復(fù)合相變材料儲(chǔ)能特性實(shí)驗(yàn)研究
本文關(guān)鍵詞:復(fù)合相變材料儲(chǔ)能特性實(shí)驗(yàn)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展,能源對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展起著愈來愈重要的作用,能源短缺、能源利用率低以及環(huán)境污染等問題也日漸突出。相變儲(chǔ)能是一種利用相變材料在相變過程中吸收或釋放大量的熱量來進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存的儲(chǔ)能方式,具有儲(chǔ)能密度大、相變過程近似恒溫、并且可以多次重復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn),在太陽能利用、電力“移峰填谷”、工業(yè)余熱的回收利用、建筑和空調(diào)的節(jié)能等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的前景。脂肪酸是一種常見的有機(jī)相變材料,具有相變潛熱大、相變幾乎無過冷和相分離現(xiàn)象、與容器相容性好、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)受到重視。單一的脂肪酸的相變溫度往往難以滿足實(shí)際工程的需要,本文通過將二元或多元的脂肪酸按一定比例混合,通過步冷曲線研究其相變特性,篩選出適宜在建筑領(lǐng)域使用的復(fù)合相變材料。采用紅外光譜法、差示掃描量熱法對(duì)篩選出的兩種低共晶相變材料進(jìn)行了表征,并通過冷熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其熱穩(wěn)定性。有機(jī)相變材料的一大致命缺點(diǎn)就是導(dǎo)熱性能較差,為了提高相變材料的導(dǎo)熱性能,本文采用物理分散與化學(xué)分散相結(jié)合的方法將納米粒子添加到有機(jī)相變材料中,通過重力沉降法研究了不同分散方式、不同納米粒子種類、不同納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)下所制得混合物的穩(wěn)定性。采用T-history方法對(duì)納米復(fù)合相變材料的相變潛熱和導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測(cè)定和計(jì)算,研究不同納米粒子種類和不同納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)相變溫度、相變潛熱和導(dǎo)熱系數(shù)的影響。通過得到的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),相變溫度隨納米粒子種類和納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化不大;相變潛熱隨納米粒子種類變化影響不大,隨納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而減小;添加納米Al2O3的體系的導(dǎo)熱系數(shù)大于添加納米Cu O的體系的導(dǎo)熱系數(shù),隨著納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加,納米復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)也隨之增大,但是增加的趨勢(shì)逐漸減緩?梢娂{米粒子的添加有效改善了有機(jī)相變材料的導(dǎo)熱性能。
【關(guān)鍵詞】:儲(chǔ)能 復(fù)合相變材料 脂肪酸 納米粒子 強(qiáng)化傳熱
【學(xué)位授予單位】:蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB34
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-9
- 主要符號(hào)表9-13
- 第一章 緒論13-21
- 1.1 研究背景13-14
- 1.2 相變儲(chǔ)能概述14-18
- 1.2.1 相變的定義14-15
- 1.2.2 相變儲(chǔ)能材料的分類15-17
- 1.2.3 相變儲(chǔ)能材料的研究進(jìn)展17-18
- 1.3 相變材料強(qiáng)化傳熱研究進(jìn)展18-19
- 1.4 本文研究?jī)?nèi)容19-21
- 1.4.1 本課題解決的主要問題19
- 1.4.2 本課題的主要研究?jī)?nèi)容19-21
- 第二章 復(fù)合相變材料的制備及其相變性能研究21-33
- 2.1 共晶體系21-22
- 2.2 相變材料的選取22-23
- 2.2.1 相變材料的選取依據(jù)22-23
- 2.2.2 實(shí)驗(yàn)材料23
- 2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容23-25
- 2.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置23-24
- 2.3.2 實(shí)驗(yàn)過程24-25
- 2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論25-32
- 2.4.1 純物質(zhì)的相變特性25-27
- 2.4.2 酸—酸復(fù)合相變材料的相變特性27-29
- 2.4.3 酸—醇復(fù)合相變材料的相變特性29-32
- 2.5 本章小結(jié)32-33
- 第三章 低共晶復(fù)合相變材料的相變性能研究33-42
- 3.1 相變材料的熱物性33
- 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容33-36
- 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器33-35
- 3.2.2 實(shí)驗(yàn)過程35-36
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論36-41
- 3.3.1 相變溫度特性36-37
- 3.3.2 紅外光譜分析37-39
- 3.3.3 差示掃描量熱分析39-40
- 3.3.4 熱穩(wěn)定性分析40-41
- 3.4 本章小結(jié)41-42
- 第四章 納米復(fù)合相變材料的制備42-53
- 4.1 納米粒子強(qiáng)化傳熱42
- 4.2 納米粒子分散技術(shù)42-43
- 4.2.1 物理法分散42-43
- 4.2.2 化學(xué)法分散43
- 4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容43-47
- 4.3.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器43-45
- 4.3.2 實(shí)驗(yàn)過程45-47
- 4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論47-52
- 4.4.1 分散方法對(duì)納米粒子在去離子水中分散穩(wěn)定性的影響47-49
- 4.4.2 納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)納米粒子在去離子水中分散穩(wěn)定性的影響49-50
- 4.4.3 納米粒子在相變材料中的分散穩(wěn)定性50-52
- 4.5 本章小結(jié)52-53
- 第五章 納米粒子對(duì)復(fù)合相變材料導(dǎo)熱性能的影響53-67
- 5.1 導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)量方法53-57
- 5.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容57-60
- 5.2.1 實(shí)驗(yàn)過程57-58
- 5.2.2 計(jì)算過程58-60
- 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論60-66
- 5.3.1 納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)相變溫度的影響61-62
- 5.3.2 納米粒子種類對(duì)相變溫度的影響62-63
- 5.3.3 納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)相變潛熱的影響63-64
- 5.3.4 納米粒子種類對(duì)相變潛熱的影響64
- 5.3.5 納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響64-66
- 5.3.6 納米粒子種類對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的影響66
- 5.4 本章小結(jié)66-67
- 第六章 結(jié)論與展望67-69
- 6.1 結(jié)論67-68
- 6.2 研究展望68-69
- 參考文獻(xiàn)69-74
- 圖表目錄74-78
- 致謝78-79
- 作者簡(jiǎn)歷79
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