原油具有容易凝固、黏度高等特點,低溫時流動性變低,因此原油必須在一定溫度下才能沿著管道正常輸送。但加熱后的原油溫度高于管道周圍介質(zhì)溫度,原油在輸送過程中不斷向管外散熱,因此通常在輸油管道外設(shè)計一個保溫層。此時保溫材料的選擇則顯得至關(guān)重要,優(yōu)質(zhì)的保溫材料不僅能減少熱能損失,更能降低成本,安全且環(huán)保。相變材料的相變儲熱功能意味著其將可能是一種效果非常好的保溫材料。相變儲能技術(shù)已被公認(rèn)為利用可再生能源和節(jié)約能源的重要技術(shù)之一。本文以PEG為相變材料、NFMS為支撐材料,采用真空浸漬法制備了形狀穩(wěn)定的新型復(fù)合相變材料。通過多種測試方法對PEG/NFMS的結(jié)構(gòu)、形貌和熱性能進(jìn)行表征,測試結(jié)果表明,PEG分子已經(jīng)完全被吸附進(jìn)入NFMS的孔道中,并且NFMS不影響PEG的晶體結(jié)構(gòu),PEG/NFMS具有良好的熱穩(wěn)定性。本文所制備的復(fù)合相變材料具有良好的相變溫度范圍和較高的熱焓值,在熱能儲存方面有著廣闊的應(yīng)用前景。為研究復(fù)合相變材料PEG/NFMS在輸油管道保溫中的應(yīng)用效果,本文基于ANSYS熱力學(xué)有限元分析,對輸油管道建立二維模型并進(jìn)行仿真模擬,通過建立兩個保溫層為不同保溫材料的模型,根據(jù)模擬結(jié)果對比... 

【文章來源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

硅酸乙酯和 0.375 g 1,2-三乙氧基硅基乙烷逐滴加入。接著把混合物在室溫下攪拌 0.5 h，之后將上述混合液在 70 ℃下持續(xù)攪拌反應(yīng) 24 h，攪拌結(jié)束后離分別用無水乙醇和蒸餾水沖洗多次，得到未去除模板劑的 NFMS。將未去除劑的 NFMS 置于 250 ml 丙酮中，在 80 ℃下加熱回流 48 h。最后用無水乙醇清洗并置于室溫下干燥 12 h，得到 NFMS。4.5 PEG/NFMS 的制備如圖 2-1 所示，本章采用真空浸漬的方法制備 PEG/NFMS 復(fù)合相變材料實驗室分別制備了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 60%、70%、80%、85%的 PEG/NFMS，這里%的 PEG/NFMS 為例介紹制備方法。先將 0.05 g 的 NFMS 和轉(zhuǎn)子提前加入燒瓶，然后將 0.075 g 的 PEG 溶解于 15 ml 的無水乙醇中。利用真空泵抽去內(nèi)的空氣使得 PEG 分子能充分進(jìn)入 NFMS 的孔道中，待抽一定時間后再將燒瓶封口放入水浴鍋中加熱攪拌 4 h。最后，將混合物放入 65 ℃的烘箱中干 h，充分研磨后得到 PEG/NFMS 實驗樣品。

18圖 3-1 NFMS 的電鏡掃描圖(a) 和透射掃描圖(b)；PEG/NFMS 的電鏡掃描圖(cFig 3.1 Scanning electron microscopy (SEM) (a) and transmission electron microsco(TEM) (b) images of nanoflower-like wrinkled mesoporous silica (NFMS); SEMimages (c) of Polyethylene glycol immobilized in NFMS (PEG/NFMS).圖 3-2 為 NFMS 的氮氣吸附/脫附曲線，從圖中可以看出在相對壓強 P質(zhì)氮氣 N2的壓力與吸附質(zhì)氮氣 N2的飽和蒸氣壓值之比）為 0.9-1.0 明顯的吸附滯回線，說明該曲線是 IV 型曲線，這與介孔材料的典型0]。隨著相對壓強逐漸增加，吸附量也在逐漸增加，體現(xiàn)了 NFMS 吸粒徑大小有異。根據(jù) BET 法計算得出 NFMS 比表面積為 296.1 m2/g法計算得出 NFMS 總孔隙體積為 1.99 cm3/g、平均孔隙尺寸為 2.64 n

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3018151