无机水合盐相变储热材料的过冷及导热性能研究进展

综述了添加成核剂、多孔基体吸附、微胶囊法封装等方法改善无机水合盐相变储热材料的过冷以及将无机水合盐相变储热材料与高导热的多孔基体、纳米材料复合改善储/释能过程中的导热性能的研究进展.     

基于快速热响应相变材料的电子器件散热技术

以石蜡为相变材料,利用膨胀石墨的高导热系数和多孔吸附特性,制备出高导热系数的快速热响应复合相变材料,其导热系数可达4.676 W/(m.K).将该材料应用于电子器件散热装置,在不同的发热功率条件下,储热材料散热实验系统的表观传热系数是传统散热系统的1.36～2.98倍,其散热效果明显优于传统散热系统,可有效提高电子元器件抗高负荷热冲击的能力,保证电子电器设备运行的可靠性和稳定性.     

石蜡和石墨复合相变材料的导热性能研究

石蜡作为相变材料的不足之处在于石蜡的导热系数低.为了改善石蜡的导热系数,实验利用导热系数较大的石墨和具有较高储热能力的石蜡制备出复合相变储能材料,分析了储热、放热过程中,石墨对石蜡传热特性及相变的影响.结果表明:石墨的掺入增加了复合材料的导热速率,减小了传热的波动性;复合材料的相变时间明显提前,固液相界面的移动加快,相变时间范围明显缩短,而相变温度区间基本不变.     

泡沫石墨作为相变储能材料填充物的研究

以石蜡为相变材料、泡沫石墨为支撑结构,文章利用泡沫石墨的多孔吸附特性,采用多次真空灌注方法制备了泡沫石墨/石蜡复合相变储热材料。采用Hot Disk热常数分析仪和差示扫描量热分析(DSC)对复合相变储热材料的热性能进行了表征。结果表明,石蜡充分吸附到泡沫石墨的蜂窝状微孔中,泡沫石墨的填充极大地强化了相变材料的导热能力;复合相变储热材料的相变温度与石蜡相似,其相变潜热与基于复合材料中石蜡含量的潜热计算值相当。设计了储能过程实验,并与纯石蜡试件进行了对比;储热性能测试结果表明,复合相变储热材料的储热速率比纯石蜡有了极大的提高。     

高铝多孔隔热耐火材料的制备及热导率研究

主要研究了一种高铝多孔隔热耐火材料的制备过程、显微结构特征、气孔率、常温强度及导热系数等性能.结果表明:随着造孔剂的增加,材料气孔率的增加,体积密度逐渐减小,材料的常温抗折耐压强度逐渐降低,热导率减小.同时随着温度的升高,高铝多孔隔热耐火材料的导热系数也随之升高.高温下闭口气孔率从8.55％降低一半时,其热导率降低近3倍,显示高温下闭口气孔率对热导率的影响更为显著.     

高导热炭纤维的研究进展

高导热炭材料尤其是高导热炭纤维长丝的研制在我国仍属空白。本文综述了高导热炭纤维的研究进展。在首先介绍高导热炭纤维导热机理的基础上,重点介绍了高导热中间相沥青基炭纤维的发展历程、影响导热性能的材料的结构和制备工艺,最后简介了长径比较大的纳米炭纤维和复合型炭纤维长丝的导热研究进展。通过本文,以期对我国高导热炭纤维的研制发展产生一定的指导意义。     

电动机过热的原因分析及防范措施

有效控制电机发热，对降低电机的事故率、保障电机安全运行、提高企业经济效益有重要意义。介绍了电机主要部件的温升限度，分析了电机发热的原因，提出了防范电机发热的主要措施。     

一种直流永磁电机温升模型的验证与研究

 电机损耗不仅会使电机效率降低,而且会使电机发热,电机各部件温度高于环境温度的差值,被称为电机的温升。电机的损耗越大,发热越快,温升越高,进而加速电机的绝缘老化损坏,降低电机的使用寿命。因此,对电机进行温升预测显得尤为重要。本文研究了一种直流永磁电机温升模型,该模型中提出温升与电机运行时间呈指数函数关系。根据电机温升公式,拟合出电机温升曲线,并通过与电机碳刷部位实测温升曲线的对比,验证了该电机温升模型的准确性,从而可将该模型应用于电机温升的实时监测。由于车窗升降电机属于反复短时工作电机,本文着重研究了短时工作制下电机的升温与降温模型,通过升温降温曲线的拟合来实时监测电机的温升。     

高导热炭纤维的研究进展

高导热炭材料尤其是高导热炭纤维长丝的研制在我国仍属空白。本文综述了高导热炭纤维的研究进展。在首先介绍高导热炭纤维导热机理的基础上,重点介绍了高导热中间相沥青基炭纤维的发展历程、影响导热性能的材料的结构和制备工艺,最后简介了长径比较大的纳米炭纤维和复合型炭纤维长丝的导热研究进展。通过本文,以期对我国高导热炭纤维的研制发展产生一定的指导意义。     

TP-600型静止进相器在矿井通风机中的应用

通过进相器在矿井通风机中的应用与实践,介绍了进相器的无功补偿原理、选择方法、控制系统的实现.该系统实现自动跟踪、自动补偿以达到提高电机功率因数,降低电机定子电流、电机温升等目的.     

基于零秒电阻拟合的电机绕组温升测试方法

为了解决直接测试电机绕组零秒温升存在困难的问题,基于零秒电阻拟合方法,对3种温升情况下的电机绕组温升计算理论进行了分析.采用线性最小二乘法确立了零秒电阻的拟合公式,利用金属电阻与温度变化的线性关系得到电机绕组零秒温升的计算方法,进行了温升试验和误差分析,并讨论了中小型电机绕组温升简化测试方法.试验结果表明,该测试方法有效,还可用于多种电机的温升试验测试.     

基于分形的多孔介质复合相变材料的储热特性

本文利用膨胀石墨和纳米颗粒来强化相变储热系统的传热性能。在膨胀石墨基体中填充含纳米颗粒的相变材料,用焓-孔隙度法模拟材料的相变过程。针对不规则的膨胀石墨孔隙结构,用三维W-M分形函数修正膨胀石墨孔隙率波动,以研究不同的孔隙率和有效导热系数比对固态显热蓄热阶段相变材料熔融速率的影响。在液态显热蓄热阶段时探讨膨胀石墨孔隙率以及纳米颗粒体积分数对相变储热系统中对流传热的影响。研究结果表明,分形分布的孔隙结构能有效地抑制纳米颗粒的自由运动从而降低了纳米颗粒的局部团聚的可能性,所以利用三维W-M分形函数修正的膨胀石墨比采用平均孔隙率能更好地模拟相变材料的熔融速率。在固态显热蓄热阶段,膨胀石墨孔隙率为0.8的相变材料熔融速率比孔隙率为0.85和0.9显著增加,另外,膨胀石墨与纳米颗粒-相变材料的有效导热系数比为100的熔融速率也明显比有效导热系数比为80和60的快。当相变材料处于液态显热蓄热阶段时,其在膨胀石墨孔隙中产生对流,对流传热速率随着膨胀石墨的孔隙率增大而增大,纳米颗粒体积分数的增加也会提高对流传热速率。     

太阳能热发电用高温混凝土储热系统性能分析

采用修正集总热容法对太阳能热发热中混凝土储热整体系统的热性能进行研究。修正的固液换热系数将计算的适用范围扩展到大Biot数的情况。发现放热时固体混凝土和流体沿着流程方向都存在一个温跃层区域,并且随着放热的进行,温跃层逐渐向下游移动并且占据的长度也逐渐增加。分别讨论了混凝土导热系数、模块串联总长度以及储热单元当量外径与钢管内径比值对储热系统放热性能的影响。计算发现,提高混凝土导热系数可以有效提高储热系统的热性能,并且随着导热系数的增加,放热效率的增加会逐渐变慢;增加串联总长度可以有效提高系统的热性能,但是当串联总长度大于1km时,继续增加串联总长度对于特征固体温度分布的影响很小;当量直径比的增加会减小温跃层区沿流程方向的温度梯度,增大温跃层区占据的长度。     

相变材料的特点及热物性分析

相变材料(phase change materials, PCMs)是潜热储热技术的核心储热媒介，因此选择合适的PCMs需综合考虑到多种因素，而相变温度、储能密度和导热系数是衡量PCMs适用性的最关键因素.对典型的固-液相变的不同类型PCMs特点进行了归纳和比较，结果证明研究多种高性能兼容的复合材料是PCMs应用的发展方向.通过理论分析得出：在设定工作温差50℃范围内常用PCMs相变潜热≥100 kJ/kg时，单位质量储热密度与PCMs的相变温度不再相关；PCMs的相变温度越高，系统的有效输出温度范围越宽，系统输出越灵活；PCMs的相变潜热越大，系统在有效温度范围变化时释热效率越稳定.因此在50℃工作温差范围内选择相变潜热高、兼顾较高的固液平均比热容和相变温度高的PCMs时系统的输出性能更优越.     

基于支持向量机的热轧主电机风冷变频策略

对热轧主电机温升及其风冷变化机制进行分析,基于大量的热轧生产线工况数据建立了热轧主电机定子绕组的暂态温升模型,采用基于支持向量机(SVM)的回归算法对模型中系统参数进行辨识,并与传统最小二乘法的辨识结果进行对比.结果表明:所建立的暂态温升模型更加灵活且具有更好的预测效果;所提出的风冷电机变频策略在确保生产线安全运行的同时能够有效降低风冷电机的耗能,4台风冷电机的平均节能率超过50%.     

定子铁心采用非晶与硅钢的电动汽车用永磁同步电机温度场分析

永磁同步电动机因具有功率密度高,噪声低及效率高等优点在电动汽车中占据了较大的市场份额.将低铁损的非晶材料应用于定子铁心时可使电机效率进一步提升,但高功率密度伴随而来电机发热问题不可忽视.通过对两台相同结构,定子铁心分别采用硅钢和非晶的永磁同步电机进行电热耦合数值分析,对比研究两台电机在额定工况和峰值工况以及高转速下的温度场分布特性.结果表明,在额定转速下非晶电机温升高于硅钢电机,但高速下硅钢电机温升远高于非晶电机.最后对两台样机进行温升实验,将电热耦合结果与实验数据进行对比.     

变压器防腐涂层导热性能提升技术研究

 以水性环氧富锌涂层为研究对象,通过向其中添加石墨烯、碳纳米管、碳纳米角和超细石墨粉混合物来改性变压器防腐涂层导热性能。通过瞬态板式热源法、红外热像仪、热阻测试仪和扫描电子显微镜对传统溶剂型涂层、水性环氧富锌涂层以及改性高导热涂层的导热性能和微观结构进行了分析。结果显示改性高导热涂层的热阻最小（2.51℃/W）,导热系数最高（1.3450 W/（m·K））,表明其导热性能明显优于传统溶剂型涂层（4.57℃/W）和水性环氧富锌涂层（4.28℃/W）。改性高导热涂料导热性能的提高主要与其导热方式的优化和涂层致密性的提高有关。传统溶剂型涂料主要以声子形式进行热量传递。向水性环氧富锌涂料加入高导热填料后,一方面形成了以弹道-扩散的方式进行热量传递方式;另一方面添加的高导热物质在涂层中填充在孔隙和裂纹位置处,很大程度上提高了涂层的致密度,构建了变压器金属和外部环境的热量传递通道,因而使得涂料导热性能得到了显著提高。变压器温升模拟实验表明研制的新型高导热环保涂层可降低变压器油顶层温升1.67 K。     

高温相变储热单元模拟研究与计算

运用Fluent软件对圆形储热单元内部LiCl高温相变材料熔化过程进行二维数值模拟。模拟结果表明:不同位置的LiCl都会出现恒温"平台",其平台的长度和出现的时间间隔随空间位置的不同而有显著差异;随时间的增加,储热单元储热量在相变区明显增大,其储热功率也相应出现了最大值。相变材料的导热系数、相变储热单元的形状和空间尺度以及其恒温隔热装置是改善相变储热系统储热性能的关键性因素。     

永磁电机自然散热及水冷系统分析

本文以一台110 kW永磁同步电机为研究对象,在有限元软件中计算了电机在额定工况下各部分的损耗,并求出对应的生热率.在有限元软件中计算了自然散热情况下电机的温升.在实验平台上进行电机的温升实验,将仿真与实验结果进行对比,证明有限元软件计算的准确性.在原电机模型基础上设置水冷结构,分析在有水冷情况下电机的散热情况.将自然散热和水冷散热进行对比,仿真结果表明水冷散热能够大幅降低电机稳定运行的温度,对今后研究降低大功率电机温升的方法提供经验和参考.     

活性炭储能骨料对相变混凝土压拉强度和导热性能影响的试验与分析

为了制备具有保温储热能力,同时具有一定强度的新型混凝土材料,对不同活性炭储能骨料掺量的相变混凝土进行了抗压强度、劈裂抗拉强度和导热系数试验,并对试验结果进行了分析。试验结果表明,掺入活性炭储能骨料降低了相变混凝土的抗压、劈裂抗拉强度,活性炭储能骨料掺量在15%以内,相变混凝土的强度损失率不超过10%。相变材料为液态时相变混凝土的导热系数略大于相变材料为固态时的导热系数,增加幅度低于5%。随着活性炭储能骨料掺量的增加,相变混凝土的导热系数增大明显,满足保温要求,活性炭储能骨料的掺量应在15%以内。