鋰離子電池在高環(huán)境溫度、高倍率充放電等惡劣工況下易發(fā)生熱失控,進(jìn)而引發(fā)電動(dòng)汽車整車安全問(wèn)題,因此,鋰離子電池的熱安全逐漸成為制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。為加快電池?zé)崃總鬟f,避免電池內(nèi)部熱量堆積,本文針對(duì)采用液體作為傳熱介質(zhì)的電池?zé)峁芾磉^(guò)程,結(jié)合相變微膠囊相變過(guò)程溫度近似恒定但相變潛熱大的特點(diǎn),采用微膠囊乳液為傳熱介質(zhì),制備了兩種相變微膠囊乳液,并搭建了小通道內(nèi)相變微膠囊乳液對(duì)流換熱實(shí)驗(yàn)臺(tái),研究了雷諾數(shù)、斯蒂芬數(shù)、膠囊質(zhì)量分?jǐn)?shù)等對(duì)乳液在小通道內(nèi)的對(duì)流換熱特性、溫度分布等的影響規(guī)律,主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下:（1）選擇石蠟/二氧化硅、正二十烷/聚甲基丙烯酸甲酯和石蠟/脲醛樹(shù)脂三種微膠囊顆粒制備乳液,并對(duì)其穩(wěn)定性、熱物性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。結(jié)果表明,與石蠟/脲醛樹(shù)脂相比,石蠟/二氧化硅和正二十烷/聚甲基丙烯酸甲酯微膠囊顆粒的熱穩(wěn)定性較好,可以用來(lái)制備微膠囊乳液。當(dāng)微膠囊顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為5 wt.%、10 wt.%、20 wt.%和30 wt.%時(shí),石蠟/二氧化硅和正二十烷/聚甲基丙烯酸甲酯相變微膠囊乳液在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)與Maxwell公式的理論結(jié)果一致,且相對(duì)誤差僅在3%以內(nèi)。當(dāng)膠囊... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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相變微乳液和相變微膠囊乳液Figure1-1Phasechangematerialemulsionandmicroencapsulatedphasechangematerialslurry

機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速應(yīng)在 800 r/min~1000 r/min均勻混合石蠟和表面活性劑，進(jìn)而導(dǎo)致乳液度過(guò)高，并不一定會(huì)對(duì)乳液的液滴尺寸產(chǎn)生的浪費(fèi)，且在高速分散的情況下，乳液中容易[38]。高能乳化法制備相變微乳液的反應(yīng)速度產(chǎn)。與高能乳化法不同，低能乳化法利用表不需要外界能量的輸入[39]，因此應(yīng)用較為廣noda 等人[40]提出的相轉(zhuǎn)變溫度法，它是利用形成水包油乳液，高于相轉(zhuǎn)變溫度時(shí)疏水形、油、表面活性劑在室溫條件下進(jìn)行預(yù)混合相轉(zhuǎn)變溫度時(shí)整個(gè)體系的表面張力很低，穩(wěn)卻到相轉(zhuǎn)變溫度的±25 °C，就可以制備出穩(wěn)化法還包括相轉(zhuǎn)變組成法[42, 43]、D 相乳化法穩(wěn)定性是研究其各項(xiàng)性質(zhì)的前提。如圖 1-2以下幾個(gè)原因：

臺(tái)進(jìn)行自然對(duì)流實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，水的自然對(duì)流強(qiáng)度隨著加熱功率的增加而增大但相變微乳液的自然對(duì)流強(qiáng)度先是隨著加熱功率的增大而增強(qiáng)，當(dāng)功率達(dá)到一定值以后自然對(duì)流反而會(huì)惡化，經(jīng)分析認(rèn)為，相變微乳液的過(guò)冷度可能是導(dǎo)致自然對(duì)流惡化的主要原因。Choi 等人[58]制備出了液滴粒徑小于0.1 mm的相變微乳液以保證其在管路中流動(dòng)時(shí)不會(huì)造成阻塞，并搭建了一個(gè)長(zhǎng)度為 627 mm 的測(cè)試段，測(cè)試正十六烷水相變微乳液在紊流狀態(tài)下的強(qiáng)制對(duì)流換熱性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在平均溫度低于相變溫度的區(qū)域，強(qiáng)制對(duì)流的局部對(duì)流換熱系數(shù)逐漸增大，在發(fā)生相變的區(qū)域局部對(duì)流換熱系數(shù)減小，在相變結(jié)束的區(qū)域再次增加。除此之外，在乳液中的相變材料融化點(diǎn)處，系統(tǒng)的壓力變化非常明顯。Takashi 等人[59]采用 D 相乳化法制備了丁二醇/水相變微乳液，并將壁面熱流密度、相變材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和雷諾數(shù)作為實(shí)驗(yàn)的變量，搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái)，研究相變微乳液在紊流情況下的對(duì)流換熱情況實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相變微乳液的努塞爾數(shù)高于單相流體的努塞爾數(shù)，最大可以達(dá)到單相流體的 2.2 倍，努塞爾數(shù)的大小取決于壁面熱流和乳液潛熱的大小，雷諾數(shù)的影響并不明顯。

【參考文獻(xiàn)】：
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