相变材料式蓄冷槽的蓄放冷特性

建立相变材料式蓄冷糟的数学模型,对各种蓄放冷工况进行数值模拟,全面地分析相变材料式营冷糟的蓄放冷特性,并将计算结果和实验结果相比较,以验证数学模型．     

蓄冷平板二维凝固特性的焓式有限元法分析

为了研究一种相变材料的蓄冷特性,采用焓式有限元法对该材料的凝固特点进行了研究.获得了以该介质为蓄冷媒介的蓄冷平板在第一类边界条件下凝固时的相界面移动规律、板内温度分布及预测蓄冷时间等参数.数值模拟与实验结果吻合度较好,为板式蓄冷器的优化设计和该相变蓄冷材料的应用提供了一定的理论依据.     

高温供冷相变蓄冷材料的制备及蓄冷性能

对高温供冷用相变蓄冷材料进行配制,并对其热物性及蓄\释冷性能进行分析.分析测试了癸酸 月桂酸二元体系的低共熔点,以及不同种类添加剂的摩尔分数对体系相变特性的影响.建立蓄冷球模型,对蓄\释冷过程中材料温度、蓄\释冷量、蓄\释冷速率的变化规律进行分析;使用自制相变材料灌装蓄冷球,进行蓄冷、释冷性能实验.结果表明：以摩尔比例70∶30的癸酸、月桂酸混合物为基液,摩尔分数0.08的油酸为添加剂,制备出蓄冷材料的相变温度约15 ℃,相变潜热为114.1 kJ/kg,蓄冷球蓄冷、释冷过程稳定,单球蓄冷总量为17.67 kJ,能够满足高温供冷空调系统的蓄冷需求.
     

螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性

将螺旋管式相变蓄能换热器应用于太阳能-空气源复合热泵系统中,搭建了该系统的蓄冷试验台并进行蓄冷实验。通过实验测得了系统各测点的蒸发压力、冷凝压力以及所研究的相变蓄能换热器内部换热材料的温度。通过理论计算得出各环节的能量以及COP,并且绘制出了这些参数随时间变化的趋势图。最后分析了整个蓄冷实验过程中各个参数的变化规律和影响因素,总结了螺旋管式相变蓄能换热器的蓄冷特性。     

梯级相变蓄冷换热器的性能分析及优化

为了提高相变蓄冷装置的换热性能以及蓄存的冷量品位,设计了一种梯级相变蓄冷换热器.基于焓法对该换热器建立数学模型,通过实验验证了该模型的可行性,并且对其换热过程进行了模拟仿真.根据其换热特性,以蓄冷时间及冷量效率为指标,对该换热器进行了优化分析.结果表明,在7℃进水,平均流速为1mm/s工况下,相变温度为12.3、13.0和13.3℃的3种相变材料按照1∶1∶1的组分比排列时,该换热器性能最佳.其效率为72.2%,蓄冷完成时间为160.4min;与相变温度为13.0℃的单一相变蓄冷器相比,效率和蓄冷速率分别提高了1.2%和1.7%.     

适用于空调蓄冷的新型相变蓄冷介质的研究

研究了空调蓄冷技术对高温相变蓄冷材料各种性质的要求，提出了一种蓄冷空调用的新型高温相变蓄冷介质，并且进行了性能测试．结果表明：该介质的相变温度为7.5～8℃，熔解热为173.2kJ/kg，是一种有发展前途的高效蓄冷介质。     

管壳式相变蓄冷单元传热肋片拓扑优化设计

针对管壳式相变蓄冷单元传热肋片结构设计固化,概念设计缺乏理论指导,强化换热效果有限等问题,基于拓扑优化理论,构建二维管壳式相变蓄冷单元的物理模型并进行有限元分析;选取最终时刻平均温度为目标函数,以肋片材料体积占比为约束条件构建管壳式相变蓄冷单元二维肋片拓扑优化模型;对模型进行特征求解得到肋片清晰的拓扑轮廓以及动态演化特性。在上述研究基础上,进一步分析了不同肋片体积占比下所得优化拓扑构型的异同,得出20%的体积占比是综合考虑优化效果和成本的较优值。对比相同肋片体积分数下直肋单元与拓扑优化肋单元的蓄冷特性,结果发现,采用拓扑优化肋片的蓄冷单元中蓄冷速率较直肋提高了41.7%,最终时刻设计域的平均温度较直肋降低了3℃左右,从而验证了拓扑优化在相变蓄冷单元传热结构优化方面的优势。     

相变蓄冷口红外壳的制备及其性能试验

当夏季温度超过30℃时,口红会因高温发生融化,甚至断裂。为了防止口红在夏季因高温融化,利用3D打印技术制备了光敏树脂的口红外壳,选用十二醇和月桂酸作为中间蓄冷介质,采用加热混合法制备了十二醇–月桂酸相变蓄冷材料。利用瞬态平面热源法导热仪、差示扫描量热仪和蓄冷试验对相变蓄冷材料的导热系数、相变温度、相变潜热和蓄冷特性进行了研究。结果表明:十二醇–月桂酸相变材料的导热系数为0.225 8 W/(m·K),相变温度为18.6℃,相变潜热为179.1 kJ/kg,适合作为口红外壳的相变蓄冷剂。在30℃的高温天气条件下,蓄冷口红外壳能够持续蓄冷大约3 h,可以确保口红不会因高温融化,能够延长口红的使用寿命。     

二元相变材料蓄冷球蓄冷过程的研究

采用摄动分析方法，对一种新型二元相变低共溶蓄冷介质的蓄冷球的蓄冷过程进行了模拟计算。对蓄冷球蓄冷时间、蓄冷球传热、蓄冷球大小、壁厚和材料等影响蓄冷过程的特性进行了分析，并得到了一些结论，这些结论可以指导蓄冷球的设计和系统的蓄冷控制。     

内融冰式冰盘管蓄冷槽传热性能研究

内融冰式冰盘管蓄冷槽是一种广泛应用的空调蓄冷装置,对这种蓄冷槽传热性能的掌握对于工程应用非常重要．现有的这种蓄冰槽模型均为同心圆柱模型,不能反映冰水密度差对这种蓄冰槽传热性能的显著影响．本文对内融冰式冰盘管蓄冷槽的蓄冷（结冰）和取冷（融冰）实验结果进行了仔细的分析,建立了传热性能动态模型．采用同心圆柱模型描述蓄冷过程,而对取冷过程采用了准同心圆阶段、偏心阶段和碎冰阶段的三段动态模型．合理地反映了融冰过程不同阶段由于冰水密度差造成的换热速率变化的机理,因此模型的适应性强,预测性好．实验对比的结果也说明该模型能够准确地反映不同入口流量、入口温度蓄／取冷过程的蓄／取冷速率、出口温度的变化,因此可直接为工程应用服务     

冷藏车用新型相变蓄冷材料的研究

阐述了蓄冷板冷藏车技术的研究现状,对比分析了结晶水合盐蓄冷与有机物蓄冷的优缺点.针对蓄冷板冷藏车对相变蓄冷材料的要求,提出了一种A级冷藏车用的新型相变蓄冷材料,进行了相变温度测试,结果表明该介质的相变温度为-6.9℃,是一种适用蓄冷板冷藏车蓄能介质.     

冰球式封装蓄冰槽蓄冷过程理论分析及实验研究

通过对冰球式封装蓄冰槽蓄冷时的传热过程进行分析,建立了数值传热方程,对蓄冷过程进行了理论计算,得到了蓄冰槽蓄冷过程中乙二醇溶液出口温度及蓄冰球温度的变化趋势.同时,设计搭建了冰球式封装蓄冷空调系统实验台,分析了冰球式蓄冷系统中蓄冰槽和蓄冰球的结构与性能,对蓄冷过程进行了实验测试,并将测试结果与理论计算进行了对比分析,提出了优化冰球式蓄冷系统的方法.     

适用与蓄冷空调的二元相变蓄冷材料的测试与研究

研究了空调蓄冷技术对蓄冷相变材料各种性质的要求,提出了一种新型的二元相变低共熔蓄冷介质并进行了性能测试,该介质的凝固温度为4.8～5.3℃,固—液相变潜热为149kJ?kg,主要成分为辛酸和月桂酸构成的低共熔混合物,其特点是材料有良好的可重复使用性,潜热和显热蓄冷量大,是一种有发展前途的蓄冷介质。     

平板蓄冷单体内凝固传热特性理论研究

建立了描述相变蓄冷材料在平板蓄冷单体内凝固过程数理模型,发展了求解相变界面变化规律的热阻法,该方法是利用一阶精度解获得二阶、甚至更高阶精度的解．并利用计算结果, 分析了斯蒂芬（ Ｓｔｅ） 数对相变凝固厚度及相变凝固速率的影响     

空调系统中冰蓄冷与高温相变材料蓄冷的经济分析比较

本文对新建建筑中空调蓄冷采用冰和高温相变材料的方案进行了经济分析比较．结合已知的两种材料在技术上的特点，认为就目前情况来讲，采用冰蓄冷是合适的．当高温相变材料的性能稳定，并且价格下降的话，应选择高温相变材料蓄冷     

冰球式蓄冷空调系统性能的探讨

介绍了冰球式蓄冷系统中冰球和蓄冰槽的结构和性能，以及结冰融冰过程和蓄冷释冷特性，通过对冰蓄冷系统运行模式的分析，得出它具有削峰填谷、调荷节能和节省设备初投资的优点；将盘管式和冰球式系统进行技术对比，发现冰球蓄冷技术具有较高的可靠性和稳定性。     

空调用纳米复合相变蓄冷材料导热性能的研究

对比分析了水蓄冷、冰蓄冷、共晶盐蓄冷及气体水合物蓄冷技术的优缺点,提出在常规空调中采用纳米复合材料相变蓄冷技术,针对目前空调用有机相变蓄冷材料普遍存在导热系数低、传热性能差的缺点,采用在其中添加纳米颗粒来改善介质的导热性能,对其导热性能进行了实验研究.结果表明：加入纳米TiO2颗粒后,有效地提高了有机相变蓄冷材料的导热系数.     

气体水合物蓄冷技术的实验研究

本文研究了间接接触蓄，放冷模式下，蓄冷罐内状态点在相图上的变化情况，得出了蓄，放冷过程中蓄冷罐内各层之间的传热特性数据，以及表面活性剂的加入对蓄，放冷过程中的过冷度，气体水合物疏松度的影响，模拟了实用气体水合物蓄冷系统的蓄，放冷过程。     

相变材料蓄冷球蓄冷过程的研究

采用了焓法模型对一种新型的相变材料在球内的凝结过程中进行了数值求解，得到了在第一类边界条件下相变时间与球径和传热温差的关系，以及相变界面位置变化与相变时间的关系等结果。该结论可以指导各种蓄冷器的设计和系统的蓄冷控制。     

相变蓄冷技术在食品冷藏保鲜运输中的应用

相变蓄冷技术在食品的冷藏保鲜运输有着广泛的应用,对食品的新鲜度保持有着重要作用,但仍需积极待探索与推广其在食品冷藏保鲜运输中的应用。首先对相变蓄冷材料进行了分析研究,然后对蓄冷板冷藏车和蓄冷运输箱等采用相变蓄冷技术的食品冷藏保鲜运输设备进行了论述,最后对基于相变蓄冷技术的食品冷藏保鲜运输服务的发展趋势进行了分析。随着相变蓄冷技术和冷藏保鲜运输设备的深入发展必将推进中国食品冷藏保鲜运输的快速发展。