相变材料步冷过程模拟分析

大部分的相变材料都具有一定的过冷度,这限制了相变材料的广泛应用。充分了解相变材料在凝固过程中的温度变化情况对于相变材料性能分析具有重要意义。基于集中参数法和等效比热容法建立了相变材料步冷过程温度变化模型,并通过实验验证了该模型。同时运用模型研究了相变材料过冷度与有效潜热值对其凝固过程中温度变化的影响并得出结论：相变材料开始凝固的时间与相变持续时间均与其过冷度呈指数关系;相变材料开始凝固的时间随着过冷度的增大而增长,相变持续时间随着过冷度的增大而缩短;相变材料开始凝固的时间与其有效潜热大小没有关系,而相变持续时间与其有效潜热值呈明显的线性正比关系。     

相变材料在水泥基材料中的应用

相变储能已成为水泥基材料领域的研究热点.本文总结了水泥基材料领域常用相变材料的类型与特点,阐述了相变材料在水泥基材料中的3种植入方式:浸渍吸附法、定型封装法、胶囊封装法.讨论了相变材料对水泥基材料工作性能、力学性能及水泥水化历程的影响规律,介绍了相变材料在水泥基材料中的应用情况,探讨了相变材料研究存在的问题与发展趋势.     

相变材料步冷过程模拟分析

大部分的相变材料都具有一定的过冷度,这限制了相变材料的广泛应用。充分了解相变材料在凝固过程中的温度变化情况对于相变材料性能分析具有重要意义。基于集中参数法和等效比热容法建立了相变材料步冷过程温度变化模型,并通过实验验证了该模型。同时运用模型研究了相变材料过冷度与有效潜热值对其凝固过程中温度变化的影响并得出结论:相变材料开始凝固的时间与相变持续时间均与其过冷度呈指数关系;相变材料开始凝固的时间随着过冷度的增大而增长,相变持续时间随着过冷度的增大而缩短;相变材料开始凝固的时间与其有效潜热大小没有关系,而相变持续时间与其有效潜热值呈明显的线性正比关系。     

石蜡石墨粉复合相变材料在温室大棚中的控温效果研究

通过将复合相变材料应用于温室大棚中,达到控制温室温度波动幅度的目的.即利用相变材料在使用环境温度高于相变温度时可吸收热量,低于相变温度时可释放热量的能力,起到调节周围环境温度的作用.对比了石蜡以及加入不同比例石墨粉的石蜡石墨粉复合相变材料的导热性能;研究了加入复合相变材料的温室模型和对比模型的温控性能.结果表明:加入石墨粉,提高了石蜡的导热性能;加入相变复合材料的温室模型室内温度波幅小,控温效果优于对比温室;墙体储(放)热能力优于对比温室.     

相变材料的热性能测试方法及在建筑中的应用评价综述

本文简单介绍了目前相变材料(PCM)的热性能测试方法,并对其在建筑中的应用进行简单评价.在传统热分析法基础上归纳整理了相变储能构件的热物性测试装置及其测试原理.结合相关标准对不同热性能测试方法进行了分析比较.基于热物性测试方法,结合实际环境下的实测研究,综述了国内外现有衡量相变材料在建筑物中应用效果的评价指标.     

耦合相变储热的金属氢化物反应器吸氢过程模拟

基于金属氢化物储氢反应,建立了相变材料蓄热的固体储氢反应器模型,模拟研究了吸氢压力等操作参数及相变材料的相变温度、固(液)态导热系数、相变潜热等物性参数对固体储氢反应器工作过程的影响. 结果表明,相变材料的固态导热系数和相变潜热对固体储氢反应器性能的影响较小,相变温度和液态导热系数对反应器性能影响较大. 相变温度越低,液态导热系数越大,储氢反应器性能越好. 在使用最优的相变材料储能时,提高充入氢气的压力可加快反应速率,强化相变材料的传热,有助于进一步优化反应器的储氢性能.     

赤藓糖醇相变储热材料研究进展

赤藓糖醇具有较高的相变焓、无毒以及优异的热稳定性,作为综合性能较好的中温相变储能材料被广泛研究。但是,赤藓糖醇在相变过程中存在易泄漏、过冷度大以及导热性能较差的缺点,导致其热能的利用效率不高,极大地限制了其作为储热材料的应用。本文综述了近年来在解决赤藓糖醇相变储热材料易泄漏、过冷度高和热导率低等问题的研究进展。赤藓糖醇定型复合相变储热材料的制备方法主要有共混压制法、静电纺丝法、微胶囊法及多孔材料吸附法等,可根据不同制备方法采取相应复合策略以达到对其封装定型、降低过冷度和提高热导率的目的。最后认为未来对赤藓糖醇复合相变储热材料的研究除了解决其本身存在的热性能问题,还需对其进行功能化,以拓展其应用前景。     

化学法和共混法制备的PEG／CDA相变材料的性能比较：储热性能？…

通过IR、DSC和X-ray研究了用化学键联法和溶液共混法制备的聚乙二醇/二醋酸纤维素(PEG/CDA)型相变材料的相变热焓、相变温度和结晶度等物性,探索了两种材料的链结构与储热性能的关系.结果表明,对相同PEG含量的共混材料和化学改性材料而言,共混物的相变焓要大于化学改性材料的相变焓;但化学改性物是一种固固相变材料,而共混物不具有固固相变特性,只是一种形状稳定的固液相变材料.     

相变双向调温纺织材料制备技术研究进展

相变双向调温纺织材料是能源领域与纺织行业结合的产物,具有自动双向调温的优点。本文从制备技术的角度出发,分别介绍了相变纤维制备法和后整理法两大途径。围绕相变纤维制备法,详细阐述了微胶囊熔融纺丝法、微胶囊溶液纺丝法、静电纺丝法、PCMs复合纺丝法和纤维中空填充法的原理及应用。针对后整理法,详细介绍了填充法、涂层法、印花法、浸轧法和接枝法的原理及应用。分析了各种制备技术的优缺点,以期从制备技术上加深对相变双向调温纺织材料的认知和理解。制备技术的进步可提高相变双向调温纺织材料的综合性能,如何制备出满足服用要求、综合性能优异的相变双向调温纺织材料是其实现应用的关键。最后,对相变双向调温纺织材料未来的研究方向提出了建议和展望,以期为相变双向调温纺织材料制备技术的研究提供参考和借鉴。     

微胶囊化相变材料性能评价方法研究进展

综述了微胶囊化相变材料物理性能、化学性能和热性能评价中的各类方法,并对性能评价方法在微胶囊化相变材料制备方面的研究进展进行了介绍,以期为微胶囊化相变材料的制备和性能表征提供参考。     

基于动态多属性决策方法的工业过程控制性能评价

工业控制系统由于设备老化而导致控制性能发生变化,而传统的控制性能评价方法对于这种慢时变特性具有局限性。提出了一种基于变权动态多属性决策的控制性能评价方法。首先在对系统性能进行判断时,利用系统故障率与运行时间相结合的计算方法对系统的运行状态进行划分,获得不同运行阶段的决策信息;采用四个评价指标分别为超调量、非线性指标、输出方差、阀黏滞指标构造多属性决策判断矩阵,对老化慢时变系统进行评价,并运用色谱分析法计算决策过程中属性权重的变化,最终确定当前性能运行状态;将该方法应用于某工业DMF回收装置中,对比实验结果验证了该方法的有效性。     

基于主元回归方法的多变量控制系统性能评估

针对最小方差评价方法利用不切实际和不期望的指标进行性能评价所造成的性能评估缺陷,提出基于主元回归（PCR）的性能评价方法。该方法通过对输入输出数据进行建模可以得到比较符合实际的理论方差,以此理论方差与实际输出方差求出的控制系统性能指标,更能客观地反映控制系统的真实性能,且主元回归性能评价方法在性能计算中不需求解关联矩阵问题,极大地简化了求解的复杂度。最后通过仿真实例验证了主元回归性能评价方法更能客观反映控制系统真实性能和计算相对简易的优点。     

非共沸工质换热匹配特性影响热泵性能的高级分析

针对非共沸工质非线性复杂相变传热过程,基于高级分析方法,推导出表征热泵系统性能的评估指标模型——温度匹配度（TMD）,探讨了非共沸工质与换热流体之间的换热匹配特性,实验验证了模型的准确性与适用性。选用了三组不同温度滑移程度的非共沸工质（M1、M2、M3）为对象,探究了TMD与换热夹点、系统COP、效率η以及换热器实际损占比ε之间的关系。结果表明：TMD越小,换热流体间的温度匹配越好,系统COP、效率越大,换热器实际损占比越小,反之亦然;且当TMD最小时换热器内夹点总是出现在饱和气态点处。     

换流阀冷却用相变乳状流体的制备及其性能

为提高换流阀冷却能力，以相变材料（高级脂肪酸酯CrodaThermTM 47和CrodaThermTM 53）、乳化剂（硬脂醇聚醚BrijTM S2和油醇聚氧乙烯醚Sympatens AS-100）和成核剂（聚乙烯醇）以及去离子水为原料，制备了换流阀冷却用相变乳状液。探究了相变乳状液的配方和制备工艺等对相变乳状液性能的影响，确定了最佳配方（以相变乳状液的总质量计，相变材料、乳化剂、成核剂和去离子水的质量分数分别为16%、1.6%、2.4%和80%）和剪切工艺（剪切速率50 ks-1，持续5 min）。对制备的换流阀冷却用相变乳状液进行了对流换流系数、电导率、带电稳定性以及与冷却系统兼容性等分析，结果表明，与去离子水相比，所制备的相变乳状液的表观比热容提升了约50%，换热能力提升了2倍左右。其电导率、绝缘耐压等关键性能参数均能满足高压条件下换流阀冷却的应用要求。     

网络性能测量技术及其性能指标的统计分析

随着Interact技术和网络业务的飞速发展,对网络性能进行测量,并对其性能指标进行统计分析变得越来越重要。介绍了网络性能的参数、指标,测量方法,以及网络性能指标的统计分析方法,认为为了实现不同业务的质量保证,有必要建立不同的性能评价模型和体系架构。     

石蜡-膨胀石墨复合相变材料热导率研究

在石蜡（PA）中复合添加膨胀石墨（EG）是提高石蜡基相变材料导热性能的一种常见方法,准确预测PA-EG复合相变材料的热导率对于其应用十分重要。通过对EG质量分数小于20%的PA-EG复合相变材料微观结构特征的分析,建立了基于EG纤维在PA中均匀分散的微观结构几何模型,数值模拟了完全均匀分散PA-EG单元体的相变过程,分析了EG质量分数及其粒径对PA-EG复合相变材料等效热导率的影响规律,并提出了可适用于不同制备方法的PA-EG复合相变材料热导率预测模型。模型预测结果与已报道EG质量分数小于20%的PA-EG复合相变材料实验结果能较好吻合,误差小于15.1%。     

基于模型预测残差和目标函数的MPC实时性能监控

模型预测控制的性能受多种因素的影响,现有的模型质量评价指标没有考虑外界干扰的变化,反映系统整体性能时不够全面。针对上述问题,现结合两个指标:基于模型预测控制目标函数的历史性能指标和基于模型预测残差的协方差指标对系统性能进行实时监控。其中,历史性能指标用以评价系统的整体性能,协方差指标反映模型失配和干扰变化的影响。根据两个指标对不同性能影响因素的不同表现和性能恶化后对干扰新息的重新辨识结果,对系统性能下降的原因进行初步诊断,缩小性能下降源的范围,并通过Wood-berry塔实验验证了该方法的有效性。     

Graphite foams infiltrated with phase change materials as alternative materials for space and terrestrial thermal energy storage applications

In this work, a numerical study is proposed to investigate and predict the thermal performance of graphite foams infiltrated with phase change materials, PCMs, for space and terrestrial energy storage systems. The numerical model is based on a volume averaging technique while a finite volume method has been used to discretize the heat diffusion equation. A line-by-line solver based on tri-diagonal matrix algorithm has been used to iteratively solve the algebraic discretization equations. Because of the high thermal conductivity of graphite foams, the PCM-foam system thermal performance has been improved significantly. For space applications, the average value of the output power of the new energy storage system has been increased by more than eight times. While for terrestrial applications, the average output power using carbon foam of porosity 97% is about five times greater than that for using pure PCM.     

基于多孔支撑体的形状稳定复合相变储能材料的研究进展

固-液相变材料（PCMs）是热能储存（TES）技术发展的关键因素,然而一些固有的问题如泄漏和热导率低等严重制约了相变材料的性能。因此,选择合适的方法构建形状稳定的复合相变材料（FSCPCMs）,并有效地提高其热导率是实现相变材料实用化的重要前提。多孔载体封装相变材料为构建具有高储能密度和优异热传输性能的定形复合相变材料提供了一条有效的途径。本文对不同FSCPCMs的制备、结构热学性能、应用等方面进行了综述,详细总结和讨论了孔径和几何形状、表面改性、作用力、组成等因素对FSCPCMs相变行为的影响。重点介绍了具有高热导率、高负载率和高潜热的新型多孔复合相变材料的设计和应用。最后,基于理论、数值和实验方法,展望了FSCPCMs在约束结构中的相变和多尺度传热方面未来的研究方向及其在能源转换方面的商业化应用。