石蜡/交联聚乙烯高分子固-固相变贮能材料的制备

以硅烷交联聚乙烯为骨架,以石蜡为相变贮能材料,采用"溶解-交联"和"交联-溶胀"两种不同工艺方法制备了石蜡/交联聚乙烯高分子固-固相变贮能材料,并对其热机械性能、力学性能及使用性能进行了研究.研究结果表明,制得的相变材贮能料具有较高的相变焓.经过一段时间(10h左右)稳定性测试,石蜡的迁移量不再增加,材料性能基本稳定,相变材料的相变焓、相变温度变化不大.     

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。     

Fe-Ni-Cr系软磁合金的正交实验研究

在正交实验基础上,采用方差分析方法,研究了两种成分软磁合金在不同热轧变形量、退火温度、保温时间及冷却方式等工艺条件下,磁性能的变化规律.结果表明,化学成分是影响软磁合金磁化率的最主要因素,其次是热变形量和退火温度.得出提高该材料磁化率的最优工艺方案为:配料应接近第一种试样钢成分,热变形量应20%以下,退火温度650 ℃,保温时间30 min.     

污泥燃烧特性研究

利用TGA/DSC同步热分析仪,分析了不同NaOH掺量的污泥的燃烧特性.结果表明:污泥中的第一类有机物分解燃烧的温度范围为50～180℃,第二类有机物分解燃烧的温度范围随NaOH含量的不同而不同.NaOH的存在,使污泥中第二类有机物分解燃烧的温度起始点提前,而温度截止点滞后.NaOH降低了污泥着火温度,提高了燃烬温度....     

不同冷却方式对高温后混凝土性能退化研究

对在不同受热温度、不同冷却方式下的不同尺寸混凝土立方体试块的全应力-应变曲线进行测试,分析了高温后冷却环境对混凝土性能退化的影响.结果表明,与常温混凝土试块相比,受热温度和冷却方式对高温后混凝土强度和变形性能有较大的影响,随温度的升高,自然冷却和喷淋冷却的试块峰值应力逐渐减小,但极限受压变形性能较常温均增大.不同冷却方式对混凝土的抗压强度的影响不同:在250℃高温后采用"自然冷却"方式下的试块抗压强度较"喷淋冷却"方式强度高;而450℃和650℃高温后"自然冷却"方式下的强度较"喷淋冷却"方式的抗压强度低;850℃高温后的混凝土在正常环境放置7 d后发生坍塌,强度完全丧失.同时提出不同尺寸的试块高温后抗压强度的尺寸效应系数.     

绝热式水浴量热计对蓄能材料性能参数的测量

设计了一套绝热式水浴量热计,用于对蓄能材料的比热容和相变潜热进行测量.提出了标定量热计热容、散热量和搅拌器功率等参数的数学模型,通过实验对这些参数进行了标定.使用量热计对水和铜在3个温度下的比热容,以及冰和石蜡的相变潜热进行了测量,测量结果与这些参数的参考值很好地吻合.绝热式水浴量热计可以方便而准确地对蓄能材料的性能参数进行测量.     

圆孔型铜冷却壁冷面及热面热态特性研究

在自行研制的热态试验炉上对圆孔型铜冷却壁进行了热模拟试验.在保证试验平台运行良好的情况下,研究了铜冷却壁热面及冷面不同部位的温度分布,并从传热学角度作了分析.本研究可为进一步优化铜冷却壁的结构提供参考.     

黄陇煤田煤层甲烷解吸滞后规律及解吸滞后定量评价

为研究黄陇煤田低阶煤甲烷解吸滞后规律并定量评价解吸滞后,采集郭家河井田3号煤层煤样(GJH3)、大佛寺井田4号煤层煤样(DFS4)与黄陵二矿井田2号煤层煤样(HL2),采用液氮吸附与等温吸附/解吸试验,分析其孔隙结构特征与吸附/解吸特征,基于Langmuir方程与热力学计算结果,定量评价解吸滞后与吸附/解吸前后吸附热差异.结果表明:(1)温度相同时,煤样吸附能力大小顺序为DFS4,HL2,GJH3,煤样残余吸附量大小顺序为HL2,GJH3,DFS4,温度对残余吸附量的影响略有区别,温度并非与残余吸附量呈线性负相关关系,因此需要综合考虑温度对解吸的影响.(2)DFS4,GJH3,HL2的解吸滞后系数为0.4～0.6,其中,20℃时HL2解吸滞后系数最大,吸附/解吸可逆性较差;GJH3解吸滞后系数最小,吸附/解吸可逆性最好;解吸滞后系数随温度升高而减小,吸附/解吸可逆性随温度升高变好.(3)解吸时的等量吸附热均大于吸附时的等量吸附热,解吸需要从体系外吸收热量,吸附和解吸过程的能量差异可能是解吸滞后的关键因素.     

纤维素热裂解过程动力学的试验分析研究

尽管针对纤维素热裂解动力学方面的研究已开展得比较广泛 ,但其表观动力学的确定仍是一具有争论性的问题 ,从而对纤维素热裂解机理的描述也就各不相同 .本文试图通过纤维素的热裂解动力学研究 ,对此种现象作出合理的解释 ,并给出相应的机理描述 .纤维素热裂解随温度的升高经历了五个不同的阶段 ,其中第三阶段是整个过程的主要部分 ,期间大量挥发分析出并造成明显失重 .试验发现随着升温速率的增加 ,热滞后现象的加重致使纤维素热裂解各个阶段向高温侧移动 ;同时高升温速率对炭的生成具有抑制作用 ,但有利于挥发分的生成 .通过对热裂解主反应区的热重分析 ,采用微商法求得对应的反应动力学参数 ,以 6 0 0 K作为分界点 ,低温段的活化能约在2 6 7k J/ m ol,较高温度段则体现为 174 k J/ mol左右的低活化能 .纤维素热裂解是一传热传质现象 ,与化学动力学机制相互影响、控制的过程 ,试验条件、传热传质过程的影响是造成结论存在差异的内在原因     

混合石蜡的热物性实验

对低熔点石蜡(十六烷、十八烷)与高熔点石蜡(54#石蜡、62#石蜡)混合物的传热性能进行了实验研究,用以替代价格较高的十八烷,用于立式集热板太阳能热气流电站的蓄热系统中。采用差示扫描量热仪(DSC)对不同质量分数的混合石蜡的相变潜热及相变温度进行了测量,结果表明:随着低熔点石蜡的加入,混合石蜡的相变温度在不断减小,相变潜热介于低熔点石蜡与高熔点石蜡之间;且混合后的石蜡具有良好的循环稳定性。采用热针法对不同质量分数的混合石蜡固态体系、液态体系的导热系数进行了测量,结果表明:混合之后石蜡的导热系数与低熔点石蜡相差不大,石蜡在固态时的导热系数要大于在液态时的导热系数。综合比较可知,混合石蜡可以满足储能需求,并能降低成本。     

平板微热管阵列相变蓄热装置蓄/放热性能

为提高相变蓄热装置的性能,基于平板热管技术设计了一套相变蓄热装置,将熔点58益的工业石蜡作为该蓄热装置的蓄热材料,对平板微热管阵列在蓄/放热过程的均温性能、蓄热装置内部石蜡温度变化以及蓄热装置的蓄/放热效率进行实验分析,同时对不同供/取热流体温度和流量的实验条件下蓄热装置蓄/放热特性进行研究.结果表明：平板微热管阵列在蓄/放热过程中性能稳定,蓄热装置蓄/放热效果良好;在供/取热流体流量为2.0 L/min,供热流体温度为80益,取热流体温度为20益的实验条件下,计算得到该蓄热装置平均蓄热功率、放热功率分别为662、764 W.     

低周疲劳过程中的非弹性响应和热响应

材料的疲劳是能量耗散过程。低周疲劳过程的非弹性响应反映了机械能耗的规律，而热响应则能够表征疲劳过程的热耗散规律。通过低周疲劳试验，研究了40CrNiMoA在循环加载过程的软化／硬化规律以及机械能耗规律，并利用细小热教电阻测量了试祥在加载过程中的温度变化以及温度涨落规律。     

太阳能蓄热石蜡类相变材料循环稳定性

研究了石蜡54号~56号、56号~58号、58号~60号相变材料的热稳定性,其相变温度在50~60℃之间.利用差示扫描量热(DSC)技术测定了经过1次、100次、200次、300次反复热循环的相变材料的相变温度和相变潜热,实验结果表明:随着热循环次数的增加,相变材料的相变温度和相变潜热的变化很小. 更多还原     

形状记忆合金迟滞模型

基于实验测试,结合Preisach理论研究了形状记忆合金(Shape memory alloy,SMA)丝驱动器的迟滞建模。首先,依赖于SMA材料受输入电压作用引起的温升变化诱发材料相变输出位移量,设计了SMA丝特性测试平台,记录了驱动过程中的输入、输出变化量,得到理论模型参数辨识的数据集合。然后,讨论了SMA丝的输入电压、温度变化与形状记忆效应产生的材料宏观位移间的迟滞关系。最后,引入Preisach理论,由推导的经典Preisach理论的修正形式和数值实现方法构造了SMA驱动器温度量和位移的迟滞模型。结果表明:与试验数据比较,Matlab环境仿真得到的SMA迟滞曲线,匹配性较好,为进一步的系统设计分析奠定了基础。     

多晶SrRuO3磁性的Preisach研究

测量了多晶SrRuO3的零场冷却(ZFC)和加场冷却(FC)的磁化强度随温度的变化关系,以及不同温度下的磁滞回线。考虑热涨落和自由能壁垒随温度的变化,用Preisach模型对测量数据进行了拟合。数值模拟再现了测量结果的变化规律,其中包括各温度下的磁滞回线,不同外磁场下的ZFC、FC磁化强度曲线等。对拟合得到的巴克豪森跳跃谱的有关参数进行了讨论。     

蓄能型太阳能热泵系统中复合材料蓄热过程研究

设计了一种分季节蓄能型太阳能热泵热水系统,集太阳能集热容器、相变储能容器、热管于一体,利用Fluent软件对蓄能型太阳能集热器开展了数值模拟,使用Solidification/Melting和VOF模型模拟癸酸/62#石蜡复合相变材料蓄热过程,并采用Boussinesq近似法考虑了自然对流的影响. 结果表明,在集热器内只充灌单一相变材料不能满足不同季节蓄能型热泵系统的供热水需求. 由癸酸和62#石蜡组成的复合相变材料在蓄能过程中出现了两个相变温度,分别在32.66 ℃和59.45 ℃,可以满足本系统不同季节的蓄热需求. 蓄热过程中,由于癸酸和62#石蜡本身密度差以及浮升力的影响,真空管纵向截面出现了温度分层现象. 结果可为复合相变储能材料的推广应用提供可靠的理论依据.     

丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热降解反应动力学

研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热分析动力学参数.采用热重差热分析法,分别测定了在氮气气氛中5、10、15、20℃/min 4种不同升温速率下的的热降解过程,得到了4条热重和差热曲线,并用Kissinger法对其热降解过程进行了动力学分析.结果表明:提高升温速率,热重曲线向高温方向移动,温度滞后越严重.初始分解温度及终止分解温度更高,温度区间也变宽.升温速率的不同对最终失重率影响不大,最终失重率都在90%以上.随着升温速率的增加,差热曲线峰变高且峰顶温度向高温方向移动.通过Kissinger法分析在不同升温速率下丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物热降解反应的热重差热数据得出反应的活化能为160.9kJ/mol、表观指前因子为27.61、热降解反应级数为0.965 4等动力学参数.     

辛醇接枝碳纳米管复合相变材料的导热性能研究

通过将碳纳米管（CNTs）用混酸进行处理后在其表面以正辛醇（C8H17OH）进行接枝处理,制得接枝C8H17O-CNTs。经红外光谱分析,所得接枝产物出现区别于C8H17OH上的C-O键特征吸收峰,表明接枝成功。在熔融的石蜡（PW）中加入接枝产物并进行搅拌和恒温超声后制得均匀复合物。复合物导热系数的测量结果表明,随温度的升高纯PW和各个组成的复合物的导热系数基本呈现下降趋势。复合物的导热系数基本随C8H17O-CNTs的含量的增加而增大。其中含质量分数为1.0%C8H17O-CNTs的复合物的导热系数较纯PW的导热系数在各个测量温度都提高了大约0.06 Wm-1K-1。     

树脂基复合材料固化过程中的温度和热应力场三维瞬态分析

建立了热固性树脂基复合材料固化过程温度和热应力场分析的数学模型,采用有限元方法,进行了三维非稳态数值求解。通过与已有实验结果的比较,验证了数学模型和计算方法的正确性。获得了3234/T300层合板固化过程中内部温度及热应力分布,分析了保温时间、升温速率、铺层设计等对温度、内部热应力的影响。数值计算结果表明:预固化时间越长,层合板内温度梯度越小,热应力峰值越低;升温速率越大,层合板内温度梯度越大,热应力峰值越大;采用对称铺层可降低层合板内部温度梯度和热应力。