相变材料应用在日光温室中的效果研究

目的研究相变材料对泡沫混凝土墙体日光温室温度的作用,确定天气情况对温度的调节效果.方法在相变温室中安装封有相变材料的相变管,通过相变温室和普通温室不同位置空温、地温的测试和比较,对相变材料在日光温室中的节能效果进行探讨.结果相变材料对日光温室削峰方面,后部空温平均降低0.65℃,中部空温平均降低0.45℃;后部地温升温速率减小,中部地温平均降低0.58℃,前部地温平均降低0.87℃.相变材料对日光温室填谷方面,后部空温平均提高0.65℃,中部空温平均提高0.8℃;后部地温降温速率减小,中部地温平均提高0.14℃,前部地温平均提高0.96℃.结论相变材料对日光温室温度起到"削峰填谷"的作用.晴天时,有96.7%的相变材料发生相变降低日光温室的峰温,90.4%的相变材料发生相变提高日光温室的谷温,并且对温度的调节效果好于阴天.     

新型环氧树脂复合相变材料对沥青混合料调温性能影响

为解决相变材料用于沥青混合料热稳定性与力学性能不足的问题,采用环氧树脂与十五烷定形封装相变材料制备新型环氧树脂复合相变材料,并采用等体积替换法将其用于沥青混合料中。采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG)与导热系数仪进行环氧树脂复合相变材料相变与热物特性测试分析;通过相变沥青混合料温度调控试验分析其调温性能与效果,并对相变沥青混合料路用性能进行验证。研究结果表明：环氧树脂复合相变材料相变焓值可达60 J/g以上,在180℃以内几乎不发生热损失,储热密度高、热稳定性良好;相变区间内表观比热容显著增大,升、降温过程中最大值分别为10.9和6.7 J/(g·℃);相变材料掺量(质量分数)越大温度调控效果越好;调温性能与混合料位置相关,相变沥青混合料最大调温温差和最大温度变化速率降低值随深度增大而增大;各掺量下相变沥青混合料均具有显著的调温效果,掺量小于4%时相变沥青混合料均可满足路用性能要求。     

校园绿化植被对夏季高温的调节功能研究

以福建师范大学校园为例,通过实地监测,分析不同绿化植被对夏季高温的调节作用.研究表明:校园内夏季不同下垫面类型在11:30-13:00时段空气温度差异最大,校园公园降温效果最显著.乔木覆盖率高的校园公园空气温度比校园水泥地面温度低2.5~6℃,平均低4.7℃;校园行道树空气温度比水泥地面低0.7~3.5℃,平均低2.1℃;草地降温效果最差,降温-1.0~2.3℃,平均降低1.3℃.公园对地面温度的降温效果最为显著,对校园近地表温度的垂直调节作用也最强.公园地面温度比水泥地面的地面温度低10.2~20℃,平均低14.6℃;公园的空气与地面温度差0~0.3℃,平均温差0.1℃,温差最小.绿化植被降温效果有一定阈值范围,当校园温度在这个阈值范围内,即校园温度达到30.5~33.5℃时,绿化植被的降温效果较显著.从降温的角度,建议福州城市规划设计中尽量增加乔木种植比例.     

制冷背心用于隔绝式防护服中的传热模型研究

采用芯材为石蜡，壁材为密胺树脂，相变温度为35.66℃，相变潜热为158.7J/g的微胶囊相变材料制备制冷背心原理样衣，与隔绝式防护服配套使用，并委托中国人民解放军北京防化研究院生理评价试验中心对制冷背心进行生理评价试验。在室温36℃，相对湿度60%的条件下，测定穿着隔绝式防护服配有制冷背心前后的人体胸温、手温、腿温和肛温等参数随穿着时间的变化关系；结合人体产热，散热经验式与伍德科克人体散热理论建立模型，探讨人体穿着隔绝式防护服配有制冷背心前后人体平均体温随穿着时间的变化关系，并对如何提高人体着装舒适度和延长隔绝式防护服穿着生理时限进行综合分析。结果表明：穿着隔绝式防护服配有制冷背心前后，人体胸温、背温、手温、腿温和肛温明显下降；通过建模计算分析，穿着隔绝式防护服配有制冷背心前后的人体平均体温随穿着时间的变化关系计算值与实验测试结果吻合，变化趋势一致；在相同条件下，穿着配有制冷背心的隔绝式防护服过程中，人体体温较穿着未配有制冷背心的隔绝式防护服有所下降，上升幅度较小。     

基于毛细管网的相变蓄热模块实验研究

目的为提高冬季农村居民的室内舒适度,改善农居室内局部热环境,降低能耗,减少污染,提出一种新的将相变材料和毛细管网型末端相结合的相变蓄热模块供暖系统.方法根据供水温度和相变材料的填充量的不同组合设计了不同工况,并搭建了对比测试实验平台,对模块蓄放热时间及模块表面温度进行测试和分析.结果相变蓄热模块系统在填充4 kg相变材料、供水温度为50℃时蓄热时间最短,为80 min;在填充5 kg相变材料、供水温度为40℃时的蓄热时间最长,为160 min;在填充5 kg相变材料,供水温度为50℃时的蓄热时间为100 min;在填充4 kg相变材料,供水温度为40℃时的蓄热时间为120 min;填充4 kg和5 kg相变材料的模块系统表面温度保持在25℃以上的持续放热时间分别为8 h和10 h.结论相变蓄热模块供暖系统可联合火炕以及太阳能热水系统、户用小型锅炉等多种低温热源;基于毛细管网的相变蓄热模块能较好的满足用户对模块放热时间的要求,可以有效改善室内局部热环境.     

相变材料在沥青结构层内掺混方案优化研究

为研究相变材料掺混位置对路基沥青层高温的调控效果，以京新高速伊吾—巴里坤区段整体式路基结构为依托，建立地气耦合计算模型，利用Fluent软件分别计算了未掺混相变材料（方案0）、沥青上面层掺混相变材料（方案1）和整体沥青层掺混相变材料（方案2）三种方案下的路面和沥青层温度，并分析了各方案对路面和沥青层的降温效果.结果表明：(1)方案2对路面的降温效果优于方案1；(2)当路面温度为55～65℃时，方案1和方案2对沥青上面层靠近路面3 cm区域的降温效果基本一致，此时选择方案1更符合经济性原则；当路面温度为65～75℃时，方案2对整个沥青层的降温效果明显优于方案1，此时选择方案2更有利于沥青层的降温；(3)方案2更有利于削减整个沥青层的高温日平均持续时长和沥青下面层的高温天数，但其对沥青上面层高温天数的削减效果与方案1基本相同.综合分析可知，在沥青结构层内掺混相变材料对路面具有较好的降温效果，但其对路面的降温效果与路面的初始温度相关，当路面温度为55～65℃时，采用在沥青上面层掺混相变材料的方案即可达到较好的路面降温效果，当路面温度为65～75℃时，采用在整体沥青层掺混相变材料的方案对路面的...     

夏热冬冷地区相变石膏板相变特性的模拟

基于焓法数值模型,利用Fluent软件模拟定形相变石膏板(PCP)在不同保温位置及不同相变温度时传热的热流密度及内表面温度情况,分析适用于夏热冬冷地区PCP的参数、不同相变温度与放置位置对外墙的隔热性能的影响。结果表明:相变材料最适宜的相变温度为27℃,在此相变温度下,同一时刻的内、外侧位置的内表面最大温差为0.9℃;相变温度为27℃的墙体比普通墙体约节能27.6%,此时相变材料潜热利用率为38.7%。     

高温套管式熔融盐相变蓄热器蓄热性能实验研究

为揭示高温熔融盐相变蓄热器的蓄放热特性,并进一步提高其蓄热性能,搭建了高温梯级熔融盐相变蓄热实验台(最高蓄热温度可达800℃),对高温套管式熔融盐相变蓄热器开展了蓄/放热性能实验研究。首先选择蓄热性能优良的二元碳酸盐作为高温相变蓄热材料,测试了其热物性;其次实验研究了高温套管式熔融盐相变蓄热器的总蓄/放热时间、平均蓄/放热速率以及蓄热效率等蓄/放热性能。结果显示:相变蓄热材料的熔化过程存在着非均匀性;在放热过程中,位于不同位置的相变蓄热材料存在着不同程度的过冷现象。最后,实验研究了在熔融盐侧添加环形肋片对高温熔融盐相变蓄热器的蓄/放热性能的强化效果,以及空气温度、质量流量等运行参数分别对光管和肋片管相变蓄热器总蓄/放热量、平均蓄/放热速率以及蓄热效率的影响。结果显示,在添加肋片后,相变蓄热材料温度分布更加均匀,蓄热过程结束时相变蓄热材料的最大温差由51.1℃下降到43.2℃,下降了15.4%,高温相变蓄热器的平均蓄热速率与平均放热速率分别增加了6.8%和9.1%。实验结果可为后续高温梯级熔融盐相变蓄热器的性能研究以及实际应用提供参考。     

复合相变蓄热涂层的蓄放热调温特性

相变材料（PCM）与建筑围护结构相结合,可以有效利用间歇性可再生能源不均匀分布的特点,在温度变化较小的情况下吸收大量的热量,减小室温的波动。本文将微胶囊相变材料加入到腻子粉中制备复合相变涂料,利用扫描电子显微镜（SEM）、差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TG）对其微观形貌、相变特性和热稳定性进行表征。将复合相变涂料应用于水泥板内表面,研究微胶囊相变材料(MPCM)含量对复合相变涂层蓄热调温性能的影响。结果表明：复合相变涂层的温度变化速率比普通涂层慢,随着微胶囊相变材料含量的增加,复合相变涂层与普通涂层的表面温差呈递增趋势。复合相变涂层能明显降低峰值温度和温度的波动范围,起到调节室温的作用。微胶囊相变材料含量从0％增加到30％,复合相变涂层与普通涂层的温差逐渐增大,最大为3.2 ℃。与普通涂层相比,随着微胶囊相变材料含量的增加,复合相变涂层室内温度保持24～28 ℃的时间逐渐增加,微胶囊相变材料含量为30％的复合相变涂层室内温度保持24～28 ℃的时间比普通涂层延长23.5 min。     

基于相变材料的锂电池保温数值模拟

为保证锂电池在低温环境下的高效运行，利用ANSYS软件建立了锂电池相变材料三维热管理模型，用数值模拟的方法研究了基于相变材料的锂电池在低温环境下的保温性能以及静置后在放电过程中温度的变化。研究结果表明：在环境温度为-10℃、锂电池初始温度为25℃的情况下，包裹相变材料的锂电池温度维持在0℃以上的时间与没有任何保温处理的锂电池相比提高了130%，且保温时间随相变材料导热系数的降低而延长；在相同的包裹厚度（10 mm）下，包裹8 mm相变材料外加2 mm保温材料的锂电池的保温时间比只包裹10 mm相变材料的锂电池提高了20%。包裹相变材料的锂电池在-10℃的低温环境下放置一定的时长后仍能在适宜的工作温度下放电，但当放置时间过长导致锂电池的初始温度降至与环境温度一致后，包裹的相变材料反而会阻碍锂电池的启动。     

多普勒致冷与偏振梯度致冷的关系

采用多能级原子模型,讨论了一维正交偏振光场中自由原子的多普勒致冷,推出了作用于原子上的阻尼力的表达式,并求出了多普勒致冷的下限温度。还讨论了多普勒致冷与偏振梯度致冷的关系。     

一种高温矿井用局部供冷装置研究

通过对现有矿井降温技术的分析,研究了一种适合采掘工作面布置特点局部降温装置.该矿用局部供冷装置主要由设有内部换热盘管的储冰车、安装有潜水泵的储水车及空冷器组成.分析了该装置的主要特点及供冷工艺流程,给出了该装置的设计计算依据及相关设计参数;设计确定了储冰箱内换热盘管温降5℃、不同管内水流速下的管程,确定了不同规格矿车、不同管内水流速下的单管程回路根数;确定了不同条件下的储冷量、供冷量及可供冷时间及对应条件下的盘管水阻力;为该局部供冷装置的实施提供了理论依据.图1,表4,参9.     

富硼渣冷却速率与活性的关系

以硼铁矿13 m3高炉分离生产的富硼渣为原料进行了缓冷试验.通过改变富硼渣熔体的冷却条件,在1500~1 200℃区间控制冷却速率从0.76℃/min到20℃/min,在1200~900℃区间,冷却速率应小于2℃/min.富硼渣活性可由40.05%增加到83.72%.冷却速率越高,富硼渣的活性越大.这一试验结果与实验室研究结果相符合.试验结果表明现场可以实现两段式冷却提高活性,并为今后冷却装置设计指明了方向.     

一种电子散热用小型涡流管性能的试验研究

提出了一种应用于小功率电子散热的小型涡流管,设计建立了涡流管性能试验装置系统。针对进气压力P0、冷气流率μ对其冷却性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,在P0=0．3—0．6MPa,μ=0．27—0．72范围内,涡流管的制冷效应及制冷量随P0的增大而增大,而制冷效率随P0的增大而减小;制冷效应、制冷量和制冷效率都随μ的变化而变化,且在μ为0—1的范围内都有极大值。     

电厂辅助冷却水系统的比较和分析

介绍了电厂辅助冷却水系统的构成,对开式与闭式两种冷却水方式进行了比较,得出了闭式冷却水系统更适合我国国情的结论。     

控冷工艺对热轧盘条氧化皮耐腐蚀性的影响

为了提高热轧盘奈的表面质量,采用热模拟实验研究了不同冷却温度、不同冷却速度对热轧盘条表面氧化皮性质的影响．用X射线衍射检测氧化皮的物象组成,用扫描电镜观察氧化皮的表面形貌、厚度、致密度,用加速失重腐蚀实验检测氧化皮的耐蚀性．研究结果表明：温度过高导致氧化皮厚并产生裂纹,温度过低氧化皮薄,起不到保护作用;快速冷却能形成致密氧化皮,且氧化皮中Fe2O3含量减少,Fe3O4和FeO比例增加,有利于提高氧化皮的性能,慢速冷却则氧化层厚．     

Solar air conditioning researches and demonstrations in China

This paper mainly shows the demonstration of solar air conditioning systems in China, which includes LiBr-H2O absorption cooling, silica gel-water adsorption chiller, desiccant cooling and hybrid integrated energy systems for buildings. The match of solar collector types and chiller types have been discussed and suggested.     

热害矿井冷负荷分析

以热害矿井风流为研究对象,建立能量平衡方程,通过理论推导出非稳定多股流冷负荷表达式、稳流冷负荷表达式、稳定流忽略动能变化、忽略势能变化、忽略风机做功影响等5种情况下冷负荷表达式,推导了井下湿空气焓变的表达式和围岩散热计算过程,案例分析和计算矿井冷负荷,对热害矿井治理和设计具有良好的理论指导意义.     

可调式水幕装置的试验研究

讨论了可调式水幕冷却装置的各种流量调节方式,并进行了初步的试验研究。并为今后可调式水幕冷却装置的研究和设计提供了必要的理论依据和实验数据。     

自由原子的磁共振致冷模型

首次提出了自由原子的磁共振致冷模型,推出了作用于原子上的阻尼力的表达式。求出了致冷的最低温度。该致冷模型与其他致冷模型相比,自由原子的最低温度要低几个数量级。