硫氰化铵固—固相变贮能的研究

采用ＤＳＣ和ＴＧ－ＤＴＧ热分析技术研究了无机塑晶材料ＮＨ４ＳＣＮ的热性能。由实验数据表明,ＮＨ４ＳＣＮ是一种有前途的固－固相变贮能材料。     

贮热材料四氯合金属酸(Ⅱ)二烷基铵固-固相变动力学

热致相变贮热材料四卤合金属酸(Ⅱ)二烷基铵具有层状钙钛矿结构,通过晶型有序-无序转变能可逆地固-固相变贮热. 合成了两种材料四氯合锰酸十二铵n-(C12H25NH3)2MnCl4和四氯合锰酸十四铵n-(C14H29NH3)2MnCl4,并在两种材料的乙醇溶液中结晶出一系列二元混合体系. 对纯组分及各个二元体系利用差示扫描量热(DSC)测定了热分析曲线,采用Kissinger和Ozawa两种动力学模型研究了材料的非等温固-固相变动力学,计算了固-固相变过程的活化能和反应级数. 两种方法的计算结果相一致. 随着C12Mn质量分数的增加,二元体系表观活化能Ea值呈波动变化. CnMn及二元体系的反应级数均接近于1.     

NaAc·3H_2O－NaBr·2H_2O多温截面图

给出了ＮａＡｃ－ＮａＢｒ－Ｈ２Ｏ三元体系中ＮａＡｃ·３Ｈ２Ｏ－ＮａＢｒ·２Ｈ２Ｏ多温截面图，为研究ＮａＡｃ·３Ｈ２Ｏ－ＮａＢｒ·２Ｈ２Ｏ相变贮热体系提供了理论依据。由ＮａＡｃ·３Ｈ２Ｏ和ＮａＢｒ·２Ｈ２Ｏ可制得３８～５３℃的混合相变贮热材料。     

新戊二醇/海泡石复合贮热材料的性能测定

用熔融法制备了贮热用新戊二醇／海泡石复合材料，并采用DSC和DTA－TG热分析手段测定了样品的各种热化学性能。实验数据表明，复合贮热材料和纯新戊二醇有着相同的贮热功能，并降低了新戊二醇的挥发性，复合贮热材料在充当填料的同时，兼有贮热功能。     

Na2WO4固—固相变贮热性能的测定

利用DTA-TG热分析技术研究了无机塑晶材料Na2WO4的热性能。实验数据表明,Na2WO4的固-固相变焓总和为164.1J/g,是一种有前途的固-固相变贮能材料。固-固相变的机理是随着温度的升高,Na2WO4晶体的晶格发生畸变,晶型由低对称的晶系向高对称的晶系转变,同时引入振动和转动无序,从而吸收热量。     

考虑电池产热的多孔介质复合相变材料的传热性能

高能量密度电池作为新能源汽车的主要能源，其热安全问题受到学者们的广泛关注，而电池热管理系统能有效防止电池热失控。该文基于相变热管理技术原理，构建多孔介质复合相变材料(CPCM)的传热与电池产热的耦合模型，利用数值算法与粒子图像测速技术(PIV)相结合的研究方法，开展了多孔介质复合相变材料中锂离子电池的产热规律及复合相变材料的传热性能研究。结果表明：多孔介质可以有效地加速相变材料的熔化进程；复合相变材料可以减缓电池温度的上升速率；电流强度对热管理系统的熔化进程、储热量以及储热效率有明显影响。复合相变材料可以提高电池内部散热效率从而减缓电池温度的上升。当考虑双体电池模型时，应尽可能在电池间保持一定的空间，从而有利于电池热管理系统的散热。     

MA-SA/蒙脱土复合相变贮能材料的制备

用DSC法研究了豆蔻酸(MA)和硬脂酸(SA)二元混合物的热性能,确定了MA-SA二元低共熔物的组成为67.00:33.00,相变温度为43.13℃;在此基础上,研究了MA-SA二元低共熔物/蒙脱土复合贮能材料的制备方法,并用XRD、IR和DSC等方法对复合材料的结构和性能进行了表征与测试。研究结果表明:MA-SA被有效地包封在蒙脱土层间,制得复合材料的相变温度为41.86℃,相变焓为130.32J/g,贮能性能满足调温纺织品的要求。     

相变储热材料在供暖地板中的热特性分析

衣文针对一种舍有内热源（如通热水的盘管）的相变贮能采暖地板结构,利用相变传热理论建立研究模型,数值模拟贮热介质在曲边边界条件下、受不同的热边界条件的作用,探讨不同的管间距布置、不同的地板覆盖层和不同供热工况等各种因素对储能地板热性能及储热效果的影响规律。     

贮热材料PG-PE二元体系相图的构筑

多元醇在固—固相变时能够可逆地吸收大量的热,因此可与建筑材料复合用作贮热介质,特别是三羟甲基乙烷(PG)和季戊四醇(PE)构成的二元体系,有很宽的适宜于太阳能贮存的温度范围,现利用差示扫描量热及变温红外光谱技术测定了PG—PE二元体系相图,确定该相图为完全互溶型,并讨论了结构对多元醇互溶度的影响,相图的构筑为贮热材料的应用提供了理论基础。     

我校研制出新型贮热炉

最近,在我校机械工程二系铸造教研室研制出属于国内首创的金属相变贮热炉.它的核心是一种形似蜂窝煤,装有储热合金相变元件的小铁盒,加热后将其放入保温材料做成的炉内.打开贮热盖,随时可以烧水、做饭,直接烤火取暖.这种贮热炉不仅技术先进,而且方便实用,适于热能、电能、太阳能、风能以及工业余热的贮存,它无毒害、污染等副作用.由我校与西藏合作研制的专用于太阳灶的贮热炉,比太阳能电池的贮热效率还高出五倍以上,对高原人民有着非常实惠的使用价值,是我校首次与西藏合作成功的     

纳米技术在相变储热领域的应用

将纳米技术,尤其是纳米材料制备技术应用于相变储热领域,可以得到纳米胶囊相变材料、纳米复合相变材料以及纳米高温相变材料。纳米级相变材料的开发将拓宽相变储热技术的应用领域。本文综述了纳米胶囊相变材料、纳米复合相变材料和纳米高温相变材料的研究进展,介绍了纳米相变材料的应用。     

相变储能材料的研究进展

综述了近年来相变材料的研究进展,介绍了相变材料的种类,讨论了各种相变材料的相变特性及优缺点,展望了相变材料的发展方向。     

相变蓄能材料在建筑节能中的应用

相变材料可以与传统建材复合成具有蓄热和调温功能的新型建筑材料。本文结合相变蓄能材料的性质、优点,把相变蓄能材料划分为三类,分析了其在节能建筑中的应用,并提出了以后应注意的问题。     

纳米胶囊的制备方法及其在相变材料中的应用

文章主要概括了纳米胶囊的制备方法及其在相变材料领域的应用,并对纳米胶囊相变材料的发展作了展望。     

相变储热材料应用研究进展

相变储热材料研究与开发是一个新兴的领域,系统地介绍了各类相变储热材料的特点、制备方法及实际应用,概括了固-液、固-固相变材料特性及应用上的不足和解决方法,对相变储热材料的应用前景和研究进展进行了综述.     

球体内有机材料相变传热研究

利用移动热源法对相变材料在球壳内的凝固与熔化过程进行了理论分析,得出了不同工况条件下的相变热量与相变界面随时间变化规律．在与有机混合相变材料所做的实验结果进行对比后得出该理论分析对实际相变过程有着很好的预见性．     

相变材料和液冷结合的锂离子电池热管理性能优化

相变材料因其良好的控温能力在电池热管理中得到了广泛的研究,但在高温环境和高放电倍率下,单纯依靠相变材料很难满足热管理的要求。设计了相变材料和冷却板混合的电池热管理方式并对其进行数值模拟,与采用纯相变冷却进行了对比。分析了电池间距、冷却液入口速度对电池最高温度以及相变材料液化率的影响,并对充放电循环过程进行了探究。结果表明,在高温和高放电工况下,液冷的引入解决了因相变材料完全液化导致的电池温度恶化和中间电池热量累积的问题。相比于纯相变冷却,当冷却液速度为0.5 m/s时,混合冷却可将电池的间距减小至3 mm,继续增大冷却液的速度对热管理性能提升较小。同时,液冷板的加入可以减少首次充放电循环对后续循环过程的影响,增加电池的使用寿命。     

石蜡/膨胀石墨复合相变材料耦合热管电池热管理性能研究

为了改善相变材料用于电池热管理导热率较低的问题,制备了不同含量的石蜡(paraffin, PA)-膨胀石墨(expanded graphite, EG)复合相变材料,在相变储能单元中使用PA-EG复合相变材料包裹热源并耦合热管增强其散热能力。使用方形发热源模拟高密度能量电池充放电时的发热,在不同发热功率下探究不同EG含量的PA-EG复合相变材料耦合热管的热管理性能。实验结果表明：发热功率较低时,各相变材料热管理性能相当,发热功率较高时,更高的EG含量将带来更高的导热率以及更好的热管理效果。在EG含量为5%时,PA-EG复合相变材料导热率可提高至纯石蜡的6.36倍,实验中最大降温幅度可达7.6%,相变储能单元中温差峰值为纯石蜡散热系统温差峰值的37.7%。当EG含量较低时,PA-EG复合相变材料未熔融时呈现固态,导热率呈现各向同性,但当PA熔融后,PA-EG复合相变材料总体呈现液态,出现较强的自然对流换热,将导致储能单元内温度分布不均,容易导致电池表面温度不均产生应力,因此EG含量不宜低于5%。     

相变蓄冷材料的选择与相变潜热的测定

从物质的热物性、化学性质、相变动力学和经济性四个方面详细阐述了理想相变蓄冷材料的选择依据.建立了简便、实用测量固液相变潜热的装置,同时利用该装置测量出豆蔻酸、羊蜡酸等物料的热力学参数.通过测量,可选择出接近于理想的蓄冷物质,为小型制冷装置提供可靠、经济的冷源.     

自然对流对方腔内相变石蜡熔化蓄热的影响

相对于传统材料,基于潜热储能的相变材料具有更高的储热效率。为了研究方腔内相变材料的蓄热机理,基于Boussinesq假设修正满足于相变过程的动量方程,并建立底边加热下相变材料熔化蓄热的流-固-热三场耦合计算模型。采用有机相变石蜡材料,开展底部恒定温度下的石蜡熔化蓄热试验,验证计算模型的正确性。结果表明,整个相变石蜡熔化过程是由热传导和自然对流传热两者共同主导的。在熔化初期,熔化前缘基本与加热面平行,热量传输主要由热传导提供。当液相层厚度大于2mm后,自然对流传热效应逐渐被激活,加速熔化速率,并形成不规则的融化前缘。根据熔化前缘与液相流动特征,可将整个熔化过程分为热传导、稳定增长、过渡及紊流四个阶段。此外,液相自然对流传热对相变石蜡的熔化蓄热效率提升存在显著的尺寸效应,并随方腔尺寸增加而加剧。当方腔尺寸小于2mm时,自然对流的提升效率不足1%,此时可忽略不计。