赤藻糖醇/甘露醇热性能实验研究

以赤藻糖醇/甘露醇为相变材料基液,通过熔融共混两步法制备纳米二氧化钛-赤藻糖醇/甘露醇复合相变材料,探究纳米TiO₂质量分数、超声时间、超声功率等对复合相变材料传热特性的影响。结果表明,随着纳米TiO₂质量分数的增加,复合相变材料导热率逐渐增大,当质量分数为1.0%时,导热率提高24.1%,熔化时间最多可缩短63.3%;当仅以超声时间为变量时,最优熔化时间为1 h,熔化时间缩短58.0%;当仅考虑超声功率时,最优超声功率为100 W,熔化时间缩短53.4%。     

赤藻糖醇基相变材料热性能的实验研究

以赤藻糖醇为相变材料基液,分别添加不同质量分数的C和ZnO,通过两步法制备赤藻糖醇基相变材料,并分析了超声和纳米颗粒对赤藻糖醇基相变材料稳定性的影响。结果表明,纳米流体稳定性随着超声功率的增大先增强后变弱,C/赤藻糖醇纳米流体稳定性最大改善1. 81%,ZnO/赤藻糖醇纳米流体稳定性最大改善19. 21%; C/赤藻糖醇纳米流体的稳定性随着超声时间的增大先增强后变弱,最大可改善1. 67%,超声时间对于ZnO/赤藻糖醇纳米流体的稳定性改善有着抑制作用。功率/时间-浓度-总体吸光度关系曲线均符合四次多项式形式。在融化后期,较高浓度的纳米颗粒会抑制融化的进程。     

纳米氧化铝与赤藻糖醇复合相变材料的实验研究

赤藻糖醇是一种极具潜力的相变材料但很容易发生过冷。文中通过添加纳米材料作为成核剂改善赤藻糖醇的性能,制备了不同纳米材料的相变复合材料。对样品的融化-凝固过程进行观测记录,绘制了时间温度曲线并对导热系数和相变潜热进行测定,分析了添加材料对赤藻糖醇的影响。结果表明:在简单的超声振荡分散方式下添加纳米氧化铝可以很好地分散于融化的赤藻糖醇基液中。添加的纳米氧化铝能有效缓和赤藻糖醇的强过冷倾向;当添加质量分数为0.25%的纳米氧化铝时材料的导热系数较纯赤藻糖醇提高2倍,且相变潜热不发生较大变化。     

赤藻糖醇基相变材料过冷特性的研究

对紫外光照射及不同纳米粒子(C、Cu、ZnO)对赤藻糖醇基相变材料的结晶过冷度、结晶进程以及过冷度不稳定性的影响进行了研究。结果表明,紫外光在改善赤藻糖醇过冷稳定性的同时可缓解结晶过冷度,过冷度最大可降低84. 00%;当颗粒质量分数分别为0. 05%、0. 1%、0. 2%以及0. 3%时,添加石墨的纳米流体的结晶过冷度相对于同质量分数下添加铜(氧化锌)的纳米流体的结晶过冷度分别降低27. 34%、27. 16%、22. 52%及12. 90%(24. 39%、19. 91%、5. 49%及1. 22%)。C、Cu以及ZnO质量分数分别为0. 1%、0. 3%及0. 2%时可以得到优质的纳米流体。     

间接式移动蓄热器相变材料熔化凝固实验

针对回收工业余热用于分散式用户供热的应用背景,本文设计搭建了间接式移动蓄热器实验系统,选取了赤藻糖醇作为相变材料,对相变材料进行了示差扫描量热法和过冷度的测试分析,获得了相变材料较为准确的蓄热性能参数和过冷度情况。此外,本文还通过对实验数据的整理及分析总结了间接式蓄热器内相变材料在充放热过程中的温度变化情况,在此基础上分析了蓄热材料的熔化和凝固规律。实验结果表明:在相变材料的熔化过程中,蓄热器上部相变材料熔化较快,下部相变材料熔化较慢;在相变材料的凝固过程中,蓄热器下部相变材料凝固较快,上部相变材料凝固较慢。水平方向上材料熔化凝固情况基本一致。通过本文的实验研究,初步掌握了间接式移动蓄热器相变内材料的熔化凝固情况,并由此分析了间接式移动蓄热器优化的方向,为该技术的进一步完善奠定了基础。     

纳米颗粒对赤藻糖醇/甘露糖醇稳定性影响的实验研究

以赤藻糖醇/甘露糖醇为相变材料,研究了6种不同纳米颗粒对其稳定性的影响,并与纯赤藻糖醇的稳定性进行比较。结果表明,氮化硼和二氧化硅表现出较好的稳定性,其中添加氮化硼的材料稳定性最大提升了11.96%,添加二氧化硅的材料稳定性最大提升了61.38%。     

纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的制备及其热性能

针对芒硝相变材料因过冷度大、相分层严重导致相变潜热存储循环寿命缩短的问题,以Na₂SO₄·10H₂ONa₂CO₃·10H₂O-NaCl相变材料体系为基体、改进的Hummers法结合冷冻干燥和球磨工艺改性制备的亲水性纳米氧化石墨烯（Nano-GO）为添加剂,制得纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料（GO-MCPCMs）。结果表明：氧化处理过的纳米氧化石墨烯中O/C比例增加了65.75%,结构缺陷水平由0.224增至1.088,无团聚现象;纳米氧化石墨烯/芒硝基复合相变材料的结晶相变温度增至约23℃、过冷度减小至0℃、相分层消除,该复合相变体系中Na₂SO₄结晶体全部结晶为晶粒长度尺寸近于2 cm的Na₂SO₄·10H₂O;500次固-液循环前后含氧化石墨烯质量分数为0.075%的GO-MCPCMs结晶潜热值分别为156.7 J/g和149.9 J/g,...     

Cu纳米流体真空闪蒸制冰的实验特性

在去离子水中加入Cu纳米颗粒,通过添加分散剂和超声波振荡,配制均匀分散的Cu-H₂O纳米流体。在100 Pa初始压力下,通过改变纳米颗粒粒径、纳米流体质量分数研究均匀分散的纳米流体对真空闪蒸制冰实验特性的影响。结果表明,水中加入纳米颗粒（无分散剂,纳米颗粒有沉降现象）,可降低水过冷度,缩短相变结冰时间,而分散均匀无沉降的纳米流体可显著缩短相变时间,使过冷度降低37%;在闪蒸瞬间,纳米流体对液相降温过程几乎没有影响;纳米流体质量分数越大,结冰时间越短,固相降温段降温速率越大;随着纳米颗粒粒径减小,相变时间缩短,而固相降温阶段温降速率几乎相同,较低浓度时（0.05%）,粒径的改变,对纳米流体过冷度影响不大,基本维持在1.5℃。     

Cu纳米流体真空闪蒸制冰的实验特性

在去离子水中加入Cu纳米颗粒,通过添加分散剂和超声波振荡,配制均匀分散的Cu-H_2O纳米流体。在100 Pa初始压力下,通过改变纳米颗粒粒径、纳米流体质量分数研究均匀分散的纳米流体对真空闪蒸制冰实验特性的影响。结果表明,水中加入纳米颗粒(无分散剂,纳米颗粒有沉降现象),可降低水过冷度,缩短相变结冰时间,而分散均匀无沉降的纳米流体可显著缩短相变时间,使过冷度降低37%;在闪蒸瞬间,纳米流体对液相降温过程几乎没有影响;纳米流体质量分数越大,结冰时间越短,固相降温段降温速率越大;随着纳米颗粒粒径减小,相变时间缩短,而固相降温阶段温降速率几乎相同,较低浓度时(0.05%),粒径的改变,对纳米流体过冷度影响不大,基本维持在1.5℃。     

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。     

被动式汽车相变材料储能器的实验分析

根据相变材料发生相变时可以吸收或者释放大量热量,同时保持自身的温度恒定的性能,设计出箱式储能器用于调节汽车内部气温,达到节能的目的。人体的适宜温度为22~26℃,因此采用相变温度为25℃的相变材料作为相变储能材料,并通过铝瓶封装进行熔化过程和凝固过程的实验研究。结果表明,在出口空气流速2.5 m/s的条件下,当进口温度为35℃时,石蜡在熔化过程中可以吸收环境空气的热量,降低环境温度3℃以上,并且维持3 h。在进口温度为10℃,石蜡在凝固过程可以释出热量,提高环境温度3℃以上,维持3.5 h以上。同时还研究了石墨复合相变材料在箱式储能器里熔化和凝固过程的温度变化规律,在空气流速不变的条件下,石墨复合相变材料熔化和凝固过程的速度与相变材料和环境空气的温差有关,温差越大其相变速度越快,相变完成的时间就越短。     

星点设计-效应面法优化立方液晶纳米粒制备工艺

探究了星点设计-效应面法优化立方液晶纳米粒制备工艺的超声参数。以植烷三醇为液晶材料、泊洛沙姆407（F127）为稳定剂,通过高速剪切和超声破碎制备立方液晶纳米粒,采用星点设计-效应面法探讨了超声参数（超声时间、超声功率）对纳米粒样品液温度、粒径的影响。结果表明：超声功率对样品温度、粒径均有显著的影响,优化工艺条件为使用50.0%超声功率超声6.0 min。采用优化后的工艺进行验证,预测值与实测值较接近,表明效应面法优化的制备工艺预测性好。     

煅烧晶种和磷、镁对二氧化钛晶体的影响

以硫酸法钛白工艺生产的偏钛酸为原料,经过漂白、二洗、盐处理和煅烧过程制备了金红石二氧化钛,并利用X射线衍射仪分析晶体结构,系统性地研究煅烧晶种和掺杂磷、镁对煅烧过程中二氧化钛晶粒大小和晶型转化的影响。结果表明,煅烧晶种和掺杂镁可以促进晶型转化,晶种对二氧化钛晶粒大小影响较小,镁则可以显著促进晶粒生长;在850 ℃下,随着晶种添加量的增加,金红石转化率从29.28%提高到33.79%;随着氧化镁含量的增加,金红石转化率则从35.09%提高到73.17%。与此同时,掺杂磷抑制了二氧化钛的晶粒生长和晶型转化;随着五氧化二磷添加量的增加,在890 ℃下,金红石转化率从97.44%下降到7.99%,晶粒大小从67.91 nm减小至47.86 nm。     

超声波辅助木片常压浸渍及其漂白

采用化学热磨机械浆（CTMP）工艺,以桉木与杨木2种木材为原料,初步研究了超声波辅助木片常压浸渍及其漂白效果。通过监测体系中的残余氢氧化钠的量来探究外部环境体系（温度、时间和用碱量）对超声波辅助木片常压浸渍的影响,结果表明：超声波辅助处理浸渍,桉木为温度75℃,时间30 min,用碱量6%;杨木为温度75℃,时间30 min,用碱量5%,此较优条件下,桉木白度提高2.83%（ISO）,残余过氧化氢质量分数提高了4.4个百分点,碱吸收量达41.5 kg/t,较未经超声波处理后的桉木的碱吸收量提高了5.06%;杨木白度无变化,而残余过氧化氢质量分数提高了2.73个百分点,碱吸收量达38.75 kg/t,较未经超声波处理的杨木碱吸收量提高了6.15%。     

超声强化密相CO2萃取葵花籽油的研究

进行了超声强化密相CO2萃取葵花籽油的研究,探讨了萃取温度、压力、时间、CO2流速以及超声功率密度和频率对葵花籽油萃取率的影响.结果表明,附加20 kHz、100 W·L-1的超声波后,萃取压力、时间和CO2流速分别降低了5 MPa、0.5 h和0.5 L·h-1.超声对萃取的影响主要是由于超声的机械波动效应.采用了响应曲面法对超声强化萃取条件进行了优化,并得到优化后的萃取条件为:萃取温度28.3℃、压力28 MPa、时间178 min、CO2流速3.0 L·h-1、超声功率密度为100 W·L-1、超声频率为20 kHz.在优化条件下,UDCE与DCE相比能够提高19%的萃取率.     

正交试验优选半枝莲总黄酮提取工艺研究

通过L16(45)正交试验优选超声辅助半仿生提取半枝莲总黄酮工艺条件。结果显示,芦丁标准品浓度在0.01~0.05 mg/mL范围内与吸光度呈良好线性关系(r=0.9993);最佳提取条件:超声功率80 W、时间35 min、料液质量比1∶35、温度60℃、乙醇体积分数80%,此条件下总黄酮平均提取率最高,为3.01%。经验证结果可靠,采用超声辅助半仿生提取方法简单、安全、快速。     

超声波对重质油4组分分布的影响

渣油的饱和分、芳香分、胶质和沥青质4组分的分布直接影响各工艺的产品产率与产品质量,对重质油加工具有十分重要的意义.探索超声波作用对油品4组分含量变化的影响,为进一步探索超声波对重质油4组分的化学作用提供依据.结果表明:超声波作用对重质油4组分的分布有影响,可以促进饱和分和芳香分质量分数的增加,胶质和沥青质质量分数的降低.本试验范围内,超声温度50～60℃,超声时间15 min,超声频率28 kHz,超声功率200 W,与原料油相比,重质油4组分中饱和分和芳香分质量分数增加率分别为5％和4％,胶质和沥青质质量分数分别减少了2.5％和7.5％.     

超声强化活性炭吸附罗丹明B的研究

以活性炭吸附罗丹明为模型体系,研究超声波对吸附作用的影响,考察了不同超声波功率下的活性炭等温吸附曲线和吸附动力曲线的变化。研究结果表明,有无超声波作用下,活性炭吸附罗丹明符合Langmuir等温线;随着超声功率的增加,最大吸附量从无超声作用的555.56 mg/L下降到0.07 kW超声作用下的400 mg/L,同样,吸附平衡系数从无超声作用的0.058下降到0.07kW超声作用下的0.14。吸附动力学研究表明,随着超声时间增长,较强的超声功率会使活性炭吸附罗丹明B的吸附速度加快,并较快达到液相平衡浓度,并且不改变吸附平衡。     

超声波辅助混合溶剂提取蚕沙中叶绿素的工艺研究

以石油醚-丙酮混合溶剂为提取剂,采用超声波辅助法提取蚕沙中叶绿素,以叶绿素提取率为目标,对超声时间、超声温度、超声功率、固液比、助剂(丙酮)含量和提取次数进行优选研究。结果表明,最佳提取工艺为提取次数4次,助剂(丙酮)含量20%,固液比1∶4(g/mL),超声时间50 min,超声功率90 W,超声温度45℃。在此优化条件下,蚕沙中叶绿素提取率为90.6%。