一、适用与蓄冷空调的二元相变蓄冷材料的测试与研究(论文文献综述)
冯晓平[1](2020)在《相变蓄冷空调系统运行策略及应用分析》文中研究说明相变蓄冷空调系统利用相变材料在夜间蓄冷、白天释冷,以达到移峰填谷、平衡电价的目的。与冰蓄冷空调系统相比,相变蓄冷空调系统有着更高的蒸发温度,冷水机组的运行效率也更高,并且相变蓄冷空调系统不需要配备专门的夜间蓄冷冷水机组,常规冷水机组即可解决夜间蓄冷、白天供冷的问题。与水蓄冷空调系统相比,相变材料的相变密度比水大,蓄冷槽的占地面积比水蓄冷要小。本文利用Fluent数值模拟软件,建立了单个蓄冷柱的相变传热模型,通过加载Solidification/Melting模型,研究了单个蓄冷柱凝固过程中蓄冷时间与载冷剂温度及蓄能柱形状的关系。针对相变蓄冷空调系统的运行情况,本文利用TRNSYS建立仿真模型,搭建了不同运行策略下的三种供冷系统,对比分析了系统的经济性和节能效益。以下是本文的主要工作。研究了单个蓄冷柱蓄冷过程的一般规律,结果表明:在相同工况下,载冷剂温度越低,与柱内相变材料传热温差越大,越有利于相变换热的进行,蓄冷时间也会缩短。相同体积下,蓄冷柱半径越小,侧表面的传热面积越大,蓄冷时间越短;同样蓄冷柱高度越低,上下两个表面传热面积越大,蓄冷时间越短。综上所述,蓄冷柱的设计应考虑传热温差、柱体尺寸等影响因素,同时还应该结合电价政策,实际工程需要等条件。根据工程实例,在TRNSYS模拟仿真平台搭建了冷水机组单独供冷、蓄冷槽单独供冷、冷水机组-蓄冷槽联合供冷三种系统模型。逐一运行模型并输出相应的运行数据,通过对逐时能耗、总能耗、逐时电费、总费用、典型日逐时能耗和费用等数据对比分析,得出了相变蓄冷空调系统的节能效益并不好,但是移峰填谷作用明显,并且相变蓄冷空调系统比常规空调系统有更好的经济性,在夜间全蓄冷情况下,蓄冷槽单独供冷系统的经济性可节省费用高达45%左右。
宣子杰,江燕涛,王路路[2](2020)在《相变蓄冷技术在小型设备的应用和研究进展》文中进行了进一步梳理相变蓄冷技术是一种非常重要的储能,保温手段。相变蓄冷技术利用蓄冷剂在相变过程中所具有的潜热来储能,并通过发生相变释放热,可以有效的在需要时储能,达到节约能源,保持低温等效果。目前,相变蓄冷技术已经广泛应用于各个行业。主要介绍了技术的基本工作原理,以及该技术在一些小型设备领域上的应用,并总结了部分相关的成果,从该技术在空调、冰箱、冷却服、集成化电子模块的散热、保温箱五个方面的应用以及研究进展进行了总结和介绍。也对归纳了一些依然存在的问题并对该技术未来的发展进行了展望,并且对新型蓄冷剂的开发研究的问题以及方向进行了总结和论述。
廉璐[3](2020)在《尿素浆体流动换热和蓄冷特性研究》文中研究指明蓄冷空调系统利用相变储能技术,可以对电力负荷实施移峰填谷,提高系统能源利用率,缓解用电紧张局面。其中,相变蓄冷浆体兼具良好的流动性与高蓄冷密度,既可作蓄冷材料又可充当载冷剂进行冷量传输,减少了系统制冷剂充注量,提高了系统运行效率。目前,一种新型的浆体蓄冷材料—尿素浆体因相变温度适宜、蓄冷/载冷能力大、成本低廉引起人们的关注,但是关于其蓄冷及流动换热特性研究较少,基础数据不足。本文依据尿素水溶液相图,制备了相变温度为5℃~12℃的尿素浆体,对其流动换热特性及蓄冷性能进行了实验研究。作为尿素浆体特性的研究基础,首先,对尿素水溶液的热物性及结晶特性进行了实验研究,其中热物性参数包括相变温度、有效相变潜热、密度、运动粘度等。结果显示,质量浓度为43 wt.%~48 wt.%的尿素溶液的相变温度为5℃~12℃,有效相变潜热为213.7 k J/kg~223.2 k J/kg。当溶液质量浓度大于32.5 wt.%时,液相线处,尿素溶液的密度随浓度增加而增大,运动粘度随浓度增加而减小。随后,搭建了尿素浆体流动测试段,并分析了雷诺数Re、浆体质量分数Xu、管径Din对浆体流动特性的影响。尿素浆体的流动压降随Re、Xu的增加而增大,随Din的增加而减小。在分析浆体的非牛顿流体特性时,引入管道摩擦系数l,其中l/l0均大于1。在低Re、高Xu工况下,l/l0较大,远远偏离牛顿流体特性。采用幂律模型对尿素浆体的剪切应力与剪切速率进行对数拟合,其中流动特征指数n>1,尿素浆体呈涨塑型流体特征。在不同工况下,n随Xu增大而减小,稠度系数K’随Xu增大而增大。通常情况下,管径增大时,n值增大,K’值减小。引入修正雷诺数Re MR及幂律型流体摩擦系数的经验关联式,由l和ReMR的拟合结果可知,尿素浆体在6 mm、8 mm管内的转折雷诺数分别为2000~2300、1800~2200。最后,对尿素浆体在6 mm水平铜管内的换热特性进行了实验研究,并分析了热流密度q、Re、Xu对浆体局部换热系数hlocal以及努塞尔数比Nuexp/Nu0的影响。其中hlocal沿管流方向先减小后缓慢增大,并随着Xu、q、Re增加而增大。引入Nuexp/Nu0,当Re为2000时,Nuexp/Nu0较大,随Xu变化明显;Re为6000时,Nuexp/Nu0接近1,随Xu变化较小。综上所述,尿素浆体具有过冷度小、相变温度适宜、蓄冷密度高、成本低廉、流动换热性好等优势,在蓄冷空调领域具有广阔的应用前景。
吴彤[4](2020)在《镁基无机盐低温相变材料的制备及性能研究》文中认为相变蓄冷技术是一项能够协调能量供需在时间和空间上的不平衡,促进能源高效利用的节能环保技术,它不仅应用于工业低温蓄冷、空调蓄冷和电力“移峰填谷”,在冷链物流运输中也有广泛的应用。随着经济和生活水平的快速发展,冷链物流对低温产品冷藏运输设备的需求越来越大,而相变温度在冷冻区域(-10°C~-40°C)的相变蓄冷材料仍有待开发;其中使用普遍的无机盐溶液类相变蓄冷材料通常存在过冷度大和相分离的现象,需进行改性;同时针对相变蓄冷材料应用于保温箱,进行不同条件的保冷实验费时费力,需要对此类问题建立普遍适用的数值仿真模型,从而推动相变蓄冷技术在冷链物流领域的发展应用。本文根据相变材料文献综述和选择标准,选择易于获得且相变温度合适的Mg Cl2溶液作为相变材料的研究对象。针对Mg Cl2溶液较大的过冷度和相分离,筛选出成核剂配方:1 wt%Ca Cl2+0.25 wt%Ca(OH)2;选取集增稠稳定悬浮于一体的黄原胶作为增稠剂。为提高相变材料的导热系数,选取改性多壁碳纳米管(MWCNTs)作为纳米粒子添加剂,得到镁基无机盐低温相变材料。围绕镁基无机盐低温相变材料的物理性质、热力学性能及循环稳定性,进行了以下的工作和研究:傅立叶红外光谱的组成分析表明MWCNTs与无机盐溶液不发生化学反应。通过步冷实验研究添加剂对Mg Cl2溶液过冷度的影响,得到同时添加MWCNTs和成核剂能够起到协同作用,降低过冷度效果优于二者单独添加,添加1 wt%MWCNTs的相变材料过冷度降至2.2℃。对样品相变潜热进行测量,得出随着添加剂的增多,相变潜热虽略有降低,但可满足应用需求。测量MWCNTs对导热系数的影响,得到其具有增强导热系数的效果,且随纳米粒子的质量分数增大而增大,添加量为3 wt%时导热系数达到0.5628 W·(m·K)-1,增长10.7%。对相变材料进行400次冷-热循环实验的结果显示其化学组成成分稳定,热力学性能稳定,能够满足实际多次循环使用的要求。本文以镁基无机盐低温相变材料为蓄冷剂,选择一款市面常见的保温箱,设计保温箱蓄冷实验;简化并建立易于计算的物理和数学模型,采用六面体网格混合多面体网格解决箱体内部接触面在计算中的收敛和精确度问题;在Fluent软件中进行保温箱蓄冷实验的仿真模拟计算,采用共轭传热和等效热容法对传热和相变过程进行模拟。对比分析模拟计算与实际实验结果,得到相变材料的相变时间和平均温度、箱体内有效保冷时间和保冷时间内的平均温度,几项误差均在6%以内。表明本文建立的保温箱蓄冷实验模型和计算流程能够准确的对此类问题进行模拟和参数分析,对低温相变材料的应用有良好的参考价值。
贾雪姣[5](2020)在《相变蓄冷填充床的传热流动特性及堆积模式优化研究》文中研究说明近年来,随着经济社会建设的大力发展,我国的建筑能耗水平也在逐年上升。空调能耗是建筑能耗的最主要来源,其负荷分布具有周期性和波动性特点。而蓄冷空调技术为协调能源供需匹配提供了解决思路,对实现电力“移峰填谷”、提高电网效率具有重要的意义。相变蓄冷填充床是蓄冷空调系统最核心的储能部件,现有填充床一般以球形封装体为基本储能单元,其比表面积较小,不利于填充床的换热。而红细胞(Red blood cell,RBC)形封装体由于具有较大的比表面积,为强化填充床的换热能力提供了研究思路。此外,封装单体在填充床内的堆积模式也会对填充床整体的流动传热性能造成直接影响。基于以上问题,本文以提高相变蓄冷填充床的蓄冷性能为宗旨,针对球形和RBC形封装体不同的结构特点,分别对基于两种封装单体的蓄冷填充床的流动传热性能展开了充分的比较分析,并对单体在填充床内的堆积模式进行了深入的探索与优化。具体来说,本文的研究工作主要包括以下几个方面:首先,抽取球形和和RBC形封装体的几何特征参数,分别建立了基于两种封装结构的蓄冷封装单体模型,并结合相关衍生结构,通过数值模拟与实验验证的方法研究了它们内部的相变传热规律,发现RBC形封装体可以从增大换热面积和缩短传热路径两方面强化封装单体的换热能力。经过计算可知,RBC形封装体的比表面积比球形封装体提升了34%,相应的蓄冷时间也节约了51.11%。可以证明,RBC形封装体在单体换热能力上具有明显的优势。其次,基于晶格最密堆积理论,提出了基于球形封装体的两种蓄冷填充床的三维最密堆积模式:面心立方最密堆积(Face-centered cubic,FCC)和六方最密堆积(Hexagonal close packed,HCP)。以二者的简化填充模块为研究对象,运用数值计算的方法,比较了他们与常规的致密层堆积(Aligned dense layer,ADL)填充模块的流动传热性能表现,证实了相对于ADL填充单元,HCP和FCC填充单元的换热性能得到了明显提升,且FCC填充单元的提升效果更佳。但相应,其流动阻力也不可避免有所增加。在此基础上,分别建立了基于三种堆积模式的相变蓄冷填充床的数学模型并进行了瞬态模拟,结果发现,相对于ADL填充床,HCP和FCC填充床的蓄冷时间分别节约了21.69%和29.27%,压降损失分别增加了43.36%和47.55%。此外,相对于ADL,FCC和HCP堆积模式的理论储能密度可以提高22.48%,相应可以节约填充床18.35%的空间体积,更具有市场竞争力。因此,在三种堆积方式中,FCC堆积模式具有更加明显的优势。最后,建立了基于RBC形封装单体的相变蓄冷填充床的数学模型,通过数值模拟的方法对该填充床流动换热机理进行探究,并分析了改变Re和载热流体(Heat transfer fluid,HTF)入口温度对填充床流动换热性能的影响。在此基础上,分别从改变封装体的迎流角θ大小和排列结构入手,对填充床的堆积模式进行优化。结果表明,θ=0°的一维交错排布的填充床具有最高的综合热性能系数JF,其值可达1.25,因而是一种相对理想的堆积方式。
贾一鸣[6](2020)在《纳米复合相变蓄冷剂热物性及蓄冷特性研究》文中研究表明蓄冷对于节约能源、提高能源利用效率和负荷转移具有重要作用。特别是在一二线城市的商业用电上,白天和晚上的用电量大不一样,经常会出现用电的峰谷。因此,蓄冷空调作为一种提倡的节能技术,为缓解电网高峰负荷,利用非高峰时段的电力提供了一种手段。冰蓄冷是一种常用的蓄冷方法。但冰蓄冷空调系统的的经济效益较差,前期的投入除了通常使用的制冷设备外,还需要配备蓄冰装置,蓄冷的速度问题也是目前冰蓄冷空调的一大缺陷,前期蓄冷速度快,后期蓄冷缓慢,放冷时同样难以保证温度的平稳,导致空调温度的控制性很差。除冰蓄冷外,相变蓄冷法也已应用多年,采用相变材料(PCMs)作为蓄冷介质,利用相变过程的潜热进行制冷量的输送。相变蓄冷大规模的运用同样存在一些问题,这些问题包括储热密度低,导热系数小,蓄冷放冷稳定性差,过冷度高等。而近些年来,纳米材料的兴起给提高蓄冷材料热物性提供了一个很好的方向,通过向传统的蓄冷基液中加入一定量的金属或金属氧化物纳米粒子,再经过物理或化学处理制成稳定分散的纳米流体蓄冷剂。据研究表明,纳米流体相比于传统的冰蓄冷或无机盐溶液,热物理性能如导热系数、潜热等有很大的提升,同时蓄冷的过冷度也有所减小。在蓄冷空调系统中蓄冷的关键部件就是相变蓄冷器,常见的蓄冷器有板式,管式,球形等,最常用的蓄冷器为套管式,当前的套管蓄冷研究有了一定的进展,但大多数的研究集中在套管结构的优化上,如在内管增加翅片,得到更多的换热面积,通过增加套管层数,提高换热效率。针对纳米蓄冷相变材料和套管式蓄冷器结合的研究却不多见,对管内的自然对流的情况尚未得到清晰的结论,为此,通过对纳米流体的制备过程的研究,制备分散均匀的纳米流体蓄冷剂,使用导热系数仪等对纳米流体的主要热物性进行测量。基于Fluent软件进行了仿真模拟,通过物理模型对纳米流体主要的热物性进行预测,主要研究了纳米复合相变材料的体积分数对蓄冷过程的影响,以及管内冷媒的进口温度、流速对蓄冷剂相变过程的造成的差异。研究得到的结论如下:以水为基液,加入10nm的氧化铝纳米粒子,通过充分机械振动使纳米流体分散均匀,加入不同体积分数的纳米粒子,对纳米流体的导热系数影响较大,相比去离子水的导热系数)0.604W/mk,添加体积分数为0.25%的纳米流体,使导热系数提高到0.63W/mk,添加体积分数达到0.5%时,纳米流体的导热系数最高,为0.65W/mk。随着体积分数的增加纳米流体的导热系数在5%处达到峰值,体积分数再继续提高,导热系数会有所下降,可见纳米流体热物性和体积分数并非成简单的正相关。冷媒的入口温度对竖直放置的蓄冷套管影响较大,蓄冷速度最高的组为-30℃,经过128s即达到完全冻结,相比温度较高的组-10℃,570s达到完全冻结,蓄冷速度提高77.5%。所研究的几个模拟组中入口温度的的值越低,蓄冷速度越快,模拟结果表示在随着蓄冷入口温度值的降低,蓄冷速度的提高幅度有所减缓,使用过低的蓄冷温度会增加运行成本,降低蓄冷效率。蓄冷套管的入口速度对蓄冷效果的提升较小,适当的增加蓄冷套管的入口速度可以提高蓄冷温度的均匀性。纳米复合蓄冷材料能较好的缩短蓄冷的时间。在进口速度为0.02、0.04、0.08m/s条件下,0.08m/s的蓄冷速率最快,相比0.04m/s和0.02m/s的速率提升在11.3%和14.9%。随着冷却水入口速度的提高,套管进出口温差有所降低,高速的冷却水能提高蓄冷温度的均匀性。纳米粒子的加入对蓄冷剂蓄冷效率的提高较明显。通过在基液中添加10nm的氧化铝纳米粒子,3%体积分数的蓄冷效率较单相的去离子水提高12.94%,1%体积分数对蓄冷效果的提高最弱,5%相较于3%体积分数组的蓄冷速度略有下降,分析是因为体积分数的提高使流动阻力变大,套管内对流换热减弱,蓄冷效率降低。
谢奕[7](2020)在《共晶盐相变蓄冷材料与换热器性能的优化研究》文中研究指明空调蓄冷技术通过电力的“移峰填谷”,能够有效缓解用电高峰期的供电压力,是建筑节能减排的有效举措。相变换热器是蓄冷技术中储能与释能的关键部件,其工作性能受相变材料性能与换热器结构共同影响。以Na2SO4·10H2O为主储能物质的共晶盐蓄冷材料具有较高的导热系数、较大的储能密度和安全无毒的优点,在空调蓄冷领域得到广泛关注,但是相分离、循环热衰减等问题制约了其应用和推广。求解复杂换热器内的相变传热问题非常困难,目前主要通过数值模拟和实验的方法对蓄冷器的工作性能及传热过程进行研究,其中数值模拟具有更灵活、经济的优势。本文通过改变增稠剂优化了Na2SO4·10H2O材料体系的循环稳定性,在COMSOL仿真软件中研究了共晶盐热衰减特性对蓄冷器释冷性能的影响,并设计一种能够强化传热的开叉型环肋换热管,探讨了其结构参数和工况参数对释冷过程的影响。主要工作内容如下:首先,在Na2SO4·10H2O体系中添加一种新的增稠剂PAC,通过观察样品相分离程度、分析步冷曲线、测试循环潜热值等方法与目前常用的三种增稠剂进行增稠效果对比。实验结果表明:以PAC为增稠剂的体系的稳定性最好,冻-熔循环200次后潜热值仅下降13.1%。其次,使用COMSOL仿真软件建立环肋管蓄冷器的数值模型,以实验制备材料的比热容-温度曲线对显热容法模型中的等效比热项进行修正。设计圆管内熔化实验进行验证,将实验结果与采用修正前、修正后的型的数值计算结果进行对比分析,验证了修正后模型的正确性。然后,根据DSC曲线分析了共晶盐材料热衰减产生的物性变化,采用前述模型在典型环肋管蓄冷器中分析了不同换热温差下材料热衰减对释冷功率、有效释冷时间的影响,并比较了优化后的相变材料对释冷性能的提升效果。结果表明:在换热温差为2℃时,共晶盐热衰减使蓄冷器的有效释冷时间下降了32.5%,改良后的材料将有效释冷时间延长了30.8%。最后,通过对环肋式换热管传热过程的数值研究提出了一种开叉型环肋结构,该结构能提高离换热管壁较远区域的传热效果,使相变材料的熔化时间缩短24.3%。采用控制变量法对开叉型环肋的结构参数进行研究,发现结点距离为30mm、翅厚比为0.9、跨距为7mm时能够在翅片用量较少的情况下达到良好的传热效果,在翅片间距9mm至15mm的范围内,最佳无量纲跨距为0.55。增加换热流体的入口温度和速度可以提高传热效果,在一定程度后提升效果减弱,其最佳值分别为14℃和1.4m/s。
李兆宁[8](2019)在《尿素水溶液多温域相变蓄冷特性的研究》文中研究指明蓄冷空调技术是指在夜间电网低谷期,蓄冷设备将冷量蓄存起来,在白天用电高峰期将冷量释放,用于满足高峰负荷的需要,从而实现电网负荷的移峰填谷,所以蓄冷技术兼具经济效益和社会效益。在蓄冷系统中,选择合适的蓄冷材料是其高效运行的关键,直接关系到冷量储存和运输。其中功能型相变蓄冷浆体具有蓄冷密度大、流动性好的优点,成为目前的研究热点。首先本文研究了尿素水溶液的相图和结晶规律,构建了二元共晶水溶液在固液两相区的结晶模型,指出这一温区内晶层和冷表面之间存在一层糊状的液膜,呈现固液混合的多孔结构。搭建了晶层的流动冲刷实验台,探究了冰层的不同流速和不同过冷度下的附着状态,发现固液两相区内,冰层的附着力较低,可以在适宜的流速和过冷度下被流体冲刷剥落。其次,本文搭建了冰浆生成和流动特性实验台,测试了冰浆的制备、冰粒尺寸和运动粘度等物性,并探究了不同管径、雷诺数和含冰率的冰浆的流动特性。发现在小管径、高雷诺数情况下冰浆更接近于牛顿流体。而高含冰率的冰浆与牛顿流体偏差较大。利用幂律模型分析冰浆的流动特性,发现流动特征指数n’随着IPF的增大而降低;而稠度系数K’和含冰率呈现正相关。一定含冰率下,n’随着管径的增大略微减小,K’随着管径的增大而逐渐增大。为了更好地描述非牛顿幂律模型流体的复杂的流动特性,引入了修正雷诺数用于定量分析浆体的流态。通过探究修正雷诺数和范宁摩擦系数的关系,发现随着含冰率的增加,管径为4mm、6 mm和8 mm管道内的转折雷诺数Re MR的范围分别为2500~3000、1600~2300和1500~1900。本文最后制备了尿素浆体,并探究了尿素浆体的各种物性。发现尿素浆体的生成过程过冷度仅有0.7°C,低于冰浆和水合物浆体。但是尿素浆体静止分层现象较为明显,浆体制备过程中需要设置搅拌;对于水平管内浆体的流动压降,尿素浆体﹥TBAB水合物浆体﹥冰浆,但差别较小。尿素溶液的密度随温度的升高而略有下降,随浓度的升高而显着升高。尿素溶液的动力粘度高于水,但仍处于较低的水平。尿素浆体的表观粘度大于冰浆,最大值约为尿素溶液的120倍。43%~48%浓度范围内尿素溶液有效相变潜热为223.2 k J/kg~213.7 k J/kg,高于四丁基溴化铵(TBAB)水合物浆体,对应温区可适用于蓄冷空调工况。
苗鹏举[9](2019)在《基于氧化石墨烯纳米流体的气-液直接接触式蓄冰系统》文中研究表明随着世界各国能源形势愈发严峻,以冰浆为热量传输媒介的冰蓄冷空调得到了快速发展。以往的液-液冰浆制取方式功耗大,制冰效率低,不能大规模的应用在工程领域。传统相变蓄冷材料在蓄冰过程中也存在过冷度较大、换热效率低等缺点。为了解决上述问题,实验采用气-液直接接触式系统制取冰浆,在精简系统结构的同时避免了环境污染,且能够在换热时产生更大的热扰动,提高能效。纳米流体作为新型相变蓄冷材料,能够有效抑制蓄冰溶液过冷度,强化换热。本文将对气-液直接接触蓄冰中影响换热效果的因素、纳米流体过冷度的影响因素以及纳米流体相对于乙二醇对蓄冰溶液过冷度的抑制作用做出探究。具体工作内容如下:(1)设计气-液直接接触式蓄冰系统的系统,完成蒸发器、蓄冰桶以及干燥器等系统部件的设计计算和加工制造,实验台搭建结束后进行调试,经过调试,实验系统能够连续稳定的运行,为下一步的实验、测量和数据采集打下基础。(2)采用去离子水作为基液,用“两步法”制取纳米流体,通过超声震荡的方式将纳米颗粒均匀分散到基液里,制取不同浓度的氧化石墨烯纳米流体。为了更准确的测得纳米流体过冷度,实验在声悬浮的条件下进行。在-20℃的冷却温度下多次测定等体积的纳米流体液滴和去离子水过冷度,实验表明去离子水和纳米流体的过冷度均值分别为9.9℃和5.5℃,纳米流体对过冷度的降低幅度接近45%。此外,对声悬浮下纳米流体液滴与去离子水的步冷曲线作出比较,结果证明氧化石墨烯纳米流体对过冷度有较大的抑制作用。(3)制备浓度分别为10mg/100ml、15mg/100ml、20mg/100ml的氧化石墨烯纳米流体,在-20℃冷却温度下测定其过冷度,实验表明三种浓度下纳米流体液滴过冷度均值分别是6.9℃、5.5℃和4.8℃。纳米流体过冷度随浓度的增加而下降,且下降速率逐渐变缓;在不同冷却温度下多次测定浓度为20mg/100ml的纳米流体过冷度,结果表明,当冷却温度是-10℃时,液滴过冷度均值为2.4℃;当冷却温度是-15℃时,液滴过冷度均值3.6℃;当冷却温度是-20℃时,液滴过冷度均值4.8℃。纳米流体液滴过冷度随冷却温度的降低而增大。(4)使用不同喷孔直径的气体喷射器在高进气量下进行蓄冰,从换热效果来看,小孔径的气体喷射器要略微优于大孔径的气体喷射器,但是两者之间差异不大,表明在高进气量下喷孔直径对换热效果影响较小;在不同的溶液液位下进行实验,实验表明体积换热系数随液高的降低而升高。较高的液位高度能够使得换热充分,液位过低会导致换热不完全。(5)分别用5%和10%浓度的乙二醇溶液以及纳米流体溶液进行实验,结果表明相对于水和乙二醇溶液,纳米流体溶液有更低的过冷度和更好的换热效果,能够制取疏松细腻的冰浆。纳米流体溶液在10%浓度时过冷度为0.9℃,达到冰点所用的时间为25分钟,几乎是乙二醇溶液所用时间的一半。
毕玉[10](2018)在《空调用组合相变材料的制备及蓄冷器蓄释冷特性的研究》文中指出随着我国综合国力的增强和人民生活水平的日益提高,我国集中空调系统使用量急速增长,导致电力消耗问题更为严峻,同时使得电力系统峰谷差急剧增加,电网负荷率明显下降,这极大影响了发电的成本和电网的安全运行,因此集中空调系统已经成为了节能减排的重点领域之一。因此在集中空调领域应用蓄冷技术,是解决城市用电峰值紧张、谷值过剩、缓解能源大量消耗的有效措施之一,对电力系统“移峰填谷”发挥着重要作用。当今应用较广泛的蓄冷空调系统为冰蓄冷空调系统,但水的相变点低,使得制冷机组蒸发温度低、制冷系数COP低,同时使系统的复杂性增加。因此,需要替换出可用于空调蓄冷系统且相变点高于冰的蓄冷介质。通常空调用蓄冷装置中使用单一相变材料(PCM)进行蓄冷,然而PCM的相变潜热和导热系数较低,这使蓄冷器的蓄冷量和蓄冷率均较低。因此本文针对目前存在的问题,提出在空调蓄冷系统中应用组合式PCM,进而拓宽空调工况与蓄冷介质相匹配的温度窗口,同时构建多温域组合式蓄冷器,对蓄冷器蓄冷过程和释冷过程的传热特性进行研究,主要研究工作和研究成果如下:(1)制备了一种组合式PCM蓄冷器用新型无机相变蓄冷材料HNS-6,针对其过冷度较大的问题,提出添加成核剂和纳米粒子降低其过冷度,最终制备出新型无机纳米复合相变蓄冷材料HNS-7,并运用步冷曲线法和差式扫描量热法(DSC)测试了其相变温度、相变潜热、比热等热物性参数;(2)建立组合式PCM蓄冷器的三维物理模型和数学模型,对蓄冷器内部进行了网格划分和网格无关性验证,同时搭建小型蓄冷实验装置,对蓄冷器蓄冷过程进行实验研究,将模拟值与实验值进行对比分析,验证模型的有效性;(3)将实验制备的HNS-7和选取的PCM-2、PCM-3应用于组合式PCM蓄冷器中,对HNS-7、PCM-2、PCM-3体积组合比例不同时,蓄冷器的蓄冷特性和释冷特性进行研究。分析了组合式PCM蓄冷器在蓄冷过程中蓄冷量、蓄冷率、蓄冷完成时间的变化,以及在释冷过程中蓄冷器的出口温度变化,确定出组合式PCM(HNS-7:PCM-2:PCM-3)的最佳组合比例为5:2:1;(4)对组合式PCM比例为5:2:1的蓄冷器蓄冷过程和释冷过程的传热特性进行研究。分别研究了当HTF进口流量、HTF进口温度不同时,对蓄冷器蓄冷过程内液相分数、蓄冷量、温度分布的影响,以及对释冷过程时蓄冷器出口温度的影响,总结了蓄冷器内PCM的相变规律,对蓄冷器的优化提供了理论和参考依据。
二、适用与蓄冷空调的二元相变蓄冷材料的测试与研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、适用与蓄冷空调的二元相变蓄冷材料的测试与研究(论文提纲范文)
(1)相变蓄冷空调系统运行策略及应用分析(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 蓄冷空调系统概述 |
1.2.1 水蓄冷 |
1.2.2 冰蓄冷 |
1.2.3 相变蓄冷 |
1.3 课题研究的国内外现状 |
1.3.1 蓄冷空调系统研究进展 |
1.3.2 相变蓄能技术研究现状 |
1.4 研究内容及方法 |
1.5 本章小结 |
第2章 相变蓄冷技术及空调系统运行策略研究 |
2.1 相变蓄冷材料选择及理论分析 |
2.1.1 相变材料的确定 |
2.1.2 相变传热理论分析 |
2.2 蓄冷系统运行流程 |
2.2.1 串联系统 |
2.2.2 并联系统 |
2.3 蓄冷系统运行策略 |
2.3.1 冷机优先策略 |
2.3.2 蓄冷槽优先策略 |
2.3.3 比例供冷策略 |
2.3.4 优化供冷策略 |
2.4 控制策略制定 |
2.4.1 开启时间控制法 |
2.4.2 设定温度控制法 |
2.5 本章小结 |
第3章 相变蓄冷柱蓄冷特性研究 |
3.1 FLUENT软件及传热模型介绍 |
3.1.1 FLUENT软件介绍 |
3.1.2 传热模型的建立 |
3.2 蓄冷柱相变过程的数值模拟 |
3.2.1 蓄能柱的物理模型 |
3.2.2 计算区域的网格划分 |
3.2.3 求解器及内部参数和边界条件的设定 |
3.3 蓄冷过程的模拟分析 |
3.3.1 蓄冷柱蓄冷过程的一般规律 |
3.3.2 载冷剂温度对蓄冷时间的影响 |
3.3.3 蓄冷柱几何尺寸对蓄冷时间的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 相变蓄冷空调系统数学模型的建立 |
4.1 TRNSYS软件简介 |
4.2 相变蓄冷空调系统 |
4.3 系统主要设备仿真模型 |
4.3.1 冷水机组 |
4.3.2 冷却塔 |
4.3.3 水泵 |
4.3.4 其他辅助设备 |
4.4 本章小结 |
第5章 工程实例及仿真模拟研究 |
5.1 工程概括 |
5.2 系统主要设备及参数 |
5.3 相变蓄冷空调系统模拟 |
5.3.1 冷水机组单独供冷 |
5.3.2 蓄冷槽单独供冷 |
5.3.3 冷水机组-蓄冷槽联合供冷 |
5.4 模拟仿真结果与分析 |
5.4.1 能耗分析 |
5.4.2 运行费用分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(2)相变蓄冷技术在小型设备的应用和研究进展(论文提纲范文)
0 引言 |
1 工作原理 |
2 技术现状及相关应用 |
3 问题与展望 |
(3)尿素浆体流动换热和蓄冷特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 相变蓄冷浆体研究现状 |
1.2.1 冰浆 |
1.2.2 微胶囊相变浆体 |
1.2.3 笼型水合物浆体 |
1.2.4 相变乳液 |
1.3 相变蓄冷浆体比较 |
1.4 本文研究目的和内容 |
第二章 尿素浆体热物性测试及制备方法 |
2.1 尿素水溶液热物性 |
2.1.1 相变温度 |
2.1.2 相变潜热 |
2.1.3 密度 |
2.1.4 运动粘度 |
2.1.5 比热容 |
2.1.6 导热系数 |
2.2 尿素浆体的制备及结晶特性 |
2.2.1 尿素浆体的制备 |
2.2.2 尿素浆体的浓度测定 |
2.3 本章小结 |
第三章 尿素浆体在水平圆管中的流动特性 |
3.1 实验装置与步骤 |
3.2 尿素浆体的流动阻力 |
3.3 尿素浆体的非牛顿流体特性 |
3.3.1 尿素溶液与尿素浆体的动力粘度 |
3.3.2 尿素浆体的摩擦系数 |
3.3.3 尿素浆体的流变性 |
3.4 本章小结 |
第四章 尿素浆体在水平圆管中的换热特性 |
4.1 实验装置与步骤 |
4.2 尿素浆体的沿程局部换热系数与努塞尔数 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(4)镁基无机盐低温相变材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.1.1 研究蓄冷技术的背景与意义 |
1.1.2 研究蓄冷技术应用于冷链运输的背景与意义 |
1.2 相变蓄冷技术概述 |
1.2.1 蓄冷技术 |
1.2.2 相变蓄冷材料 |
1.3 相变蓄冷技术在冷链运输中的应用 |
1.3.1 蓄冷式冷藏车 |
1.3.2 蓄冷保温箱 |
1.4 相变传热问题的数值模拟方法概述 |
1.4.1 Fluent软件概述和数值模拟的基本方法 |
1.4.2 相变过程的数值模拟方法 |
1.5 本文研究目标及研究内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 镁基无机盐低温相变材料的制备及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料及仪器 |
2.2.2 镁基无机盐低温相变材料的制备 |
2.3 物性测试及热力学性能表征 |
2.3.1 傅立叶红外光谱分析 |
2.3.2 步冷实验 |
2.3.3 差示扫描量热(DSC)分析 |
2.3.4 导热系数测试 |
2.3.5 冷-热循环稳定性表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 傅立叶红外光谱 |
2.4.2 过冷度 |
2.4.3 相变潜热 |
2.4.4 导热系数 |
2.4.5 循环稳定性 |
2.5 本章小结 |
第三章 蓄冷保温箱实验设计及物理数学模型建立 |
3.1 引言 |
3.2 保温箱保冷实验设计 |
3.2.1 实验材料与设备 |
3.2.2 实验方法与流程 |
3.3 保温箱物理及数学模型 |
3.3.1 物理模型 |
3.3.2 网格划分 |
3.3.3 数学模型 |
3.4 Fluent计算流程 |
3.5 本章小结 |
第四章 蓄冷保温箱实验结果及模拟分析 |
4.1 引言 |
4.2 实验与模拟结果对比验证 |
4.2.1 相变材料温度的实验与模拟结果对比分析 |
4.2.2 箱体内部温度的实验与模拟结果对比分析 |
4.3 保温箱保冷过程的参数分析 |
4.3.1 外界温度对保温箱保冷的影响 |
4.3.2 箱体保温材料对保温箱保冷的影响 |
4.3.3 箱体预冷保温箱保冷的影响 |
4.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的成果 |
致谢 |
附件 |
(5)相变蓄冷填充床的传热流动特性及堆积模式优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 课题研究的目的与意义 |
1.1.2 相变蓄冷技术在建筑空调领域应用中的优势与研究重点 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 相变蓄冷换热器的分类与发展趋势 |
1.2.2 相变蓄冷换热器的强化传热方法 |
1.2.3 相变蓄冷填充床堆积方式的比较与性能优化 |
1.3 本文研究内容 |
第二章 相变蓄冷封装单体换热特性分析与结构优化 |
2.1 红细胞形封装体的结构参数 |
2.2 球形和红细胞形封装单体内部传热特性实验 |
2.2.1 封装体内部传热特性试验系统设计 |
2.2.2 实验结果分析 |
2.3 球形和RBC形封装单体内部传热特性模拟研究 |
2.3.1 数学模型的建立 |
2.3.2 模型验证 |
2.3.3 模拟结果与分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于球形封装体的晶格最密堆积模式的传热过程及蓄冷特性 |
3.1 仿真模型的建立 |
3.1.1 物理模型的建立 |
3.1.2 机理模型的建立 |
3.2 数学模型的建立 |
3.2.1 控制方程与数学方法 |
3.2.2 网格划分方法 |
3.2.3 模型参数 |
3.2.4 初始条件与边界条件 |
3.3 模型验证 |
3.3.1 网格无关性与时间步长独立性检验 |
3.3.2 模型可靠性验证 |
3.4 模拟结果与分析 |
3.4.1 基于不同填充单元的流动传热机理研究 |
3.4.2 基于蓄冷填充床的流动传热工程应用分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 基于红细胞形封装体蓄冷填充床的换热特性与堆积方式优化 |
4.1 仿真模型的建立 |
4.2 红细胞形相变蓄冷填充床数值模拟与分析 |
4.2.1 蓄冷填充床内流动传热机理分析 |
4.2.2 雷诺数对填充床流动换热性能的影响 |
4.2.3 流体温度对填充床流动换热性能的影响 |
4.3 相变蓄冷填充床中红细胞形封装体堆积方式的优化 |
4.3.1 迎流角优化 |
4.3.2 排列结构优化 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 研究工作总结 |
5.2 不足与展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
(6)纳米复合相变蓄冷剂热物性及蓄冷特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 纳米复合相变材料 |
1.2.1 纳米流体介绍 |
1.2.2 纳米流体的应用 |
1.3 本文的主要研究内容 |
第二章 纳米复合相变蓄冷材料的制备及稳定性研究 |
2.1 目前主流的配制方法 |
2.1.1 一步法配制纳米流体 |
2.1.2 二步法配制纳米流体 |
2.1.3 配制纳米流体的其他方法 |
2.2 两步法实验材料及相关仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验设备 |
2.3 纳米流体的稳定性 |
2.4 纳米流体的稳定性测试 |
2.5 结论 |
第三章 纳米复合材料导热系数的研究 |
3.1 纳米流体导热系数研究 |
3.1.1 国内外纳米流体导热系数研究 |
3.2 导热系数测量方法 |
3.2.1 稳态法 |
3.2.2 非稳态法 |
3.3 导热系数测量 |
3.4 本章小结 |
第四章 纳米复合相变蓄冷材料热物性预测 |
4.1 纳米流体导热系数模型 |
4.2 纳米流体导热系数模型优化 |
4.3 动力粘度理论模型 |
4.4 纳米流体其他物性 |
4.5 本章小结 |
第五章 纳米复合相变蓄冷材料蓄冷数值模拟 |
5.1 Fluent计算软件概述 |
5.2 物理模型和数学模型建立 |
5.2.1 物理模型 |
5.2.2 数学模型 |
5.2.3 纳米流体热物性 |
5.3 无关性验证 |
5.3.1 网格无关性验证 |
5.3.2 时间步长无关性验证 |
5.4 计算参数设定 |
5.5 计算结果与分析 |
5.5.1 自然对流对蓄冷过程的影响 |
5.5.2 入口温度对蓄冷过程的影响 |
5.5.3 入口速度对蓄冷过程的影响 |
5.5.4 纳米流体体积分数对蓄冷过程的影响 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 建议与展望 |
参考文献 |
发表论文及参加科研情况说明 |
附录 |
致谢 |
(7)共晶盐相变蓄冷材料与换热器性能的优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 课题研究目的及意义 |
1.3 相变蓄冷技术的国内外研究进展 |
1.3.1 相变蓄冷材料的研究进展 |
1.3.2 相变蓄冷器的研究进展 |
1.3.3 小结 |
1.4 本课题研究内容 |
第二章 共晶盐蓄冷材料的制备及优化 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.1.3 步冷曲线测试 |
2.1.4 潜热值与循环稳定性测试 |
2.1.5 导热系数测试 |
2.2 实验结果与分析 |
2.2.1 成核剂与熔点降低剂的选用 |
2.2.2 增稠剂的选用 |
2.2.3 潜热值与循环稳定性分析 |
2.2.4 密度与导热系数测量结果 |
2.3 本章小结 |
第三章 相变传热理论及数值模拟方法 |
3.1 相变传热问题的数学描述 |
3.1.1 纯物质的相变传热问题 |
3.1.2 多组分材料的相变传热问题 |
3.2 相变传热问题的数值解法 |
3.2.1 焓法模型 |
3.2.2 显热容法模型 |
3.3 环肋式换热管传热模型的建立 |
3.3.1 物理模型 |
3.3.2 数学模型 |
3.3.3 数学模型的修正 |
3.3.4 边界条件与求解器设置 |
3.3.5 网格划分与无关性验证 |
3.3.6 COMSOL模型验证 |
3.4 本章小结 |
第四章 共晶盐热衰减对释冷性能的影响 |
4.1 蓄冷器的实际工况与评价因素 |
4.1.1 空调蓄冷系统的实际工况 |
4.1.2 释冷性能的评价因素 |
4.2 共晶盐复合材料热衰减对释冷性能的影响 |
4.2.1 材料热循环前后的DSC曲线对比 |
4.2.2 材料热衰减对释冷性能的影响 |
4.2.3 改良后材料对释冷性能的提升 |
4.3 本章小结 |
第五章 环肋式换热管传热规律与结构优化 |
5.1 环肋式换热管的强化传热规律 |
5.1.1 环肋的强化传热效果 |
5.1.2 传热能力的评价因素 |
5.1.3 环肋结构的优化 |
5.2 开叉型环肋的最佳结构参数 |
5.2.1 结点距离对传热的影响 |
5.2.2 翅厚比对传热的影响 |
5.2.3 跨距对传热的影响 |
5.2.4 无量纲跨距对传热的影响 |
5.3 换热流体参数对开叉型环肋管传热性能的影响 |
5.3.1 入口温度对传热的影响 |
5.3.2 入口速度对传热的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间发表的学术论文以及科技成果 |
(8)尿素水溶液多温域相变蓄冷特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 蓄冷空调的发展和应用 |
1.3 功能性相变蓄冷材料的研究进展 |
1.3.1 冰浆蓄冷 |
1.3.2 水合物浆体 |
1.3.3 微胶囊相变乳液 |
1.3.4 相变乳液和微乳液 |
1.4 本文主要研究内容 |
第二章 尿素水溶液凝固特性的研究 |
2.1 水溶液凝固特性分析 |
2.1.1 结晶规律和实验装置 |
2.1.2 观察结果和分析 |
2.2 晶层附着力测试实验 |
2.2.1 实验装置介绍 |
2.2.2 实验过程 |
2.2.3 实验结果和分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 尿素水溶液制取冰浆的流动特性研究 |
3.1 实验装置和方法介绍 |
3.2 运动粘度的测定 |
3.3 冰浆的制备过程 |
3.3.1 不同工况下的冰浆制备 |
3.3.2 冰粒尺寸的测量和分析 |
3.4 冰浆的流动特性 |
3.4.1 实验参数 |
3.4.2 流动压降 |
3.4.3 管内流动摩擦系数 |
3.4.4 幂律模型 |
3.4.5 范宁摩擦系数和转折雷诺数 |
3.5 本章小结 |
第四章 尿素水溶液制取尿素浆体的物性研究 |
4.1 浆体的制备和压降比较 |
4.2 密度和粘度 |
4.2.1 尿素溶液的粘度 |
4.2.2 浆体的表观粘度 |
4.3 有效相变潜热 |
4.4 蓄冷浆体的比较 |
4.5 本章小结 |
第五章 结论和展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 本文创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(9)基于氧化石墨烯纳米流体的气-液直接接触式蓄冰系统(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
主要符号说明 |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 冰蓄冷技术研究发展与现状 |
1.3 冰浆的用途 |
1.3.1 冰浆在医疗领域的用途 |
1.3.2 冰浆在建筑领域的用途 |
1.3.3 冰浆在食品行业的用途 |
1.3.4 冰浆在大厨房用途 |
1.3.5 冰浆在消防领域的用途 |
1.4 冰浆制取方法 |
1.4.1 壁面刮削法 |
1.4.2 过冷法 |
1.4.3 流化床法 |
1.4.4 直接接触法 |
1.5 纳米流体研究现状 |
1.6 本文主要研究内容 |
2 气-液直接接触式蓄冰系统的组成与搭建 |
2.1 实验原理及优点 |
2.2 实验系统组成 |
2.3 实验参数以及装置的确定 |
2.3.1 冷源的选择 |
2.3.2 蒸发器的选择 |
2.3.3 膨胀阀的选取 |
2.3.4 蓄冰桶 |
2.3.5 气体喷射器设计 |
2.3.6 干燥器设计 |
2.3.7 风机选型 |
2.3.8 数据采集及测量系统 |
2.3.9 氟利昂充注 |
2.3.10 其他 |
2.4 系统费用 |
2.5 系统启动与关闭的基本步骤 |
2.6 本章小结 |
3 氧化石墨烯纳米流体制备及单个液滴过冷特性分析 |
3.1 氧化石墨烯简介 |
3.2 研究方案 |
3.3 纳米流体制备 |
3.4 实验系统 |
3.4.1 声悬浮系统 |
3.4.2 制冷循环系统 |
3.4.3 数据采集系统 |
3.5 实验仪器的标定 |
3.5.1 T型热电偶的标定 |
3.5.2 移液器标定 |
3.6 实验结果分析 |
3.6.1 纳米流体与去离子水过冷度比较 |
3.6.2 纳米流体与去离子水步冷曲线比较 |
3.6.3 浓度对过冷度的影响 |
3.6.4 冷却温度对过冷度的影响 |
3.7 本章小结 |
4 气-液直接接触换热性能分析及实验结果 |
4.1 气-液直接接触换热性能分析 |
4.1.1 体积换热系数 |
4.1.2 传热过程中的理论分析 |
4.2 实验结果 |
4.2.1 气体喷射器结构对换热的影响 |
4.2.2 溶液液位对换热的影响 |
4.3 蓄冰液中加入纳米流体和乙二醇的对比 |
4.3.1 浓度为5%的纳米流体与乙二醇对比 |
4.3.2 浓度为10%的纳米流体与乙二醇对比 |
4.4 本章小结 |
5 总结与展望 |
5.1 本文工作总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
附录 |
A.作者在攻读硕士学期间获得的科研成果 |
B.作者在攻读硕士学期间参与的科研项目 |
C.学位论文数据集 |
致谢 |
(10)空调用组合相变材料的制备及蓄冷器蓄释冷特性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的来源及研究的目的和意义 |
1.2 蓄冷空调技术国内外研究现状 |
1.3 相变蓄冷材料概述 |
1.3.1 相变蓄冷材料的分类及筛选原则 |
1.3.2 相变蓄冷材料国内外研究现状 |
1.3.3 相变蓄冷材料的应用 |
1.4 储能装置概述 |
1.4.1 储能装置的分类 |
1.4.2 储能装置的研究现状 |
1.5 本文的主要研究内容 |
2 相变蓄冷材料的制备及热物性测试 |
2.1 相变蓄冷材料的制备 |
2.1.1 实验目的 |
2.1.2 实验材料与仪器 |
2.1.3 相变蓄冷材料的热物性测试方法 |
2.1.4 实验过程 |
2.1.5 步冷曲线测试结果与分析 |
2.1.6 DSC测试结果与分析 |
2.2 相变蓄冷材料改性研究 |
2.2.1 晶体成核理论基础 |
2.2.2 减小过冷度的实验研究 |
2.2.3 改性后相变蓄冷材料的DSC测试结果与分析 |
2.3 相变蓄冷材料比热测试 |
2.3.1 比热测试原理 |
2.3.2 比热测试过程 |
2.3.3 比热测试结果分析 |
2.4 本章小结 |
3 蓄冷器模型的建立及实验验证 |
3.1 蓄冷器模型的建立 |
3.1.1 蓄冷器物理模型的建立 |
3.1.2 组合式蓄冷器的物理模型 |
3.1.3 蓄冷器数学模型的建立 |
3.1.4 边界条件及初始条件的确定 |
3.2 蓄冷器网格的划分及无关性验证 |
3.2.1 蓄冷器网格的划分 |
3.2.2 网格的无关性验证 |
3.3 实验验证 |
3.3.1 实验台的搭建 |
3.3.2 实验内容 |
3.3.3 实验结果与分析 |
3.3.4 误差分析 |
3.4 本章小结 |
4 组合式蓄冷器蓄冷过程和释冷过程传热特性研究 |
4.1 组合式PCM的筛选及等效相变温度 |
4.1.1 组合式相变蓄冷材料的筛选 |
4.1.2 加权平均法求解等效相变温度 |
4.2 PCM组合比例对蓄冷器蓄冷过程和释冷过程传热性能的影响 |
4.2.1 不同组合比例对蓄冷过程蓄冷量的影响 |
4.2.2 不同组合比例对蓄冷过程蓄冷率的影响 |
4.2.3 不同组合比例对蓄冷过程液相分数的影响 |
4.2.4 不同组合比例对蓄冷器释冷过程出口温度的影响 |
4.2.5 单一PCM蓄冷器与组合PCM蓄冷器蓄冷特性对比分析 |
4.2.6 蓄冷器组合比例的确定 |
4.3 HTF进口流量对组合式蓄冷器蓄冷过程和释冷过程的影响 |
4.3.1 蓄冷过程HTF进口流量对组合式蓄冷器内温度分布的影响 |
4.3.2 蓄冷过程HTF进口流量与组合式蓄冷器液相分数之间关系 |
4.3.3 蓄冷过程HTF进口流量对组合式蓄冷器蓄冷量及蓄冷率的影响分析 |
4.3.4 释冷过程HTF进口流量与组合式蓄冷器出口温度的关系 |
4.4 HTF进口温度对组合式蓄冷器蓄冷过程和释冷过程的影响 |
4.4.1 蓄冷过程HTF进口温度对组合式蓄冷器内温度分布的影响 |
4.4.2 蓄冷过程HTF进口温度与组合式蓄冷器液相分数的关系 |
4.4.3 蓄冷过程HTF进口温度对组合式蓄冷器蓄冷量及蓄冷率的影响分析 |
4.4.4 释冷过程HTF进口温度与组合式蓄冷器出口温度的关系 |
4.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文 |
攻读硕士学位期间参加的科研工作 |
致谢 |
四、适用与蓄冷空调的二元相变蓄冷材料的测试与研究(论文参考文献)
- [1]相变蓄冷空调系统运行策略及应用分析[D]. 冯晓平. 北京建筑大学, 2020(06)
- [2]相变蓄冷技术在小型设备的应用和研究进展[J]. 宣子杰,江燕涛,王路路. 制冷与空调(四川), 2020(05)
- [3]尿素浆体流动换热和蓄冷特性研究[D]. 廉璐. 天津大学, 2020(02)
- [4]镁基无机盐低温相变材料的制备及性能研究[D]. 吴彤. 华南理工大学, 2020
- [5]相变蓄冷填充床的传热流动特性及堆积模式优化研究[D]. 贾雪姣. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]纳米复合相变蓄冷剂热物性及蓄冷特性研究[D]. 贾一鸣. 天津商业大学, 2020(12)
- [7]共晶盐相变蓄冷材料与换热器性能的优化研究[D]. 谢奕. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]尿素水溶液多温域相变蓄冷特性的研究[D]. 李兆宁. 天津大学, 2019(01)
- [9]基于氧化石墨烯纳米流体的气-液直接接触式蓄冰系统[D]. 苗鹏举. 重庆大学, 2019(01)
- [10]空调用组合相变材料的制备及蓄冷器蓄释冷特性的研究[D]. 毕玉. 哈尔滨商业大学, 2018(02)