尿素漿體的制備及流動特性研究
發(fā)布時間:2021-03-25 14:42
相變蓄冷漿體材料具有良好的流動性與高蓄冷密度,既可以充當(dāng)蓄冷材料又可以作為載冷劑輸送冷量。冰漿是一種安全高效的蓄冷介質(zhì),已廣泛應(yīng)用于蓄冷空調(diào)。但冰漿制備溫度低,限制其在空調(diào)系統(tǒng)中的能源利用效率。研究發(fā)現(xiàn),對高質(zhì)量濃度尿素溶液降溫冷卻可以制備尿素漿體,相變溫度范圍覆蓋空調(diào)工況,且相變潛熱較高,具有應(yīng)用潛力。本文針對尿素溶液的熱物性和尿素漿體的流動性能進(jìn)行了實驗研究,結(jié)果表明:質(zhì)量濃度為43%~48%的尿素溶液的相變溫度為5~12℃,潛熱為213.7~223.2 J/g;尿素溶液(C>32.5%)在液相線處密度隨溶液質(zhì)量濃度的增大而增大,運(yùn)動黏度變化則相反;尿素漿體流動特性受固相率、Re的影響,不同工況下呈漲塑性流體特征。
【文章來源】:制冷學(xué)報. 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
2 n",K"與c的變化關(guān)系
采用差式掃描量熱儀(Mettler-Toledo,DSC 3+)測量尿素溶液相變溫度。在程序控制溫度下,通過測量輸入到試樣和參比物的功率差與溫度的關(guān)系繪制DSC曲線。以-30~30℃、加熱率2 K/min及30~-30℃、冷卻率2 K/min進(jìn)行DSC熱分析。為確保實驗的重復(fù)性,加熱/冷卻循環(huán)進(jìn)行多次。圖1所示為尿素-水二元混合工質(zhì)的固液相圖。由圖1可知,尿素溶液液相線處溫度與溶液質(zhì)量濃度近似呈線性變化,其中共晶點(diǎn)處質(zhì)量濃度為32.5%、相變溫度為-11.5℃。通過線性擬合計算,當(dāng)溶液質(zhì)量濃度處于43%~48%時,相變溫度為5~12℃,可以制備尿素漿體用于空調(diào)蓄冷工況。1.2 相變潛熱
使用烏氏黏度計,得到尿素溶液在液相線處運(yùn)動黏度隨相平衡溫度的變化,如圖4所示。由圖4可知,尿素溶液對應(yīng)質(zhì)量濃度下的相平衡溫度由-8.3℃(C=35%)增至12.3℃(C=48%),溶液的運(yùn)動黏度隨之減小,圖中擬合曲線多項式為(C>32.5%):圖3 尿素在水溶液中的溶解潛熱
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相變?nèi)橐旱闹苽、性能與應(yīng)用[J]. 石李明,王文俊,李伯耿,朱世平. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2013(01)
[2]CO2水合物漿在蓄冷空調(diào)中的應(yīng)用前景[J]. 陳偉軍,劉妮,肖晨,戴海鳳. 制冷學(xué)報. 2012(03)
[3]水合物在蓄冷及制冷(熱泵)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 魏晶晶,謝應(yīng)明,劉道平. 制冷學(xué)報. 2009(06)
[4]四丁基溴化銨相變蓄冷材料熱物性實驗研究[J]. 張曼,方貴銀,吳雙茂,楊帆. 制冷學(xué)報. 2008(05)
[5]冰漿流動及傳熱特性研究進(jìn)展[J]. 李新,侯予,張興群. 制冷與空調(diào). 2007(04)
本文編號:3099854
【文章來源】:制冷學(xué)報. 2020,41(05)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
2 n",K"與c的變化關(guān)系
采用差式掃描量熱儀(Mettler-Toledo,DSC 3+)測量尿素溶液相變溫度。在程序控制溫度下,通過測量輸入到試樣和參比物的功率差與溫度的關(guān)系繪制DSC曲線。以-30~30℃、加熱率2 K/min及30~-30℃、冷卻率2 K/min進(jìn)行DSC熱分析。為確保實驗的重復(fù)性,加熱/冷卻循環(huán)進(jìn)行多次。圖1所示為尿素-水二元混合工質(zhì)的固液相圖。由圖1可知,尿素溶液液相線處溫度與溶液質(zhì)量濃度近似呈線性變化,其中共晶點(diǎn)處質(zhì)量濃度為32.5%、相變溫度為-11.5℃。通過線性擬合計算,當(dāng)溶液質(zhì)量濃度處于43%~48%時,相變溫度為5~12℃,可以制備尿素漿體用于空調(diào)蓄冷工況。1.2 相變潛熱
使用烏氏黏度計,得到尿素溶液在液相線處運(yùn)動黏度隨相平衡溫度的變化,如圖4所示。由圖4可知,尿素溶液對應(yīng)質(zhì)量濃度下的相平衡溫度由-8.3℃(C=35%)增至12.3℃(C=48%),溶液的運(yùn)動黏度隨之減小,圖中擬合曲線多項式為(C>32.5%):圖3 尿素在水溶液中的溶解潛熱
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]相變?nèi)橐旱闹苽、性能與應(yīng)用[J]. 石李明,王文俊,李伯耿,朱世平. 材料科學(xué)與工程學(xué)報. 2013(01)
[2]CO2水合物漿在蓄冷空調(diào)中的應(yīng)用前景[J]. 陳偉軍,劉妮,肖晨,戴海鳳. 制冷學(xué)報. 2012(03)
[3]水合物在蓄冷及制冷(熱泵)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 魏晶晶,謝應(yīng)明,劉道平. 制冷學(xué)報. 2009(06)
[4]四丁基溴化銨相變蓄冷材料熱物性實驗研究[J]. 張曼,方貴銀,吳雙茂,楊帆. 制冷學(xué)報. 2008(05)
[5]冰漿流動及傳熱特性研究進(jìn)展[J]. 李新,侯予,張興群. 制冷與空調(diào). 2007(04)
本文編號:3099854
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