本文選題：相變材料　切入點(diǎn)：肉豆蔻酸　出處：《西南交通大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：相變材料是指在其物態(tài)發(fā)生變化時(shí)候所吸收(釋放)大量熱量用于能量儲(chǔ)存的材料,相變儲(chǔ)能是以相變材料為基礎(chǔ)的新興儲(chǔ)能技術(shù)。將相變材料制成相變單元放置于水箱中,可提高水箱儲(chǔ)能密度、減小水箱體積和提供穩(wěn)定的能量。在余熱回收、新能源利用和電力調(diào)節(jié)等方面的應(yīng)用具有顯熱蓄熱難以比擬的優(yōu)勢。以實(shí)驗(yàn)作為主要的研究手段,從相變材料的遴選、制備、相變蓄熱水箱的設(shè)計(jì)到相變蓄熱水箱的運(yùn)行特性進(jìn)行了研究。 首先分析了相變蓄熱材料應(yīng)用于水箱蓄熱的可行性,對(duì)比分析同一體積的常規(guī)蓄熱水箱和相變蓄熱水箱之間的蓄熱量差別,并以肉豆蔻／膨脹石墨為例,計(jì)算出臨界蓄熱溫差為103.1℃,驗(yàn)證了相變蓄熱水箱的技術(shù)可行性。分析了相變蓄熱水箱的設(shè)計(jì)要點(diǎn),設(shè)計(jì)了幾種水-相變材料一次換熱型和水-相變材料-水二次換熱型相變蓄熱水箱模型,并闡述了各自的運(yùn)行機(jī)理。 其次,綜合考慮相變材料的熱性能、物理性能、化學(xué)性能和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性,確定出相變蓄熱水箱所采用的相變材料為肉豆蔻酸,并測試了肉豆蔻酸的熱物性參數(shù)。針對(duì)肉豆蔻酸導(dǎo)熱性能較差的特點(diǎn),首先采用添加石墨粉末對(duì)肉豆蔻酸進(jìn)行強(qiáng)化傳熱,多次熱循環(huán)之后添加石墨粉末出現(xiàn)材料分層,最終確定了制備肉豆蔻酸／膨脹石墨復(fù)合相變材料作為強(qiáng)化傳熱的方法,研究了肉豆蔻酸和膨脹石墨的最佳比例,測試了肉豆蔻酸／膨脹石墨復(fù)合相變材料的熱物性能,并研究了該材料置于球形單元的蓄放熱特性。 最后,基于一種圓柱體堆積床相變蓄熱水箱,搭建了用于測試相變蓄熱水箱運(yùn)行特性的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),并測試了單個(gè)圓柱形不銹鋼相變單元的蓄放熱特性,對(duì)圓柱形不銹鋼相變單元的尺寸進(jìn)行了優(yōu)化研究,確定出應(yīng)用于相變蓄熱水箱的圓柱形不銹鋼相變蓄熱單元的合適尺寸。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)行了相變蓄熱水箱的多工況實(shí)驗(yàn)研究,主要包括不同蓄熱溫度下的熔化蓄熱實(shí)驗(yàn)、不同數(shù)量相變單元的凝固放熱實(shí)驗(yàn)和水箱內(nèi)不同補(bǔ)水速率下相變單元的凝固放熱速率。分析了不同數(shù)量相變單元的熱水出口溫度的變化情況,建立了一套相變蓄熱水箱運(yùn)行特性的實(shí)驗(yàn)研究體系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：相變單元的較優(yōu)尺寸為直徑60mm,相變蓄熱水箱內(nèi)最佳水流速度為0.012m/s,在相變蓄熱水箱中相變單元數(shù)量越多,提供可用熱量也就越多,擬合出相變材料占水箱體積百分?jǐn)?shù)與較常規(guī)水箱所增加的熱水供應(yīng)時(shí)間的函數(shù)關(guān)系式y(tǒng)=85.3x+0.244,證實(shí)相變蓄熱水箱較常規(guī)水箱能提供更多的熱量,提供溫度更為穩(wěn)定的熱水,為相變蓄熱水箱的設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供一定的參考。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TB34;TU822.2

【參考文獻(xiàn)】

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1 袁艷平;白力;牛r，

本文編號(hào)：1696024