發(fā)布時間：2023-05-07 16:58

　　Al-Cu-Si系合金相變潛熱值比較大,是極具應(yīng)用潛力的一種相變儲熱材料。為了探究其在服役時的性能,有必要對其高溫抗氧化性以及與容器兼容性進(jìn)行測定和分析,并通過數(shù)值模擬對其相變傳熱特性進(jìn)行研究。本文首先將Al-30Cu-5Si樣品在600℃下進(jìn)行不同時長的恒溫氧化,通過金相顯微鏡、EDS、XRD等分析其質(zhì)量、物相及組織變化,得出其氧化規(guī)律和氧化機(jī)理。將容器材料304不銹鋼試樣浸入Al-Cu-Si的鋁合金液體中,進(jìn)行不同時間的恒溫腐蝕,通過分析不同條件下304不銹鋼的質(zhì)量變化,研究了304不銹鋼在Al-Cu-Si的合金液中的腐蝕特性,并通過金相顯微鏡、電火花光譜儀、EDS、XRD等對不同條件下不銹鋼試樣的組織、界面成分和鋁液成分進(jìn)行了分析。結(jié)果表明:經(jīng)過96h的氧化,Al-30Cu-5Si合金氧化速率越來越小,氧化率越來越大,氧化率從0.046%增加到0.075%,氧化速率從1.54×10^-5g·cm^-2·h^-1降到0.60×10^-5g·cm^-2·h^-1;A...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 相變儲熱材料
        1.2.1 相變材料的選用標(biāo)準(zhǔn)和分類
        1.2.2 儲熱方式
    1.3 鋁基合金相變儲熱材料
        1.3.1 鋁基合金相變儲熱材料的特點
        1.3.2 鋁基合金相變儲熱材料的應(yīng)用
    1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 鋁基合金相變儲熱材料的儲熱性能研究
        1.4.2 鋁基合金相變儲熱材料的高溫抗氧化性研究
        1.4.3 鋁基合金儲熱材料的容器兼容性研究
        1.4.4 相變傳熱過程模擬研究
    1.5 主要研究內(nèi)容及方法
    1.6 本文研究背景及意義
第2章 實驗方法
    2.1 抗氧化性實驗方法
        2.1.1 配制Al-30Cu-5Si合金
        2.1.2 抗氧化性實驗
    2.2 容器兼容性實驗方法
        2.2.1 配制不同成分鋁合金
        2.2.2 鋁液高溫腐蝕實驗
        2.2.3 被腐蝕樣品處理
    2.3 相變傳熱過程計算方法
        2.3.1 固液相變問題解法簡述
        2.3.2 焓法模型
        2.3.3 計算模型的選擇與實施
第3章 抗氧化性和容器兼容性實驗結(jié)果分析
    3.1 抗氧化性實驗結(jié)果分析
        3.1.1 氧化后合金宏觀變化
        3.1.2 氧化前后合金質(zhì)量變化
        3.1.3 氧化前后合金表面物相變化
    3.2 容器兼容性實驗結(jié)果分析
        3.2.1 鋁液腐蝕前后成分變化
        3.2.2 腐蝕速率分析
        3.2.3 腐蝕后304 不銹鋼金相組織及成分變化
    3.3 本章小結(jié)
第4章 Al-Cu-Si合金傳熱特性研究
    4.1 計算模型介紹與網(wǎng)格數(shù)量無關(guān)性驗證
        4.1.1 方形蓄熱單元模型
        4.1.2 圓柱形蓄熱單元模型
        4.1.3 網(wǎng)格數(shù)量無關(guān)性驗證
    4.2 方形蓄熱單元熔化與凝固過程傳熱特性分析
        4.2.1 熔化過程傳熱特性分析
        4.2.2 凝固過程傳熱特性分析
    4.3 圓柱形蓄熱單元熔化與凝固過程傳熱特性分析
        4.3.1 熔化過程傳熱特性分析
        4.3.2 凝固過程傳熱特性分析
    4.4 換熱溫差變化對相變蓄熱單元熔化過程模擬結(jié)果的影響
        4.4.1 對方形相變蓄熱單元熔化過程模擬結(jié)果的影響
        4.4.2 對圓柱形相變蓄熱單元熔化過程模擬結(jié)果的影響
    4.5 換熱管直徑對相變蓄熱單元熔化過程模擬結(jié)果的影響
        4.5.1 對方形相變蓄熱單元熔化過程模擬結(jié)果的影響
        4.5.2 對圓柱形相變蓄熱單元熔化過程模擬結(jié)果的影響
    4.6 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果



本文編號：3810965