太陽能資源的開發(fā)利用有效地解決了傳統(tǒng)化石能源短缺的問題,其中光伏發(fā)電是太陽能重要的利用方式之一,但現(xiàn)階段光伏發(fā)電系統(tǒng)效率較低。為了提高太陽能綜合利用效率,同時保證光伏電池光電轉(zhuǎn)化效率,對其產(chǎn)生的高密度熱流進(jìn)行余熱回收具有重要意義。固-液相變蓄熱,因其蓄/放熱過程中溫度幾乎保持恒定、蓄熱密度大等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。相變蓄熱材料的熱物性和蓄熱器結(jié)構(gòu)是影響相變蓄熱系統(tǒng)性能的兩大重要因素。研發(fā)高性能的定型相變蓄熱材料對提高蓄/放熱效率具有深遠(yuǎn)意義。此外,相變蓄熱器的結(jié)構(gòu)既影響蓄熱系統(tǒng)性能,又影響蓄熱系統(tǒng)的加工成本�；诖�,本論文將研發(fā)具有高導(dǎo)熱性能的定型復(fù)合相變蓄熱材料,建立復(fù)合相變蓄熱材料熱物性與其組成結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)機(jī)制,并設(shè)計(jì)開發(fā)高效相變蓄熱裝置,探究其蓄熱特性。水合鹽相變蓄熱材料具有相變潛熱大,來源廣泛,成本低等優(yōu)點(diǎn),但其存在較大的過冷度和對容器材料較強(qiáng)的腐蝕性�；诖�,首先制備Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料,其中膨脹石墨既是成核劑也是導(dǎo)熱增強(qiáng)多孔介質(zhì)骨架,并對其熱物性和蓄放熱特性展開詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)和機(jī)理研究。此外,通過將復(fù)合相變蓄熱材料與金屬材料直接接觸探究其與容器材料的兼容性,并對其腐蝕機(jī)理... 

【文章頁數(shù)】：143 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
    1.2 相變蓄熱材料概述
        1.2.1 相變蓄熱材料的分類
        1.2.2 相變蓄熱材料的封裝技術(shù)
    1.3 復(fù)合相變蓄熱材料的制備方法及其研究現(xiàn)狀
        1.3.1 復(fù)合相變蓄熱材料的制備
        1.3.2 復(fù)合相變蓄熱材料的研究現(xiàn)狀
    1.4 相變蓄熱器概述及其研究現(xiàn)狀
        1.4.1 相變蓄熱器的分類
        1.4.2 相變蓄熱器的研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的主要內(nèi)容及目的
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的制備及熱物性研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        2.2.3 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料制備工藝
        2.2.4 性能表征和測試儀器
        2.2.5 熱導(dǎo)率測試
        2.2.6 材料兼容性測試
        2.2.7 蓄/放熱特性測試
        2.2.8 紅外熱像儀可視化測試
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的相變特性
        2.3.2 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
        2.3.3 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的成分兼容性分析
        2.3.4 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的傳熱特性分析
        2.3.5 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的穩(wěn)定性分析
        2.3.6 Alum/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的腐蝕特性分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 改性Alum/膨脹石墨復(fù)合相變材料的制備及熱物性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        3.2.3 復(fù)合相變蓄熱材料制備工藝
        3.2.4 性能表征和測試儀器及原理
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 Ala含量對Alum-Ala非共晶相變材料的影響規(guī)律
        3.3.2 Alum-Ala/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的相變特性
        3.3.3 Alum-Ala非共晶相變材料過冷度的影響規(guī)律
        3.3.4 Alum-Ala/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
        3.3.5 Alum-Ala/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的成分兼容性分析
        3.3.6 Alum-Ala/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的傳熱特性分析
        3.3.7 Alum-Ala/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的穩(wěn)定性分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 AC/膨脹石墨復(fù)合相變材料的制備及熱物性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        4.2.3 復(fù)合相變蓄熱材料制備工藝
        4.2.4 性能表征和測試儀器及原理
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 AC在膨脹石墨中的最佳吸附量的確定
        4.3.2 AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的成分兼容性分析
        4.3.4 AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的相變特性分析
        4.3.5 AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的傳熱特性分析
        4.3.6 AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的穩(wěn)定性分析
        4.3.7 熱導(dǎo)率理論計(jì)算模型
    4.4 本章小結(jié)
第五章 SA-AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的制備及熱物性研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        5.2.3 制備工藝
        5.2.4 性能表征和測試
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.3.1 SA-AC共晶相變蓄熱材料配比的確定
        5.3.2 SA-AC共晶混合物在膨脹石墨中的最佳吸附量的確定
        5.3.3 SA-AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的微觀結(jié)構(gòu)分析
        5.3.4 SA-AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的成分兼容性分析
        5.3.5 SA-AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的相變特性實(shí)驗(yàn)及理論分析
        5.3.6 SA-AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的蓄/放熱特性分析
        5.3.7 SA-AC/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料的傳熱特性分析
        5.3.8 SA-AC/膨脹石墨復(fù)合相變材料的穩(wěn)定性分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 蛇形管相變蓄熱器的設(shè)計(jì)及性能優(yōu)化
    6.1 引言
    6.2 蛇形管蓄熱器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
        6.2.1 實(shí)驗(yàn)原料
        6.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
        6.2.3 蓄熱器結(jié)構(gòu)
        6.2.4 實(shí)驗(yàn)流程
    6.3 蛇形管蓄熱器數(shù)值模擬
    6.4 結(jié)果與討論
        6.4.1 OP80E/膨脹石墨復(fù)合相變蓄熱材料熱物性參數(shù)
        6.4.2 模型驗(yàn)證
        6.4.3 雷諾數(shù)和入口溫差對蓄熱器系統(tǒng)影響
        6.4.4 傳熱流體熱物性對蓄熱器系統(tǒng)影響
        6.4.5 相變材料熱導(dǎo)率對蓄熱器系統(tǒng)影響
        6.4.6 蓄熱器系統(tǒng)平均功率
    6.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    論文結(jié)論
    論文創(chuàng)新性
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號：3653364