用于太阳能地板辐射采暖的相变储能复合材料

以软脂酸和肉豆蔻酸为原料制备出二元相变储能复合材料,利用差示扫描量热法研究软脂酸、肉豆蔻酸及二元相变储能复合材料的热性能;用高低温(交变湿热)实验箱对二元相变储能复合材料进行热稳定性研究。结果表明:制备的软脂酸/肉豆蔻酸二元相变储能材料相变潜热为186.6 J/g,熔点为50.6℃,凝固点为43.8℃,该材料适于作为太阳能地板辐射采暖系统的储能材料。经过410次反复加热和冷却实验后,其熔点和相变潜热变化不大,具有较好的热稳定性,腐蚀实验表明其对金属的腐蚀性小。     

低温热水型相变蓄能地板采暖房间动态热性能研究

提出一种采用相变材料蓄能的低温热水地板采暖系统形式。建立反映该采暖地板在应用房间中动态传热过程的数学模型,该模型可用于模拟研究不同材料蓄能地板在房间中的热性能;对比研究低温热水型相变材料潜热蓄能式采暖地板与混凝土显热蓄能式采暖地板的热性能差异。分析相变材料的相变温度、相变潜热和导热系数等因素对该地板采暖房间热性能的影响。研究结果显示相变材料潜热蓄能式地板具有蓄热效率高、室内温度波动小和室内平均温度高等特点。     

地板下送风式相变蓄热电采暖系统热性能模拟

为研究地板下送风式相变蓄热电采暖系统的热性能,有效利用夜间廉价电并提高室内环境的热舒适性,建立了分析此系统热性能的理论模型,并得到了实验数据的验证。藉此模型分析了一些重要因素对其热性能的影响,探讨了系统的热设计和控制方法。通过控制此系统的送风扇启停可保持室温在舒适区内,模拟计算了其在北京地区和其他一些采暖地区整个冬季的使用效果,结果验证了此系统的可行性。     

海上物流中相变储能材料的制备与热物性能分析

相变储能材料具有较强的热存储与释放能力,在海上物流运输中,扮演着极为重要的角色。为保障海上物流项目的顺利开展,针对相变储能材料的制备与热物性能展开研究。从潜热存储、热化学储能、显热存储三种不同的储能形式着手,分析相变储能材料的具体制备方法,并在此基础上,细化研究相变储能材料的热物性能,并对其在海上物流中的应用进行探讨。     

纳米复合相变材料固液相变储能过程研究进展

对纳米复合相变材料固液相变储能过程的若干最新研究进行了回顾,从相变储能系统的动态性能和典型的凝固、熔化传热过程两方面总结了相关研究的进展,并重点评述了数值模拟研究中纳米复合相变材料有效热物性预测方法的适用性及其与实验结果之间的偏差,最后对纳米复合相变材料固液相变储能过程的未来发展和重点研究方向进行了展望。     

中压废热锅炉换热装置节能控制技术及效益研究

中压废热锅炉换热装置受换热面积裕度、换热面积等因素的影响，导致其换热能耗较高，为此以管壳式相变储能换热器为研究对象，提出了其节能控制技术，并探究该技术的应用效果。以管壳式相变储能换热器的蓄放热特性为基础，将管壳式相变储能换热器的储能材料和管材作为约束条件，构建节能控制优化目标函数。利用粒子群算法求解构建的目标函数，实现管壳式相变储能变换器的节能控制。实验结果表明，所提技术应用后可有效降低管壳式相变储能换热器的换热面积裕度、实际换热面积，具有较强的节能控制性能，同时减少了换热器费用，提高了其成本效益。     

多区相变材料填充床储热性能数值分析

为进一步提高相变储能填充床储热性能,运用计算流体力学软件Fluent采用DEM-CFD数值模拟方法对轴向填充不同熔点颗粒的填充床进行了储热过程的数值分析。在分别填充了240和480个相变材料颗粒的直径为200 mm的相变储能填充床内,探究沿热流体流动方向分层逐级排布更低熔点相变材料的排布方式对填充床的储能速率、储能效率、热流体和相变储热材料温度分布的影响。研究表明：在轴向分层排布不同相变点的相变材料会对床内轴向温度场有显著影响;分层排布的方式使填充床的储能速率、储能效率均得到了提高,240和480颗粒填充床平均储能速率分别提升约31.0%和25.1%。     

高温相变储能换热器的研究

本文主要研究作为储能锅炉核心部件的相变储能换热器，分析影响其换热性能的多种因素。     

双层相变蓄能辐射地板传热特性实验研究CSCD

本文构建了一种可用于供暖和供冷两种工况的相变蓄能辐射地板系统,该系统包含蓄冷和蓄热两层石蜡相变材料,相变点分别为18℃和34℃,针对该相变地板蓄冷和蓄热层上下相对位置的变化,通过实验研究了在供暖水温45℃和供冷水温15℃两种工况下,这两种不同结构的相变地板的传热特性,以及相变层对找平层、地板层等结构层的影响。结果表明,该相变地板系统可用于供热和供冷两种工况,两种结构模式下,不同结构层在蓄能过程中温度变化特性均相近,但释能过程温度变化特性区别较大。结构的变化对实验箱体内气温在供暖时影响较大,而在供冷时影响不大。综合供冷供暖两种工况,从系统冷量和热量的传递结果考虑,蓄热层在上、蓄冷层在下的结构传热性能更优,可缓解地板温度过快下降带来的热舒适性差及结露问题。     

定形相变贮能式地板辐射采暖系统数值模型的实验验证及参数分析

根据在北京进行的定形相变贮能式地板辐射采暖系统的实验情况，作者对已建计算模型进行了修改，修改后的模型的计算结果与实验结果符合较好。在此基础上利用该模型研究了定形相变材料的熔点、相变潜热、相变半径及电加热功率等关键参数对相变贮能式地板辐射采暖系统热性能的影响。     

相变储能石膏板传热过程测试及有限元分析

利用Hot Disk导热系数测试仪对相变材料的热性能随温度变化的相关参数进行测试,制备"三明治"结构的相变储能石膏板,通过实验测试和ANSYS有限元分析相变储能石膏板的传热性能。研究结果表明:相对于普通石膏板,相变材料的潜热储能效应可增加相变石膏板的冷热面温差,且随着相变层厚度的增大,冷热面温差逐渐增大。利用ANSYS有限元方法分析相变储能石膏板的传热过程,模拟结果表明相变材料的加入可延缓石膏板冷面温升速率,提高室内环境舒适度。     

基于石墨泡沫强化的相变储能材料研究进展

大多数相变储能材料导热性能差是导致其不能推广应用的一个重要因素,因此,目前相变材料研究的重点是提高相变材料的等效导热系数。石墨泡沫由于其特殊的微蜂窝三维结构,使其具有良好的传热性能,在储能领域有很好的应用前景。国内外学者对利用石墨泡沫的强化相变传热进行了一些研究,本文主要介绍了近几年石墨泡沫/相变材料的国内外实验研究和数值模拟研究进展和存在的问题。     

复合相变储能材料的传热性能研究进展

总结近年来国内外相变储能材料的研究状况,包括相变储能材料的制备、传热性能、相变过程数值模拟和应用等,并对复合相变储能材料的传热性能研究方法的前景作了展望。     

套管式相变储热单元强化换热数值研究

建立套管式相变储热单元的二维模型,采用ANSYS FLUENT软件模拟分析了换热流体(HTF)侧Re和填充系数λ对储热单元传热性能的影响,采用有效储能比Est来表征相变储能单元的有效储能容量,在此基础上研究HTF侧增强传热对套管式相变潜热储能系统性能的影响.研究结果表明:随着Re从250增加至1 000,熔化时间从22...     

基于梯度孔隙率金属泡沫的复合相变单元储热性能数值模拟北大核心CSCD

向相变材料中添加金属泡沫可以解决相变材料低导热率引起的换热效果较差等问题,提高系统的整体蓄热效率。然而,复合相变材料的传热性能受金属泡沫孔隙率分布的影响较显著,为进一步提高相变储能单元的传热性能,本工作基于低孔隙率金属泡沫-相变材料(PCM)复合储能系统,建立了一种新的梯度孔隙率金属泡沫结构,通过数值模拟方法,对蓄热单元熔化过程中的熔化率、储能速率、储能总量进行分析,系统研究了孔隙率沿加热方向负梯度分布、正梯度分布对复合相变材料熔化速度和储热性能的影响。研究结果表明,负梯度孔隙率结构可以进一步提高储能系统的储热效率,其中,孔隙率梯度为0.12(案例S-6)时增强效果最显著。在熔化周期的不同阶段,负梯度孔隙率对复合材料的传热均有不同程度增强,对于S-6,在1000 s、2000 s、2600 s时,熔化率相较于均匀孔隙率结构分别增加了0.67%、2.31%、9.90%;随着孔隙率梯度的增加,相变材料的热性能提高越显著,与均匀孔隙结构相比,改进的负梯度孔隙率结构其完全熔化时间最高可缩短7.32%,储热速率可提高8.02%。对于正梯度孔隙率结构,其对熔化速度没有显著影响,但是储热总量可提高0.49%。     

高孔隙率泡沫金属相变材料储能、传热特性

以高孔隙率泡沫金属材料作为骨架制备而成的新型复合相变储能材料的导热系数将大大高于相变材料本身的导热系数,在储能过程中具有更好的传热效果。给出了较通用的高孔隙率泡沫金属材料等效导热系数的估算公式,并利用准稳态方法建立了复合相变材料在凝固过程的数值模型,对其凝固过程的传热特性进行了理论分析。以铝—石蜡和铜—石蜡复合材料作为研究对象。分析表明,采用复合储能材料可以使得其传热性能得到很大提高,但是也会使复合材料的储能能力有所降低。提出了一种平衡储能能力和传热性能的方法,当泡沫金属处于平衡孔隙率时,在传热性能得到极大提高的同时也使得其储能能力降低不多。同时,分析得到了外部换热环境对储能能力、传热性能以及平衡孔隙率的影响,即较大的对流换热时,若要取得适当的储能能力和传热性能,则需要较小的孔隙率。     

相变储能材料及其冷链运输应用

随着社会对冷链物流的需求日益增长,方便快捷的冷链运输得以迅速发展.作为冷链运输所需的核心技术,相变储冷技术因可以提高能源利用效率和提供冷链运输所需的稳定低温环境受到越来越多的关注,其实际应用的关键是相变储能材料.本文回顾了冷链物流行业的发展现状,介绍了应用于冷链运输的相变储能材料的分类及其优缺点,并总结了相变储能材料性能调控的方法与原理;同时,介绍了各类新型相变储冷剂在食品运输、疫苗运输等方面的应用;最后指出,制备高储冷容量、循环性能稳定的相变储冷材料并扩大其应用范围是今后的研究重点.     

相变墙房间热性能研究现状及发展趋势

相变储能在建筑节能和暖通空调领域中的应用越来越受到重视,已成为国际研究的热点。本文分析了国内外相变储能理论与技术的发展现状,分析了作为建筑围护结构常用的热特性分析方法,提出了作为相变墙房间下一步的研究重点和研究方法,为相变墙房间蓄换热机理及热特性的研究奠定了基础。     

石墨泡沫/石蜡储热装置的凝固过程分析

石蜡相变材料的导热系数较小,严重影响了其传热速率和凝固速率。通过对填充石墨泡沫/石蜡的储能系统进行凝固过程的模拟,确定了石墨泡沫对相变储能系统性能的影响。研究结果表明石墨泡沫不仅大大缩短了相变凝固时间,也使储能系统的温度分布更加均匀;通过分析冷却水进口速度和温度对复合相变材料的凝固过程的影响,说明随着冷却水进口速度的增大和温度的降低,传热速率加快,凝固时间缩短。分析了复合材料相变区的自然对流对相变过程的影响,模拟结果证明自然对流能在一定程度上加快相变材料的凝固过程。     

Solidification process analysis of a heat storage device containing graphite foam and paraffin

石蜡相变材料的导热系数较小,严重影响了其传热速率和凝固速率。通过对填充石墨泡沫/石蜡的储能系统进行凝固过程的模拟,确定了石墨泡沫对相变储能系统性能的影响。研究结果表明石墨泡沫不仅大大缩短了相变凝固时间,也使储能系统的温度分布更加均匀;通过分析冷却水进口速度和温度对复合相变材料的凝固过程的影响,说明随着冷却水进口速度的增大和温度的降低,传热速率加快,凝固时间缩短。分析了复合材料相变区的自然对流对相变过程的影响,模拟结果证明自然对流能在一定程度上加快相变材料的凝固过程。