尿素—乙酰胺低共熔物相变储热性能研究

本文研究了尿素－乙酰胺二元共熔体系的相变储热性能。尿素价廉易得，相变潜热大，但在１３２．７℃发生相变化时存在严重过冷并伴随有热分解。将尿素与乙酰胺作用，可形成一种熔点为５５．８℃，熔化热２２９．０ｋＪ／ｋｇ的低共熔物。通过对乙酰胺脲的相变化热性能研究，发现这种物质作为相变储热材料具有许多优点。     

相变储能复合材料的研究和应用

概述了近年来相变储能复合材料的研究和应用状况,包括相变物质的筛选、封装技术和相变储能行为的研究进展,以及相变储能复合材料在多领域的应用情况,讨论了相变储能复合材料研究和应用开发中存在的问题和将来的发展方向.     

相变过程中的能量变换

在冶金、石油及化工等生产过程中,普遍存在着物质从一个相转变为另一个相的相变过程.如生产过程中,物质的蒸发、冷凝、结晶、升华等现象,均属相变,而相变过程必然伴随着能量的转换.一、相变热和相变(火用)热力学第一定律告诉我们,物质在恒定的温度和压力下发生相变的过程中,必然伴随有焓的变化,即实际的吸收或放出的热量,称为相变热.如蒸发热为正值,冷凝热为负值.各种物质的相变热通常由实验测定,计     

相变储热微胶囊储热调温效果的研究

采用原位聚合法用蜜胺树脂包覆了一种相变点为24℃，相变热为225．5J／g的有机复合相变材料，并对所制备的相变储热微胶囊的储热调温效果进行了评价。采用扫描电镜对微胶囊表面形态进行了观察；采用示差扫描量热仪对微胶囊的相变点和相变热进行了测定；绘制了微胶囊的步冷曲线。实验结果表明：微胶囊呈球形，粒径分布均匀，平均粒径为5—6μm；表面光洁且致密；相变储热微胶囊基本上不影响相变材料的相变点和相变热；相变微胶囊节能效果实验表明，相变材料的贮能过程具有可逆性和连续性，节能效果达到15．6％。初步证明相变储热微胶囊具有很好的储热调温效果。     

辛烷相变微胶囊微观熔化实验观测

分别采用差示扫描量热仪和冷热台对纯辛烷以及辛烷微胶囊进行熔化实验,显微镜用来观测加热/冷却过程中相变物质的相行为。结果表明自由界面的存在能有效降低熔化势垒,而快速加热具有相反的作用,即导致一定程度的过热,遵循经典相变理论。界面的存在和受限空间对相变的特性会有一定程度的影响。提供了辛烷的冷凝过程,用来和熔化过程进行比较,结果发现二者的相变点并不完全一致。     

陶瓷-熔融盐复合相变储能材料（英文）CSCD

研究了石墨材料包括纳米石墨对基于硝酸盐陶瓷复合相变储热材料性能的影响。其目的在于制备一种可用于集中式太阳能热发电(CSP)和工业废热回收(IWH)等应用的新型高温复合相变材料,并且使用导热增强物质(TCE)提升相变材料的导热性能。复合相变储热材料主要由硝酸钠(NaNO_3)相变材料,氧化镁(MgO)陶瓷基体,以及不同种类、不同比例的石墨导热增强剂组成。通过对复合材料的形态及热物理性质测定表明:不同种类的石墨导热增强剂对复合材料的导热性能影响不同,复合材料的储热密度随复合材料中相变材料比例的增加而增加。所得基于硝酸盐的陶瓷复合材料均可在500℃保持良好的热稳定性,因此其潜在应用包括工业废热回收及集中式太阳能热发电系统(CSP)等。     

强化太阳能相变蓄热技术的研究进展

为解决太阳能的间歇性问题,常将其与相变蓄热技术进行结合。与传统显热蓄热相比,相变蓄热可将蓄热能量提高数倍以上,具有巨大的研究和应用价值。本文总结分析了相变蓄热的传热机制及在强化太阳能相变蓄热技术上的研究手段,如变换蓄热结构、添加肋片、使用相变胶囊、充注多相变材料、蓄热材料中添加高导热物质等。分析结果显示,相变传热机制中,融化过程主要考虑对流换热,凝固过程热传导占主导;使用肋片、相变胶囊等,主要增大相变材料接触面与蓄热体的比值,进而改善传热;蓄热材料添加高导热物质,可以改善相变材料的团聚、结核及使用寿命,从而提高导热性能,其中添加泡沫金属效果最为显著。     

相变热传导的计算

对相变材料进行相变传热分析，在其实际应用中具有重要的意义。但由于相变过程存在一个移动的边界面，因而相变传热的计算比之单纯热传导更为复杂。本文介绍了一种基于焓法的数值计算方法，它不用考虑相界面的移动，在相变传热的计算（尤其是多维计算）中，具有特殊的优越性。     

硬脂酸和硬脂酸/MXene复合相变材料的结晶动力学北大核心CSCD

限域空间内物质呈现出异于开放空间的物理化学性质和结晶行为。为探索限域效应对受限相变物质结晶行为的影响,以硬脂酸为相变储热介质、MXene为限域载体,采用水热法制备了硬脂酸/MXene复合相变材料。借助差示扫描量热仪和偏光显微镜分析了硬脂酸及其复合相变材料的结晶行为,通过Avrami、Jeziorny、Mo和Kissinger模型研究了结晶动力学,探讨了二维限域载体MXene对受限硬脂酸结晶行为的影响。结果表明:等温结晶过程中,硬脂酸和硬脂酸/MXene表现出相反的温度依赖性结晶行为,硬脂酸在低温下的结晶速率较大,而硬脂酸/MXene则在较高温下表现出小的半结晶时间和快的结晶速率。非等温结晶过程中,MXene对硬脂酸的结晶行为存在异相促进成核和限域效应抑制晶体生长的双重作用。在较低的冷却速率下,MXene的异相成核作用明显,而在较高的冷却速率下,限域效应则成为主导因素。限域载体的引入增加了硬脂酸的结晶能垒,硬脂酸和硬脂酸/MXene非等温结晶过程的活化能分别为174 kJ/mol和208 kJ/mol。本文探索了受限空间内相变物质的结晶动力学,为复合相变材料的设计及性能优化提供了理论依据。     

组合式相变材料贮能系统性能研究

本文主要研究由相变温度不同的相变材料（ＰＣＭ）组合而成的贮能系统在给定温度边界条件下的循环工作性能，建立了相应的物理模型，给出了数值求解方法。数值计算结果表明，通过合理布置ＰＣＭ的相变温度（ＰＣＴ）分布，应用５￣１０个ＰＣＭ，可使系统相变时间减少２７％左右；当每一个ＰＣＭ都同时存在向同一方向移动而且移动速度相近的相界面时，系统相变时间最短。     

Recent progress in shape-stabilized phase change materials

定形相变材料是以聚合物为基体,相变物质分布在聚合物三维网状结构中的一种新型相变材料.定形相变材料在相变过程中表现为宏观固相,微观液相,支撑和力学性能优秀,不易泄漏,因其优良的加工性能和安全性能而受到广泛关注,并表现出了广阔的应用前景.本文综述了定形相变材料的制备,导热和阻燃性能等方面的研究进展,并从实验和模拟两方面综合评价了定形相变材料在建筑节能方面的使用性能,展望了定形相变材料的发展前景.     

理想均匀等速相变传热机理之研究

本文给出了物质“理想均匀等速相变”这一概念,在忽略相变材料（ＰＣＭ）相变过程显热交换的前提下,通过理论分析,导出了描述一维理想均匀等速相变传热过程的有关表达式。结果表明,与传统恒温相变传热相比,对于球、圆柱和平板、理想均匀等速相变时间可以分别减少６０％,５０％和３３％,并且理想均匀等速相变能够实现热能的等速率利用。“理想均匀等速相变”的理论结果为组合式ＰＣＭ固－液及固－固相变储能（ＴＥＳ）系统的实     

可用于冷链物流相变材料的研究进展

简述了相变材料(PCM)的分类和特点。根据冷链物流对温度的不同要求,将可用于冷链物流相变材料分为冷藏用和冷冻用相变材料两大类。针对固-液相变材料在液态时易发生泄漏的问题,介绍了相变材料微胶囊、泡沫金属和高吸水性树脂(SAP)等相变材料载体的研究现状。分别阐述并分析了无机相变材料、有机相变材料和无机-有机相变材料的特点及其研究进展,针对不同相变材料存在的相分离、过冷、腐蚀和导热系数小等问题,介绍了相应的解决方案。最后,指出了相变材料在冷链物流领域应用中仍然存在的一些问题,展望了冷链物流用相变材料的发展方向。     

高温相变蓄热的研究进展

从如下两个方面总结了高温相变蓄热的研究现状：①在高温相变材料(PCM)方面，重点介绍了高温相变材料的一些重要性能及其测量，高温相变材料的封装，高温复合相变材料及高温相变材料的应用；②在传热分析方面，主要介绍了相变过程的数值模拟和相变蓄热系统(LTES)的热力学优化。     

变温相变材料贮能研究：（一）理论探讨

本文建立了变温相变材料（ＰＣＭ）贮能的一维传导模型，分析了恒温相变、线性相变温度分布和抛物线相变温度分布对ＰＣＭ相变时间的影响，在忽略显热条件下导出了相变率与相变时间的关系式并获得了最佳线性和最佳抛物线性相变温度分布。结果表明，具有特定相变温度分布的ＰＣＭ在贮能系统中的应用能够显著提高蓄能、释能速度。     

相变墙体中的定形相变材料的实验研究

由石蜡和高聚乙烯构成定形相变材料，填加到墙体中可增加墙体的蓄热能力，节约能源：文中实验研究了按不同比例混合而成的定形相变材料的相变温度、相变潜热和稳定性，得出了石蜡含量的临界值。研究结果显示：石蜡和高聚乙烯组成的定形相变材料结构均匀稳定，不变形，相变温度合适，相变潜热大，是理想的在墙体中使用的相变储能材料。     

Solid-liquid phase change energy storage for driving an underwater glider

物质在物相变化过程中由环境吸收热量或冷量,也可以向环境放出热量或冷量,以实现能量储存和释放.固-液相变储能过程具有较大的承压能力.利用海洋温差能驱动的水下滑翔机工作在几百米深的海水中,承受巨大的外界海水压力,选用固-液相变材料作为感温工质-储能材料,可以保证相变储能动力系统稳定可靠地工作.利用固-液相变储能机理运行的水下机器人即水下滑翔机,不需要自带能源而吸取海洋温差能获得驱动力.本文阐述相变储能机理,回顾相变储能研究的发展.以赤道附近海域为例,以水下热滑翔机相变换热管为分析对象,说明了固-液相变储能过程在水下运载器驱动上的应用.     

贮能系统组合式相变材料的相变温度分布特性研究

本文在总结作者前期相关研究工作的基础上，应用有限差分法对组合式相变材料贮能系统进行了数值模拟，重点探讨了相变温度分布对系统相变时间的影响。结果表明：①在忽略显热条件下导出的最佳线性相变温度分布与组合式相变材料的最佳相变温度分布相同；②与传统单一相变材料贮能系统相比，通过合理布置相变温度分布，组合式相变材料的贮能系统蓄能－释能速率可提高２５￣４０％。     

用于墙体中的固-固相变材料储热性能的研究

使用固一固相变材料作为墙体中的储能材料不会发生渗漏．能增加墙体的蓄热能力，减小室内温度波动，减少建筑能耗。通过实验研究了多元醇类相变材料组成的二元体系在不同组成下的储热性能，从材料的相变温度和相变潜热分析其应用于墙体中的可行性。研究结果表明：在一定的组成下，多元醇二元体系可达到墙体储能要求的相变温度，且相变潜热较大，是理想的墙体相变储能材料。     

与节能(二)

<正> 第二讲物质的(火用)及其计算一、物质的(火用)及其分类组成世界是物质的。因而自然界存在着各种不同的物质运动形态,那么相应于每一种物质运动形态就必然有其相应的不同的能量,故也就有相应的能量可转变为最大技术功的部分,亦即(火用)。