隨著化石能源的迅速枯竭和生態(tài)環(huán)境的急劇惡化,太陽能、風(fēng)能等可再生能源以及工業(yè)余熱的回收利用逐漸受到各國的重視,相變儲熱技術(shù)因能平衡熱能供需在時間與空間上的不匹配問題而在能源開發(fā)利用中應(yīng)用廣泛。潛熱儲存或相變儲熱是利用相變材料（PCM）的物態(tài)變化來吸收或釋放潛熱而進(jìn)行熱量存儲,其儲熱密度大,儲/放熱過程近似恒溫。在中低溫儲熱系統(tǒng)中,如太陽光熱利用、工業(yè)余熱/廢熱回收、綠色建筑、電子散熱、紡織和航天航空等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。然而相變材料與儲熱系統(tǒng)仍存在著部分問題:有機(jī)PCM普遍存在導(dǎo)熱率低、易泄漏和著火點(diǎn)低等問題;而無機(jī)PCM則存在過冷、相分離、導(dǎo)熱性較差、循環(huán)穩(wěn)定性低以及腐蝕性強(qiáng)等。另外相變儲熱系統(tǒng)還存在儲熱模塊單一、傳熱性能差以及相變儲熱過程缺乏透徹的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證�；诖�,本文開展了以下研究工作:（1）歸納并總結(jié)了非金屬固體材料導(dǎo)熱性能的影響因素,進(jìn)而對其導(dǎo)熱微觀機(jī)理進(jìn)行了分析,然后通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了相應(yīng)的驗(yàn)證并解釋了復(fù)合PCM的熱傳導(dǎo)機(jī)制。比熱容、聲子群速度和聲子平均自由程是影響復(fù)合PCM熱導(dǎo)率的主要因素,根據(jù)這些因素可以有效地調(diào)控其導(dǎo)熱性能。（2）為了探究添加多孔基質(zhì)來制備復(fù)合PCMs... 

【文章頁數(shù)】：111 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 復(fù)合相變材料及系統(tǒng)的研究進(jìn)展
        1.2.1 有機(jī)相變材料
        1.2.2 無機(jī)相變材料
        1.2.3 相變儲熱系統(tǒng)
    1.3 相變儲熱技術(shù)的應(yīng)用
        1.3.1 太陽能熱利用領(lǐng)域
        1.3.2 工業(yè)余熱利用領(lǐng)域
        1.3.3 其他應(yīng)用領(lǐng)域
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 復(fù)合相變材料熱輸運(yùn)的微觀機(jī)理研究
    2.1 引言
    2.2 相變材料傳熱過程中的晶格振動與聲子傳遞
        2.2.1 聲子-聲子散射
        2.2.2 聲子-缺陷散射
        2.2.3 聲子-邊界散射
    2.3 相變材料有效熱導(dǎo)率的影響因素
        2.3.1 比熱容
        2.3.2 聲子群速度
        2.3.3 聲子平均自由程
    2.4 本章小結(jié)
第三章 復(fù)合相變材料制備與表征分析方法
    3.1 實(shí)驗(yàn)室主要試劑及儀器
        3.1.1 主要試劑
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
    3.2 復(fù)合相變材料的制備方法
        3.2.1 熔融共混-凝固定形法
        3.2.2 表面改性-真空浸漬法
    3.3 復(fù)合相變材料的表征儀器
    3.4 本章小結(jié)
第四章 定形復(fù)合相變材料的制備及熱性能研究
    4.1 引言
    4.2 棕櫚酸/膨脹石墨定形復(fù)合相變材料的制備及熱性能研究
        4.2.1 孔隙率分析
        4.2.2 微觀形貌分析
        4.2.3 化學(xué)兼容性分析
        4.2.4 儲熱能力分析
        4.2.5 熱導(dǎo)率分析
        4.2.6 循環(huán)穩(wěn)定性分析
    4.3 鉀明礬/膨脹石墨定形復(fù)合相變材料的制備及熱性能研究
        4.3.1 定形復(fù)合相變材料的制備過程
        4.3.2 微觀形貌分析
        4.3.3 化學(xué)兼容性分析
        4.3.4 儲熱能力分析
        4.3.5 導(dǎo)熱性能分析
        4.3.6 循環(huán)穩(wěn)定性分析
    4.4 棕櫚酸/泡沫銅定形復(fù)合相變材料的制備及熱性能研究
        4.4.1 定形復(fù)合相變材料制備過程
        4.4.2 微觀形貌分析
        4.4.3 浸漬效果分析
        4.4.4 導(dǎo)熱性能分析
        4.4.5 儲/放熱性能分析
    4.5 復(fù)合相變材料的對比遴選原則
        4.5.1 性能指標(biāo)
        4.5.2 遴選原則
        4.5.3 復(fù)合相變材料的對比選擇
    4.6 本章小結(jié)
第五章 新型相變儲熱系統(tǒng)儲/放熱性能研究
    5.1 引言
    5.2 新型相變儲熱試驗(yàn)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.1 新型相變儲熱系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方案
        5.2.2 新型相變儲熱系統(tǒng)原理和實(shí)物圖
    5.3 新型相變儲熱系統(tǒng)性能評價指標(biāo)
    5.4 不同儲熱模塊數(shù)量對儲/放熱速率及溫度分布的影響
        5.4.1 熱管換熱器
        5.4.2 熱管-U形管換熱器
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果



本文編號：3681462