制冷系统热回收装置相变材料的分析研究

分析了相变材料特性,并找出了适用子制冷系统热回收装置的相变材料,通过对热物性和工作性能的研究,选取Fecl3·6H2O为本装置的相交蓄能材料,同时建立蓄热体的物理模型及模拟简化模型,在自然对流的影响下,模拟相变材料的蓄、放热特性,找出固——液界面、温度场、速度场、液相比例、传热系数、热流密度、监测点的温度等随时间的变化规律,为制冷系统热回收装置的设计提供了理论依据。     

采用相变热开关的软包电池热管理研究

针对电池热管理的问题,提出一种基于相变材料硬脂酸和热开关耦合的新型电池温控装置。以软包锂离子电池为对象,应用相变材料耦合热开关的温控装置,并基于数值模拟的研究方法对其温控效果展开研究。装置基于有机相变材料硬脂酸在相变过程中的体积变化特性为机械热开关提供被动驱动,能在电池工作温度较高时迅速为其散热,并能在电池工作温度较低时及时保温。数值仿真结果表明：与无热管理系统的电池相比,相变热开关温控使电池在4 C高倍率放电结束时的最终温度下降了22.46℃;在外界环境温度为-20℃时,相变热开关温控使电池温度管理时间延长了390 s,具有优良的控温特性。     

泡沫复合相变材料储放热过程的实验数值模拟研究

以框架状泡沫铜为载体,Ba(OH)2·8H2O为相变储热材料,利用多孔泡沫金属骨架材料良好的吸附性能,制备出泡沫金属复合相变储能材料。采用差示扫描量热法测量Ba(OH)2·8H2O的相变温度和相变潜热,搭建了含泡沫铜和未含泡沫铜相变储能装置的实验台,根据焓-多孔介质模型数值模拟固液相变传热过程。结果表明,泡沫铜的填充不仅增加了相变材料的导热系数,而且缩短了相变材料熔化和凝固时间。数值计算与实验结果吻合良好,验证了该数学模型的可靠性,研究结果对相变储能装置在实际应用中具有一定的指导意义。     

相变储能材料的研究进展与应用

相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要意义，在太阳能利用、工业余热回收等方面有着显著的优点。综述了相变材料的研究进展，讨论了固—液相变、固—固相变储能材料的特性及其应用。固—液相变材料一般可分为无机和有机两种类型，其中无机类储能材料主要为无机盐水合物，它具有较大的溶解热和导热系数，但易出现“过冷”和“相分离”现象；有机类储能材料虽然避免了上述缺陷，但其导热性较差、溶解热较低。固—固相变材料种类较少，其中以多元醇应用最为广泛。探讨了这方面研究的发展方向，展望了储能技术市场化应用的前景。     

泡沫铜相变材料在运血车中的储能应用研究

为解决运血车制冷机组反复启停和耗能大的问题,提出了采用泡沫铜相变储能管顺排布置于风道的方案.针对储能管进行了相变储能实验,获得了相变材料温度-时间的变化曲线.针对储能管和运血车风道系统建立了相应的数学模型和物理模型,采用数值模拟方法研究了储能管相变过程和风道加装储能管后的流场和温度场分布.最后对实验结果和仿真结果进行了对比.结果表明,加装泡沫铜相变储能装置可以改善运血车制冷机组的性能.研究结果对泡沫铜相变材料的应用和运血车制冷系统改进具有重要的工程意义.     

相变贮热材料

本文介绍了相变贮热材料的特点和种类,讨论了固液相变、固固相变贮热材料的性能和应用。     

蓄冷材料相变温度与相变潜热实验研究

阐述了自行研制的蓄冷材料相变温度与相变潜热实验装置的特点,并在该实验装置上测试了蓄冷材料的相变温度和相变潜热,获得了较准确的结果。该方法简单易行,可用于工程上测量相变蓄冷材料的热物性。     

热回收技术用于风冷热泵系统的研究与应用

本文对风冷热泵机组热回收的可行性、回收形式进行了综述.介绍了利用冷凝热制备生活热水技术的研究状况,对热回收系统中采用水蓄热与相变材料蓄热的特点进行了对比分析,提出了相变蓄热与水蓄热相结合进行热回收加热生活热水的系统改进方案,并对该方案进行了热力循环分析和经济性分析.     

蓄冷材料相变温度与相变潜热的实验研究

本文阐述了自行研制的蓄冷材料相变温度与相变潜热实验装置的特点 ,并在该实验装置上测试了蓄冷材料的相变温度和相变潜热 ,获得了较准确的结果。该方法简单易行 ,可用于工程上测量相变蓄冷材料的热物性     

热控相变材料及其复合制备的研究进展

利用相变材料的特性研制含相变物质的复合材料能够起到很好的热控作用,根据目前的研究探索,对于导弹、航天飞行器的热防护有非常好的应用效果.综述了相变材料研究的成果,对热控相变材料进行了新的分类,并阐述了相变复合材料制备方法及应用,阐明了热控应用中选择适宜相变材料的热物性指标以及相变复合材料制备与应用深入研究的方向.     

基于功效系数法的复合相变材料综合性能评价研究

复合相变材料性能优异,如何对其综合性能进行科学的评价,关系到相变材料的发展和相变领域的开拓。基于功效系数法原理,在综合分析复合相变材料制备工艺和应用性能的基础上,选取相变潜热、包覆率、导热系数、热稳定性、热效率、质量损失率和活化能为评价指标,采用变异系数法计算评价因子的权重系数,建立复合相变材料综合性能评价体系;以二十五烷/膨胀石墨复合相变材料为例进行检验,预测结果较好地反映了实际情况,说明基于功效系数法的复合相变材料综合性能评价体系具有较好的可靠性和实用性,为复合相变材料综合性能评价提供了一种新的思路和方法。     

有机相变储热材料的研究进展

概括和评述了有机相变储热材料和有机复合相变储热材料应用于热能储存的研究进展,讨论了各类材料的优缺点。指出,有机复合相变储热材料是今后有机相变材料重点发展的方向,提高传热能力、建立适当的储热模型、加强使用性能及相变材料和载体之间相互作用等的研究是有机复合储热材料今后应重点解决的问题。     

多角度肋片强化相变材料换热仿真分析

目的 针对太阳能热利用领域中相变材料的封装结构提出圆柱体相变蓄热棒,并设计多角度肋片以加快相变材料融化速率。方法 采用CFD仿真技术,分析不同形状肋片对蓄热棒中相变材料融化特性的影响,计算各模型相变材料的融化时间、温度响应速率和平均传热系数。结果 在800 W/m²的热流边界条件下,无肋片蓄热棒的相变材料完全融化需要2 813 s,设计的12组肋片中Tra–45模型性能最优,相变材料的融化时间比无肋片对照组的缩短了5.4%;Tra–45模型中相变材料温度分布集中,且最高温度上升了6 ℃,Tra–45模型的温度响应速率较对照组的提升了5%;Tra–45模型的平均换热系数达到9.97 W/(m².K),较对照组的提升了2.8%。结论 蓄热棒内增加梯形45°肋片后,相变材料融化速率加快,蓄热棒内温度分布均匀。同时,相变材料的温度响应速率提高,平均换热系数显著增加,可满足频繁充放热的需求。     

几种空气源热泵除霜方式的性能比较

针对空气源热泵除霜问题,分别对逆循环除霜系统、热气旁通除霜系统和相变蓄能除霜系统进行对比实验,并对三种除霜方式的除霜时间、除霜时压缩机排气压力、室内温度波动等特性进行比较分析。实验结果表明,相变蓄能系统除霜时的压缩机排气温度比另外两种系统高,使得冷凝温度升高,更有利于缩短除霜时间,且室内温度相对稳定,系统能耗也随之减少。     

无机多孔基复合相变材料的热湿性能研究进展

无机多孔基复合相变材料兼具调温调湿性能,能够减少室内温度波动,调节室内湿度平衡,既提高了环境的舒适度,又减少了建筑能耗,是近几年建筑材料领域的研究热点。介绍了相变材料的分类及优缺点,并总结了不同种类相变材料的性能优化措施;简述了常用的无机多孔材料,分析比较了其对相变材料的强化导热效果和定形效果;分析了无机多孔基复合相变材料的热湿综合性能,并讨论了材料的不足之处。最后,提出了优化材料性能的措施以及研究方向,为深入研究调温调湿材料提供帮助。     

聚酰亚胺/羰基铁粉吸波包装材料性能分析

目的 制备聚酰亚胺(PI)/羰基铁粉(CI)复合膜并探究其性能,以改变微波加热过程中的加热方式.方法 主要通过红外光谱、扫描电镜、力学性能、透氧透湿和微波转热测试分析其性能.结果 聚酰亚胺与羰基铁粉是物理结合;当羰基铁粉质量分数超过25％时,开始发生团聚;当羰基铁粉质量分数为20％时,弹性模量最小;当羰基铁粉质量分数为15％时,透氧透湿系数最低;随着羰基铁粉含量的增加,复合膜在微波加热下升温和常温下降温的速率增加.结论 PI/CI复合膜能够吸收部分微波转热能,是一种新型的吸波包装材料,为微波加热用包装材料的设计提供了新思路.     

三水合醋酸钠的相变贮热性能

以三水合醋酸钠 (CH3COONa·3H2 O)为贮热基质 ,评选和优化成核剂和抗沉淀剂 ,组成贮热介质工作温度约 60℃和过冷度小于 5℃的贮热材料。经DSC法测定和计算 ,该贮热材料的熔解热可达 2 5 2J g ,潜热大 ,贮热性能稳定。     

Polyethylene Glycol–CaCl2 Coordination Compounds as a Novel Form‐Stable Phase Change Material with Excellent Thermophysical Properties

Polyethylene glycols (PEGs) have been extensively studied as phase change materials (PCMs). To overcome the problem of liquid leakage, the authors firstly report a novel form‐stable phase change material (FSPCM) using coordination compound. The structure, morphology, thermal property, and thermal stability of the self‐prepared samples are determined. The obtained results confirm the existence of coordination bonds between PEG and Ca²⁺ species, and no liquid leakage is observed for the synthesized PEG–CaCl₂ composites at temperatures as high as 120 °C. The PEG8000–CaCl₂ (1:2) FSPCM exhibits a relatively large latent heat of 147.7 J g^?1, corresponding to 87.8% of that of pure PEG. From the dynamical viewpoint, the activation energy of crystallization process is increased by only 5.2% for the PEG8000–CaCl₂ composite due to the formation of coordination bonds; however, the activation energy is reduced by 18.3% during melting process. After adding 3 wt% conductive carbon black, the heat storage performance of the PEG phase change material can be optimized. The PEG‐CaCl₂ composite would be a promising material for thermal energy storage applications and can be used in various engineering fields.

     

石墨烯、超声波缓和木糖醇过冷性的研究

中高温相变储能技术对于能源的开发和合理利用具有重要的意义,在太阳能热发电、工业热利用及余热回收方面有着显著优点。作为相变储能材料的木糖醇在凝固放热过程中有强烈的过冷倾向,不产生任何结晶。本研究采用超声波照射和添加石墨烯的方法缓和过冷,并进行了试验研究。试验结果显示,超声波和石墨烯均能有效缓和木糖醇的强过冷倾向,激发木糖醇成核结晶,并且最初的成核结晶位置与超声波和石墨烯作用相关。