脂肪酸/碳納米管在蓄能空調(diào)中的熱物性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-09 03:12
本文主要是介紹如何配制一種新型的蓄能材料用于溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng),內(nèi)容包括脂肪酸復(fù)合相變材料的制備、相變特性、導(dǎo)熱特性等熱物性的研究以及在蓄能空調(diào)系統(tǒng)中使用情況等。通過理論、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究實(shí)踐,并通過數(shù)值模擬進(jìn)行蓄能過程的觀測,在純物質(zhì)相變材料脂肪酸的基礎(chǔ)上對(duì)其性能進(jìn)行改進(jìn)。選用三元脂肪酸作為蓄冷材料,月桂酸作為蓄熱材料,配置不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的脂肪酸碳納米管復(fù)合材料,采用不同的處理方法對(duì)復(fù)合體系中的碳納米管進(jìn)行分散,經(jīng)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn),適當(dāng)?shù)姆稚⿺?shù)量以及超聲處理可以較好的改善碳納米管在材料中的分散特性,但當(dāng)碳納米管所占的質(zhì)量比超過1%時(shí),會(huì)出現(xiàn)明顯的分層沉降現(xiàn)象。用DSC測量純脂肪酸材料和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、0.5%、0.8%的復(fù)合材料的相變特性,用Hot Disk測量其導(dǎo)熱系數(shù),并對(duì)材料進(jìn)行100次熔化凝固循環(huán)測試。結(jié)果表明,復(fù)合蓄冷材料的相變溫度基本不變,熔點(diǎn)范圍是1417℃,相變焓值變化很小,導(dǎo)熱系數(shù)隨著碳納米管所占質(zhì)量份額的增大而顯著提高,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí),固液相導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.293/kmW?和0.581/kmW?,提高了33%、35%,熱循環(huán)性能良好,...
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題來源和研究背景及意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究背景及意義
1.2 相變儲(chǔ)能材料的研究進(jìn)展
1.2.1 常規(guī)相變材料
1.2.2 復(fù)合相變材料
1.3 碳納米管的研究進(jìn)展
1.3.1 碳納米管的應(yīng)用研究
1.3.2 碳納米管分散性研究
1.4 溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)
1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 蓄冷相變材料的制備及其熱物性分析
2.1 脂肪酸碳納米管蓄冷復(fù)合材料的制備
2.1.1 脂肪酸共晶系低共熔性及其配比
2.1.2 脂肪酸三元混合材料的制備
2.1.3 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的制備
2.1.4 超聲對(duì)碳納米管分散情況的影響
2.1.5 分散劑對(duì)碳納米管分散性的影響
2.1.6 碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)分散性的影響
2.2 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的熱物性
2.2.1 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的相變性能
2.2.2 脂肪酸碳納米管復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
2.3 本章小結(jié)
第三章 蓄熱相變材料的制備及其熱物性分析
3.1 月桂酸碳納米管復(fù)合蓄熱材料的制備
3.2 月桂酸碳納米管復(fù)合蓄熱材料的熱物性
3.2.1 月桂酸碳納米管復(fù)合材料的相變特性
3.2.2 月桂酸碳納米管材料的導(dǎo)熱特性
3.2.3 月桂酸碳納米管復(fù)合材料的穩(wěn)定性
3.3 本章小結(jié)
第四章 計(jì)算流體數(shù)值模擬軟件和蓄能箱的設(shè)計(jì)
4.1 數(shù)值模擬軟件
4.1.1 Fluent軟件的簡單介紹
4.1.2 Fluent求解的基本步驟
4.1.3 Solidification/Melting模型
4.2 蓄能箱的設(shè)計(jì)
4.2.1 蓄能箱的尺寸設(shè)計(jì)
4.2.2 蓄能箱內(nèi)制冷劑盤管的設(shè)計(jì)
4.2.3 蓄能箱換熱水管的設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 蓄能箱的數(shù)值模擬
5.1 相變蓄能箱的物理模型
5.2 相變蓄能箱的數(shù)學(xué)模型
5.2.1 連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒)
5.2.2 能量守恒方程
5.2.3 動(dòng)量守恒方程
5.2.4 邊界條件
5.3 網(wǎng)格的設(shè)置和差分方法的選擇
5.3.1 離散網(wǎng)格的選擇和設(shè)置
5.3.2 離散差分方式的選擇
5.4 蓄能箱模型模擬計(jì)算的設(shè)置
5.5 相變蓄能箱模型模擬結(jié)果及其分析
5.5.1 三元脂肪酸相變材料蓄能結(jié)果的分析
5.5.2 脂肪酸碳納米管復(fù)合材料蓄能結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3024950
【文章來源】:南昌大學(xué)江西省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題來源和研究背景及意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 課題研究背景及意義
1.2 相變儲(chǔ)能材料的研究進(jìn)展
1.2.1 常規(guī)相變材料
1.2.2 復(fù)合相變材料
1.3 碳納米管的研究進(jìn)展
1.3.1 碳納米管的應(yīng)用研究
1.3.2 碳納米管分散性研究
1.4 溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)
1.5 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 蓄冷相變材料的制備及其熱物性分析
2.1 脂肪酸碳納米管蓄冷復(fù)合材料的制備
2.1.1 脂肪酸共晶系低共熔性及其配比
2.1.2 脂肪酸三元混合材料的制備
2.1.3 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的制備
2.1.4 超聲對(duì)碳納米管分散情況的影響
2.1.5 分散劑對(duì)碳納米管分散性的影響
2.1.6 碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)分散性的影響
2.2 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的熱物性
2.2.1 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的相變性能
2.2.2 脂肪酸碳納米管復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能
2.3 本章小結(jié)
第三章 蓄熱相變材料的制備及其熱物性分析
3.1 月桂酸碳納米管復(fù)合蓄熱材料的制備
3.2 月桂酸碳納米管復(fù)合蓄熱材料的熱物性
3.2.1 月桂酸碳納米管復(fù)合材料的相變特性
3.2.2 月桂酸碳納米管材料的導(dǎo)熱特性
3.2.3 月桂酸碳納米管復(fù)合材料的穩(wěn)定性
3.3 本章小結(jié)
第四章 計(jì)算流體數(shù)值模擬軟件和蓄能箱的設(shè)計(jì)
4.1 數(shù)值模擬軟件
4.1.1 Fluent軟件的簡單介紹
4.1.2 Fluent求解的基本步驟
4.1.3 Solidification/Melting模型
4.2 蓄能箱的設(shè)計(jì)
4.2.1 蓄能箱的尺寸設(shè)計(jì)
4.2.2 蓄能箱內(nèi)制冷劑盤管的設(shè)計(jì)
4.2.3 蓄能箱換熱水管的設(shè)計(jì)
4.3 本章小結(jié)
第五章 蓄能箱的數(shù)值模擬
5.1 相變蓄能箱的物理模型
5.2 相變蓄能箱的數(shù)學(xué)模型
5.2.1 連續(xù)性方程(質(zhì)量守恒)
5.2.2 能量守恒方程
5.2.3 動(dòng)量守恒方程
5.2.4 邊界條件
5.3 網(wǎng)格的設(shè)置和差分方法的選擇
5.3.1 離散網(wǎng)格的選擇和設(shè)置
5.3.2 離散差分方式的選擇
5.4 蓄能箱模型模擬計(jì)算的設(shè)置
5.5 相變蓄能箱模型模擬結(jié)果及其分析
5.5.1 三元脂肪酸相變材料蓄能結(jié)果的分析
5.5.2 脂肪酸碳納米管復(fù)合材料蓄能結(jié)果分析
5.6 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的研究成果
本文編號(hào):3024950
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