃/20-50℃/0℃的金属氢化物合金工质对LaNi4.61Mn0.26Al0.13/La0.6Y0.4Ni4.8Mn0.2,测定了合金对在各温度下的吸氢性能,作出了Van’t-Hoff图,并推导了合金反应焓、反应熵和理论循环特性;设计了反应床,实测高温反应床的导热系数;搭建了间歇制冷的热驱动金属氢化物循环系统,在150℃/30℃/0℃工况下测定了系统的循环特性和制冷性能。实验结果表明,合金工质的平台斜率和滞后系数小、吸氢动力性能较好,低温合金的吸氢反应焓值达-27.1kJ/molH2;设计反应床的导热系数约为1.3W/(m.K),较合金粉末的导热系数有了很大提高,但仍未达到实用要求;制冷系统在设定工况下完成了循环,获得了84.6W的平均制冷功率、COP达0.26,从而验证了金属氢化物制冷系统的可行性。     

氧化钙水合煅烧后孔隙特性的分析

介绍了CaO经水合煅烧后的特性,分析了煅烧终温和水钙比对样品孔隙特性的影响。认为水合煅烧有利于提高样品的比表面积和比孔容积和优化孔径分布,不同水钙比水合样品具有不同的脱硫能力,且呈一定的规律性变化。随着煅烧温度的增加,小孔的数量减少,大孔的数量增加,随着水钙比的增加,样品的比表面积和比孔容积都有逐渐减少的趋势,且小孔的数量减少,大孔的数量增加。     

碳纳米管水基纳米流体导热系数的预测方法

在Kumar模型基础上建立了适用于碳纳米管水基纳米流体的导热系数模型,通过实验数据(分散剂为SDS的纳米流体导热系数)进行了确认。利用所建模型,得到纳米颗粒体积分数为1.0×10-3%~2.0×10-2%时,模型值与实验值的最大偏差为11.04%。