夏热冬冷地区双层相变材料墙体热工性能分析

针对在建筑围护结构中使用单一相变材料(phase change material, PCM)不能满足全年节能和舒适度要求的问题,提出将两种不同相变温度的PCM同时填入到多层平壁墙体中,构成双层PCM墙体.采用显热容法对PCM的传热过程进行分析,对数学模型采用有限差分法离散,利用MATLAB软件编程对多种不同结构的双层PCM墙体在典型夏热冬冷地区气候条件下热工性能进行了计算分析.通过衰减倍数,先探索理论上的PCM最佳相变温区,再从实际建筑围护结构使用的PCM中选取热物性参数与理论上最佳值最接近的PCM,将该PCM墙体热工性能与理想的PCM墙体热工性能相比较,结果相差不大.研究表明:两种PCM层位于墙体中间位置时,衰减倍数最大,建筑围护结构内表面温度最稳定,低相变温度PCM在冬季的利用率和高相变温度PCM在夏季的利用率均为0～100%,能够使墙体保持较高的热工性能.     

附加相变材料层的热防护服装传热数值模拟

火灾高温环境中,作业人员穿着防护服装可有效减小热压并提高着装舒适性.本文构建了模拟火灾环境下含相变材料的多层火灾安全防护服的传热模型,并利用热防护性能测试装置对模拟结果进行验证,计算与实验结果吻合良好.同时利用模型结果研究了防护性能与相变材料的熔点及相变层在服装层中的配置关系.研究发现与一般多层消防服相比,含相变材料层消防服在高温火灾环境下具有较好的防护性能,所选PCM的热物理属性,尤其是含PCM织物层在多层服装各层中的布置对服装防护人体皮肤烧伤性能影响较为显著.     

相变材料物性与轻质相变围护结构节能研究进展

针对轻质建筑围护结构材料降低了围护结构热容的问题,采用合理利用相变材料(PCM)的相变潜热的方式,以提高建筑围护结构的热容.阐述了国内外学者对PCM物性特征的研究成果,对比分析了PCM的热性能与传统保温材料的不同之处.同时,研究了目前对轻质PCM建筑构件的节能研究进展与热工评价指标,并基于当地的实际气象条件、室内目标温度、围护结构组成等情况,考虑PCM应具有相匹配的相变温度、相变潜热、导热系数等因素,提出了实际工程中选取PCM的思路,以及如何科学合理地发挥轻质围护结构中PCM的热性能,包括PCM在具有不同配置的墙体中的合理位置与用量等.     

相变温度对相变蓄能墙体热性能影响特性

采用一维焓法模型分析了含相变材料(PCM)墙体中PCM的相变温度与墙体所处的热环境的关系对墙体热性能的影响特性,得到可显著提高该种墙体热性能的规律.首先,PCM发生完整的熔化与凝固过程、且在相变结束时留有少量未熔化或未凝固的PCM,是含PCM墙体达到较高热工性能的保证;其次,墙体所处环境温区的中心温度与PCM相变中心温度相等,是墙体中PCM能否发挥出蓄能性能的基本条件,二者的少许持续性偏离都会造成PCM的效果大打折扣;另外,墙体中PCM利用率越低,对周围温度波动的控制能力越强,PCM墙体的热工性能越好.     

相变微胶囊半径及含量对织物热湿性能影响数值研究

为了指导织物内相变材料的设计,基于织物热湿耦合模型,发展了一个考虑附加相变微胶囊影响的织物内热湿传递模型．采用控制体积法和有限差分法对模型方程进行了求解．预测结果和实验数据吻合良好．基于所建模型,研究了相变微胶囊半径及含量对织物热湿性能影响．数值结果表明,在当织物温度达到相变材料（PCM）的相变温度区间时,相变材料具有延迟织物内温度变化作用．PCM半径越小延迟温度变化幅度越大,但延迟时间短．PCM含量越多延迟织物温度变化的效果越好．     

癸酸-正辛酸与活性炭复合相变材料的制备

为了研究活性炭复合相变材料基本性能,以活性炭吸附相变材料(PCM)癸酸-正辛酸制得相变储能骨料(PCESA)为研究对象。采用不同粒径活性炭在不同温度下、不同吸附方式下进行吸附性能以及不同配比环氧树脂的封装试验。通过DSC测试PCM和PCESA的相变特征,用SEM图像分析吸附材料的微观结构。通过不同温度下PCM浸泡吸附率分析活性炭吸附性能,进行了超声波吸附与真空吸附方式下的PCM吸附性能试验。实验结果表明,PCM与PCESA的相变特性稳定,具有较好的热物理性能;6mm粒径的活性炭孔隙结构较完好,吸附PCM的性能较好;在30℃、40℃和50℃水浴温度下吸附率较高;真空吸附性能较其他吸附方式好;以环氧树脂、稀释剂与固化剂按质量比1∶0.15∶0.25的配比封装效果较好。     

相变存储器的高可靠性多值存储设计

基于相变存储器(PCM)已有的2T2R结构,提出一种以比值为导向的状态定义方法,以实现2T2R结构下PCM的多值存储.它在相变电阻具有4态可编写的能力下,可以实现单元内8态存储,同时对小尺寸验证,而对PCM存储电路的优化将使得PCM更具竞争力.同样基于这种以比值为导向的状态定义,一种软硬件相结合的新型纠错码方法使得对全部数据位的错误监测成为可能.     

NaOH/KOH二元体系蓄热性能的研究

对NaOH/KON二元体系蓄热性能进行了实验研究，分析 相变材料（PCM）的熔解和凝固等现象，获得了二元体系组成对相变点的影响曲线图，计算了PCM的固－固相变潜热和分别处于液相，混相和固相状态时的导热系数。实验表明，二元体系的相变包括固－液相变和固－固相变，这两倍分的相变潜热值较大；相变过程中会有空穴的产生和不凝气体的存在；NaOH/KOH二元体系导热系数的实验值小于理论值，这在实际工作中应加以考虑。     

基于非易失性存储器的存储系统技术研究进展

 非易失性存储器（NVM）主要包括两类,即适用于外存的、块寻址的闪存和适用于内存的、字节寻址的持久性内存。相比于传统磁盘,闪存具有性能高、能耗低和体积小等优势;相比于DRAM（动态随机存储器）,持久性内存如PCM（相变存储器）、RRAM（阻变存储器）等,具有非易失、存储密度高以及同等面积/内存插槽下能给多核环境的CPU 提供更多的数据等优点,这些都为存储系统的高效构建带来了巨大的机遇。然而,传统存储系统的构建方式不适用于非易失性存储器,阻碍了其优势的发挥。为此,分析了基于非易失性存储器构建存储系统的挑战,从闪存、持久性内存两个层次分别综述了它们在存储体系结构、系统软件以及分布式协议方面的变革,总结了基于非易失性存储器构建存储系统的主要研究方向。     

周期性环境条件下相变材料对系统热控效果的影响

运行于户外周期性环境条件下的热控系统在工业领域有重要应用价值,降低系统能耗和提高温控效果是其性能改进关键所在.为此,采用实验和仿真手段研究了热控系统围护结构中相变材料(PCM)对系统热控效果的影响.典型气象日研究结果表明,相较于聚苯乙烯,PCM在广州地区能显著降低系统能耗(75.4%)、目标表面温度波动幅度(76.1%)和轴向温差(56.9%),在南京和吐鲁番地区可分别降低目标表面温度波动幅度41.3%和30.6%,但对系统能耗和目标轴向温差无改善;典型气象年结果表明,PCM在广州地区同样表现出热控优势,但热控效果对控温设定点、PCM相变范围和环境温度波动有很强的依赖性,当所选PCM相变范围包含控温设定点且与环境温度波动范围一致时,PCM能最大限度提高热控效果.     

带相变储能的太阳能热水系统分析

提出相变材料(PCM)+水的太阳能联合储能方案,将其应用于24 h供热水的传统太阳能加电辅热热水系统中,建立PCM+水联合储能的数学模型。将该系统应用于昆明地区的情况进行全年模拟分析,对比有无PCM时储热水箱中水温的变化、热损失及电辅热耗电量。结果表明PCM联合储能的热水系统,储热水箱中水温波动小;即加入PCM联合储能对水箱中水温有"削峰填谷"的作用,热损失和电辅热耗电量均减小,全年节电率达17.7%。分析了相变温度与PCM体积比(PCM体积与水体积之比)对水箱储能性能的影响,给出了水箱储热性能随相变温度和相PCM体积比变化的规律及其选取范围。     

开放网络存储系统

为了减少运营和维护分布式存储系统的成本,分布式存储系统应该能够整合并利用开放网络闲散资源提供存储服务.因此,本文提出了基于开放网络资源的分布式存储系统.系统收集并整合网络存储资源来提供存储服务,采用垂直的设计思想来达到各模块之间的低耦合性,利用精确的数据定位算法来完成远程服务器数据的定位.测试结构证明:系统能够正常的与...     

相变蓄能墙板基本构造的热工分析

针对将相变材料(PCM)引入到轻质建筑墙板的结构中,可以有效地改善现有建筑墙板的高热阻和低热容的状况,采用焓法数学模型,对基本墙板、轻质墙板及重质墙板等含PCM材料的墙板热性能影响规律进行了系统地分析,研究了墙板中保温层与相变层材料的位置及其体积分数的动态变化对墙板热性能的影响.研究结果表明:足量的保温材料是墙板中PC...     

太阳能热发电用高温相变蓄热器的数值模拟

对采用单级相变材料(PCM)蓄热的太阳能热发电用高温相变蓄热器的蓄热过程进行了数值模拟。得到了采用单级蓄热时熔化过程中PCM温度和液相率随时间的变化曲线及不同时刻液相率的分布云图。通过对曲线和云图的分析,在保证蓄热量的前提下,提出了采用3种PCM级联蓄热的高温相变蓄热器的设计方案,并对其蓄热性能进行了模拟。结果表明,采用级联蓄热的方案减小了蓄热的总时间,且有效地降低了单级蓄热末期"死区"对蓄热性能的影响,使PCM的液相率分布更加均匀,为太阳能热发电用高温相变蓄热器的优化设计提供了理论依据。     

简单树结构存储系统数据分块标准及其证明

为解决传统磁盘阵列技术受系统总线与设备通道制约的问题,采用树结构和单元控制器构建了新型的存储系统.在树结构存储系统的基础上,通过对简单树结构存储系统数据分块方式的定义、推论,以及冲突系数的证明,给出了简单树结构存储系统的数据分块标准.结果证明:简单树结构存储系统数据分块标准能最大程度降低存储系统有效冲突系数,提升存储系统性能.     

相变控温光伏电池组件

分别以低温石蜡和聚乙二醇作为相变控温材料与光伏电池结合制备相变控温光伏组件(PV/PCM).实验研究了两种相变材料、聚乙二醇用量以及相变导热结构对组件的控温效果;实验室与现场测试了PV/PCM组件的温度-光辐射-功率曲线.研究表明,聚乙二醇作为相变控温材料效果更佳;增加相变材料用量,控温时间延长,但两者间并非线性关系;采用钢丝束能有效加强传热效果.聚乙二醇PV/PCM组件的最大冷却度达30℃,冷却时间可达6h,组件的开路电压提高6%,功率提高10%.     

硬脂酸丁酯浸渍墙体砌块控温性能研究

硬脂酸丁酯是一种有机相变材料,利用其相变特性和砌块的保温效果,将其浸渍到加气砂浆砌块中,制成一种新型墙体材料——PCM砌块,既有良好的保温性能,也具备一定的恒温自调节能力,达到节能降耗,提高居住人体舒适度的目的。本文用对比试验的方法,测定了该种墙体材料的保温和控温等性能。     

云存储环境下分组校验纠删码冗余算法研究

在海量云存储系统中,提高存储利用率,降低冗余方案的计算复杂度是热点研究问题.分组校验纠删码冗余算法能够减少在数据重构时所需的纠删码片段,从而减少对存储网络带宽以及系统I/O的需求,降低存储系统的负载.介绍了分组校验纠删码的编码规则,参数设置,通过实验分析算法具有良好的容错能力与空间利用率,能够满足云存储系统需要的编解码性能.     

工业现场传感器实时数据存储系统设计与实现

针对工业现场中大量的传感器以连续高并发的方式所产生的海量实时数据难以高效可靠存储的问题,设计了基于 Hadoop 与 HBase 的工业现场传感器实时数据存储系统,并利用5台服务器和1个磁盘阵列构建了数据存储系统原型,最后通过仿真程序模拟工业现场传感器实时数据的高并发特性,对所提出的数据存储系统性能进行了验证。实验表明,所提出的工业现场传感器实时数据存储系统数据存储可靠、运行稳定、并发处理能力强。     

相变材料式蓄冷空调系统的经济性分析

针对新型PCM蓄冷空调系统的经济性进行了研究,建立了PCM蓄冷空调系统的经济性分析模型,并利用该模型对冰蓄冷空调,常规集中空调进行了比较;分析结果表明,PCM蓄冷空调系统初投资较高,但运行费用最低,且静态回收期最短,可见相变材料蓄冷技术有着广泛的应用前景．