隨著世界各國能源形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻,以冰漿為熱量傳輸媒介的冰蓄冷空調(diào)得到了快速發(fā)展。以往的液-液冰漿制取方式功耗大,制冰效率低,不能大規(guī)模的應(yīng)用在工程領(lǐng)域。傳統(tǒng)相變蓄冷材料在蓄冰過程中也存在過冷度較大、換熱效率低等缺點(diǎn)。為了解決上述問題,實(shí)驗(yàn)采用氣-液直接接觸式系統(tǒng)制取冰漿,在精簡(jiǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的同時(shí)避免了環(huán)境污染,且能夠在換熱時(shí)產(chǎn)生更大的熱擾動(dòng),提高能效。納米流體作為新型相變蓄冷材料,能夠有效抑制蓄冰溶液過冷度,強(qiáng)化換熱。本文將對(duì)氣-液直接接觸蓄冰中影響換熱效果的因素、納米流體過冷度的影響因素以及納米流體相對(duì)于乙二醇對(duì)蓄冰溶液過冷度的抑制作用做出探究。具體工作內(nèi)容如下:（1）設(shè)計(jì)氣-液直接接觸式蓄冰系統(tǒng)的系統(tǒng),完成蒸發(fā)器、蓄冰桶以及干燥器等系統(tǒng)部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和加工制造,實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建結(jié)束后進(jìn)行調(diào)試,經(jīng)過調(diào)試,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行,為下一步的實(shí)驗(yàn)、測(cè)量和數(shù)據(jù)采集打下基礎(chǔ)。（2）采用去離子水作為基液,用“兩步法”制取納米流體,通過超聲震蕩的方式將納米顆粒均勻分散到基液里,制取不同濃度的氧化石墨烯納米流體。為了更準(zhǔn)確的測(cè)得納米流體過冷度,實(shí)驗(yàn)在聲懸浮的條件下進(jìn)行。在-20℃的冷卻溫度下多次測(cè)定等體積... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

冰漿應(yīng)用在建筑上的系統(tǒng)圖

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文6生氧化，從而能夠?qū)Ⅳ~類保存更久的時(shí)間。此外，冰漿流動(dòng)性好，能夠很好地清潔魚類表面，大幅減少魚類表面附著的微生物，防止魚類腐蝕。以往在使用片冰保鮮時(shí)，經(jīng)常會(huì)因?yàn)槠h利的表面損傷魚類組織結(jié)構(gòu)，造成不必要的損失。而冰漿中冰晶顆粒極小且一直處于動(dòng)態(tài)，在冷卻的同時(shí)較好的保存了魚類的完整性，提高了經(jīng)濟(jì)效益。冰漿中含有濃度適中的氯化鈉，氯化鈉的存在不僅提高了冰漿的保鮮能力，并且能夠最大程度的保存魚類中的膠原蛋白含量，提高加工產(chǎn)量。此外冰漿能夠結(jié)合化學(xué)添加劑、防腐劑用于冷藏魚類產(chǎn)品。一些防腐劑例如臭氧，本身就可以很好地抑制魚類產(chǎn)品中微生物的生長(zhǎng)，將其投入冰漿中使用能夠取得更好的殺菌效果。截至目前，冰漿已經(jīng)成功應(yīng)用在熱帶對(duì)蝦、金槍魚、石斑魚等多種水產(chǎn)品的冷藏儲(chǔ)存中。圖1.2魚類保鮮中冰漿和片冰降溫曲線Figure1.2Coolingcurvesoficeslurryandsheeticeinfishpreservation1.3.4冰漿在大廚房用途除了上述領(lǐng)域，冰漿還可用于大廚房中。在法國等一些歐美發(fā)達(dá)國家的大廚房中，普遍使用冰漿作為制冷系統(tǒng)的蓄冷介質(zhì)。圖1.3是一家醫(yī)院大廚房的動(dòng)態(tài)冰漿冷卻系統(tǒng)圖。冷卻系統(tǒng)覆蓋了廚房運(yùn)作的整個(gè)過程，包括食物冷藏、食物輸送、食物分配以及食物制作的一系列流程。盛裝食物的碟子在冷卻器中被冷卻至低溫，食物被冷藏在食物冷藏間。當(dāng)食物從冷藏間被取出時(shí)，便放入冷卻的碟子中使用。冰漿使食物擁有的更長(zhǎng)的保存時(shí)間，避免了糧食浪費(fèi)等問題的出現(xiàn)。同樣在食物的運(yùn)輸過程中，冰漿冷卻由于能夠儲(chǔ)存更多的冷量而獲得更高的系統(tǒng)效率，減少溫室氣體的排放。

1緒論7圖1.3冰漿在大廚房中的系統(tǒng)圖Figure1.3Systematicdiagramoficeslurryinalargekitchen1.3.5冰漿在消防領(lǐng)域的用途在絕大多數(shù)的火災(zāi)中，引起火災(zāi)的原因并不是液體燃料。也就是說，大多數(shù)的火災(zāi)都可以用水進(jìn)行撲滅。通常的滅火方法是將水噴成霧狀，在隔絕空氣的同時(shí)帶走火焰中的熱量。但是這種滅火方式會(huì)產(chǎn)生大量高溫蒸汽，對(duì)消防員的人身安全造成隱患。由于冰漿流動(dòng)性好，因此可以采用冰漿代替水來滅火。與水相比，冰漿有更大的蓄冷能力，不僅溫度低于水，并且冰漿中的冰晶顆粒汽化潛熱時(shí)能夠吸收大量的熱量。使用冰漿滅火所需要的水量也大大減少，減少了高溫蒸汽的產(chǎn)生，能夠有效保護(hù)消防員人身安全。相關(guān)研究表明，在同樣條件下分別使用冷水和30%左右濃度的冰漿進(jìn)行滅火，冷水所需要的時(shí)間是冰漿的8倍[27]。此外冰漿還用于清洗設(shè)備污垢、礦井冷卻、啤酒廠生產(chǎn)以及人工造雪等領(lǐng)域。1.4冰漿制取方法冰漿制取方法主要有過冷法、真空法、直接接觸法、壁面刮削法等[28]，下面分別介紹這幾種方法的原理及應(yīng)用。1.4.1壁面刮削法在目前的工業(yè)制冰方法中，壁面刮削法應(yīng)用最為廣泛。這主要是因?yàn)楸诿婀蜗鞣ㄟ\(yùn)行穩(wěn)定，制冰過程易于控制，能夠連續(xù)穩(wěn)定的制出直徑在200um左右的冰晶粒子，且制冰過程簡(jiǎn)易，因而得以大規(guī)模應(yīng)用。壁面刮削法根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不同，分為旋轉(zhuǎn)刮片式和行星轉(zhuǎn)桿式兩種。加拿大的Sunwell公司是世界上首臺(tái)壁面刮削冰漿制取裝置的發(fā)明者[29]。圖1.4是旋轉(zhuǎn)刮片式的系統(tǒng)原理圖[30]。壁面刮削法制取冰漿的主要流程是:套管式換熱器的內(nèi)外兩側(cè)分別流動(dòng)著兩種不同流體，外側(cè)是低溫制冷劑，內(nèi)側(cè)是添加有氯化鈉的水溶液，兩種流體通過換

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]某商業(yè)廣場(chǎng)冰蓄冷系統(tǒng)的應(yīng)用[J]. 奚寬魯,周偉.  制冷. 2017(04)
[2]BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)制冷蓄冷空調(diào)用電量預(yù)測(cè)分析[J]. 林智馨,楊美仙.  工業(yè)安全與環(huán)保. 2017(02)
[3]有關(guān)因素對(duì)冰漿制取過程中過冷度影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 陳澤全,劉曦,鄭閩鋒,雷曉健,李學(xué)來.  制冷. 2014(01)
[4]LNG冷能用于氣體直接接觸法制取冰漿研究[J]. 王凌士,張學(xué)軍,王曉蕾,王煒.  低溫工程. 2012(02)
[5]直接接觸式冰漿生成器的單氣泡傳熱特性[J]. 鄭克晴,張學(xué)軍,田新建,邱利民.  化工學(xué)報(bào). 2010(S2)
[6]納米流體強(qiáng)化相變蓄冷特性的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李新芳,朱冬生.  材料導(dǎo)報(bào). 2009(06)
[7]納米流體工質(zhì)的基礎(chǔ)研究及其蓄冷應(yīng)用前景[J]. 朱冬生,吳淑英,李新芳,楊碩.  化工進(jìn)展. 2008(06)
[8]液-液循環(huán)流化床傳熱與制冰特性數(shù)值模擬[J]. 梁坤峰,王志遠(yuǎn),袁竹林.  河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2007(06)
[9]流態(tài)化動(dòng)態(tài)冰蓄冷技術(shù)及其先進(jìn)性[J]. 馮自平.  智能建筑與城市信息. 2007(03)
[10]直接接觸式二元冰蓄冷試驗(yàn)的影響因素和傳熱特性研究[J]. 代乾,方艷,樊建斌.  流體機(jī)械. 2006(10)

碩士論文
[1]雙直接接觸式冰漿制取系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 鄭克晴.浙江大學(xué) 2011
[2]動(dòng)態(tài)制冰溶液成核特性研究[D]. 吳鵬.浙江大學(xué) 2008



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