尿素浆体的制备及流动特性研究

发布时间：2021-03-25 14:42

　　相变蓄冷浆体材料具有良好的流动性与高蓄冷密度,既可以充当蓄冷材料又可以作为载冷剂输送冷量。冰浆是一种安全高效的蓄冷介质,已广泛应用于蓄冷空调。但冰浆制备温度低,限制其在空调系统中的能源利用效率。研究发现,对高质量浓度尿素溶液降温冷却可以制备尿素浆体,相变温度范围覆盖空调工况,且相变潜热较高,具有应用潜力。本文针对尿素溶液的热物性和尿素浆体的流动性能进行了实验研究,结果表明:质量浓度为43%～48%的尿素溶液的相变温度为5～12℃,潜热为213.7～223.2 J/g;尿素溶液（C>32.5%）在液相线处密度随溶液质量浓度的增大而增大,运动黏度变化则相反;尿素浆体流动特性受固相率、Re的影响,不同工况下呈涨塑性流体特征。 

【文章来源】：制冷学报. 2020,41(05)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

2 n",K"与c的变化关系

采用差式扫描量热仪(Mettler-Toledo,DSC 3+)测量尿素溶液相变温度。在程序控制温度下，通过测量输入到试样和参比物的功率差与温度的关系绘制DSC曲线。以-30～30℃、加热率2 K/min及30～-30℃、冷却率2 K/min进行DSC热分析。为确保实验的重复性，加热/冷却循环进行多次。图1所示为尿素-水二元混合工质的固液相图。由图1可知，尿素溶液液相线处温度与溶液质量浓度近似呈线性变化，其中共晶点处质量浓度为32.5%、相变温度为-11.5℃。通过线性拟合计算，当溶液质量浓度处于43%～48%时，相变温度为5～12℃，可以制备尿素浆体用于空调蓄冷工况。1.2 相变潜热

使用乌氏黏度计，得到尿素溶液在液相线处运动黏度随相平衡温度的变化，如图4所示。由图4可知，尿素溶液对应质量浓度下的相平衡温度由-8.3℃(C=35%)增至12.3℃(C=48%)，溶液的运动黏度随之减小，图中拟合曲线多项式为(C>32.5%):图3 尿素在水溶液中的溶解潜热

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3099854