本文關鍵詞：冷藏運輸設備用相變蓄冷介質及應用基礎研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著易腐食品需求量逐年增加,冷凍冷藏業(yè)已經(jīng)成為能源消耗較大的產業(yè)之一。在全球能源日益緊張之際,提高能源利用率、開發(fā)利用新能源顯得尤為重要。蓄冷技術與冷藏運輸相結合的運輸方式已成為冷藏運輸業(yè)的新議題,而研制不同相變溫度的蓄冷介質已成為蓄冷式冷鏈運輸?shù)暮诵摹Ｄ壳皽囟确秶?10～-20-C的低溫相變蓄冷介質較少。因此,本文著眼于研制低溫、高潛熱值、過冷度小、循環(huán)穩(wěn)定性好的無機相變蓄冷介質,并將其運用到蓄冷板中進行相應的動態(tài)模擬研究。 本文針對冷藏運輸設備用相變蓄冷介質進行研究,研制出適合冷藏運輸用的低溫高潛熱值的相變蓄冷介質,對其相變溫度、相變潛熱等熱物性進行測試,同時對蓄冷板內蓄冷介質的蓄冷特性進行了動態(tài)模擬研究。 (1)將不同無機相變材料(PCM)按照不同比例進行復配,利用步冷曲線法制備出適合冷藏運輸設備用的無機蓄冷介質HSW-9和HCW-5,針對無機相變蓄冷介質過冷度大、易相分離等缺點,添加成核劑和增稠劑對其進行改性研究。經(jīng)過改性后的相變蓄冷介質HSW-9和HCW-5過冷度分別較之前減小了61.2%和43.2%且無明顯相分離現(xiàn)象。 (2)采用差示掃描量熱法(DSC)對改性后的相變蓄冷介質HSW-9和HCW-5的熱物性進行了研究。用差示掃描量熱儀測量了相變蓄冷介質HSW-9和HCW-5的潛熱值和相變溫度,多元無機相變蓄冷介質HSW-9的潛熱值為276kJ/kg,相變溫度為-9.6-C,相變蓄冷介質HCW-5的潛熱值為257.6kJ/kg,相變溫度為-18.8℃。經(jīng)過50次蓄冷釋冷循環(huán),相變蓄冷介質HSW-9和HCW-5相變溫度及相變潛熱值變化很小,相變潛熱最大變化率分別為1.29%和0.31%,相變溫度最大變化率分別為2.06%和0.53%,說明改性后相變蓄冷介質HSW-9和HCW-5的熱穩(wěn)定性良好沒有發(fā)生相分離。 (3)對蓄冷介質在蓄冷板內的凍結過程進行數(shù)值模擬,研究了蓄冷板內相態(tài)分布及溫度分布情況。結果表明：蓄冷介質凝固過程是沿蓄冷盤管外側由近到遠逐步推進的；蓄冷初期凝固速率很快,然后逐漸變緩。同時,研究了載冷劑進口流量和進口溫度對載冷劑出口溫度、蓄冷板內蓄冷量的影響。結果表明：在載冷劑進口溫度不變時,載冷劑進口流量越大,對流換熱系數(shù)越大,管內載冷劑平均溫度越低,管內外換熱溫差越大,相變蓄冷介質越快進入相變階段,蓄冷量增長也越快。當進口流量保持不變時,載冷劑進口溫度越低,管內外換熱溫差越大,換熱效率越高,相應的蓄冷量增加的越快,蓄冷完成時間越短。
【關鍵詞】：相變蓄冷介質 熱物性 蓄冷特性 蓄冷板 冷藏運輸
【學位授予單位】：哈爾濱商業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB64
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-21
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 相變蓄冷技術應用在冷藏運輸中的研究進展14-16
• 1.3 相變蓄冷材料的概述16-18
• 1.3.1 相變蓄冷材料的分類16-17
• 1.3.2 相變蓄冷材料的選取原則17
• 1.3.3 相變蓄冷材料的傳熱機理17-18
• 1.4 相變蓄冷材料的研究進展18-20
• 1.5 本文主要的研究內容20-21
• 2 相變蓄冷介質的制備21-35
• 2.1 晶體成核理論21-25
• 2.1.1 晶體成核的熱力學條件21-22
• 2.1.2 晶核的形成22-25
• 2.2 相變蓄冷介質的選擇25
• 2.3 -10℃相變蓄冷介質的實驗分析25-31
• 2.3.1 實驗原理與裝置25-27
• 2.3.2 實驗結果與分析27-31
• 2.4.-18℃相變蓄冷介質的實驗分析31-34
• 2.4.1 實驗試劑的配制31-32
• 2.4.2 實驗結果與分析32-34
• 2.5 本章小結34-35
• 3 相變蓄冷介質的改性研究及相變潛熱測試35-48
• 3.1 相變蓄冷介質的改性研究35-42
• 3.1.1 減小過冷度的實驗研究35-40
• 3.1.2 減小相分離現(xiàn)象的實驗研究40-42
• 3.2 DSC法測試蓄冷介質的相變潛熱42-47
• 3.2.1 測試原理42
• 3.2.2 實驗設備42-43
• 3.2.3 系統(tǒng)校正及實驗過程43-44
• 3.2.4 測量結果與分析44-47
• 3.3 本章小結47-48
• 4 冷藏運輸設備用蓄冷板蓄冷特性數(shù)值模擬48-61
• 4.1 物理模型48-49
• 4.2 數(shù)值求解過程及網(wǎng)格劃分49-51
• 4.2.1 基本控制方程49-50
• 4.2.2 初始條件和邊界條件50-51
• 4.2.3 計算方法與網(wǎng)格劃分51
• 4.3 求解參數(shù)的設置51-52
• 4.4 蓄冷板蓄冷過程模擬結果與分析52-60
• 4.4.1 蓄冷板蓄冷過程相圖分布規(guī)律52-54
• 4.4.2 蓄冷板蓄冷過程溫度分布規(guī)律54-57
• 4.4.3 載冷劑流量對蓄冷特性的影響57-59
• 4.4.4 載冷劑進口溫度對蓄冷特性的影響59-60
• 4.5 本章小結60-61
• 結論61-63
• 參考文獻63-67
• 攻讀學位期間發(fā)表的學術論文67-68
• 致謝68

【參考文獻】

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  本文關鍵詞：冷藏運輸設備用相變蓄冷介質及應用基礎研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：335325