十二烷/气相二氧化硅复合相变材料的制备及蓄冷特性研究
发布时间：2021-02-09 16:30
蓄冷技术作为一门提高能源利用效率,缓解能源时空错配的节能技术,在我国能源紧缺和环境污染等问题背景下显示出广阔的应用前景。有机相变蓄冷材料凭借其优秀的蓄冷和循环性能,逐渐成为蓄冷技术的研究热点。然而,目前学术界缺乏低于0℃的有机相变蓄冷材料研究,且有机相变蓄冷材料在常温下存在液漏和不可成型等问题,严重阻碍了其发展。因此,研制一种可定型且性能优秀的低温相变蓄冷材料具有较大的实际应用价值。本文选取十二烷作为有机相变蓄冷材料,疏水型气相二氧化硅作为支撑材料,通过多孔基吸附法制备得到不同质量分数的十二烷/气相二氧化硅复合相变材料,利用扫描电镜、比表面分析仪和傅里叶红外分析仪表征复合相变蓄冷材料微观形貌和基本结构,推断十二烷通过气相二氧化硅的毛细管吸附力和范德华力进行物理吸附。液漏实验和成型测试结果表明复合相变材料密封性能良好,且能压制成各种密度供不同工况下使用。利用差示扫描量热仪、热常数分析仪和热重分析仪测试复合相变材料的基本热物性能,实验结果表明复合相变材料焓值较大,导热系数比十二烷有所降低,相变焓值随着十二烷质量分数增大而增大,冷热循环500次后的复合相变材料依然具有良好的循环性能。构建蓄冷...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 蓄冷技术概述
1.2.1 相变蓄冷技术概述
1.2.2 相变蓄冷材料分类
1.2.3 相变蓄冷材料的应用研究进展和发展方向
1.3 复合相变材料制备方法
1.3.1 微胶囊法
1.3.2 多孔基吸附法
1.4 本课题主要研究内容及创新之处
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 创新之处
第二章 气相二氧化硅/十二烷复合相变材料的制备及物性测试
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料的制备
2.4 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料物理表征及测试
2.4.1 成型测试与液漏实验
2.4.2 比表面积及孔性质测试
2.4.3 扫描电镜分析
2.4.4 傅里叶红外光谱分析
2.4.5 导热系数测试
2.4.6 相变特征参数的测定
2.4.7 热重分析
2.5 本章小结
第三章 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料蓄冷特性的实验研究
3.1 引言
3.2 实验仪器及设备
3.3 实验系统与方法
3.4 实验步骤
3.5 误差分析
3.6 结果讨论与分析
3.7 本章小结
第四章 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料蓄冷特性的数值模拟
4.1 引言
4.2 相变传热理论
4.2.1 固相区传热
4.2.2 液相区传热
4.2.3 相变传热的边界条件
4.2.4 相变传热数值求解方法
4.3 蓄冷控温系统模型的建立
4.3.1 Fluent软件介绍
4.3.2 Fluent处理相变问题
4.3.3 物理模型
4.3.4 数学模型
4.3.5 网格生成
4.4 蓄冷特性系统的模拟分析
4.4.1 实验数据与数值模拟对比
4.4.2 温升过程温度场云图
4.4.3 温升过程液相率变化云图
4.5 本章小结
第五章 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料户外保温箱的实验研究
5.1 引言
5.2 实验仪器及设备
5.3 实验系统与方法
5.4 实验步骤
5.5 误差分析
5.6 结果讨论与分析
5.7 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]动态冰浆蓄冷湿冷技术在果蔬冷藏中的应用前景分析[J]. 江燕涛. 制冷与空调. 2015(10)
[2]石蜡/二氧化硅复合相变材料的制备及其性能[J]. 钟丽敏,杨穆,栾奕,张晓伟,高鸿毅,冯妍卉,冯黛丽. 工程科学学报. 2015(07)
[3]我国“十三五”能源发展重大问题研究[J]. 张建民,张强. 环境保护. 2015(07)
[4]相变蓄冷工艺在金枪鱼冷链物流中的应用研究[J]. 汤元睿,谢晶,徐慧文,张宁,高磊. 现代食品科技. 2015(01)
[5]动态蓄冷系统和区域供冷的现状及发展动态研究[J]. 汪瑞东,杨荣海. 机电信息. 2014(33)
[6]用于农产品保鲜的有机物水溶液相变蓄冷剂[J]. 应铁进,朱冰清,戚晓丽,盛况. 农业机械学报. 2015(02)
[7]基于相变蓄冷技术的便携式离体样品储运装置的研制[J]. 彭胜华,尹惠玲. 中国医疗器械信息. 2014(03)
[8]己二酸/二氧化硅复合相变储热材料的制备及性能[J]. 朱教群,钱云霞,周卫兵,程晓敏,杨宪杰. 储能科学与技术. 2014(02)
[9]动态冰蓄冷蓄冰装置综合性能分析[J]. 曹勤. 洁净与空调技术. 2013(04)
[10]辛酸/月桂酸作为相变蓄冷材料的热性能研究[J]. 左建国,李维仲,徐士鸣. 太阳能学报. 2012(01)
硕士论文
[1]复合相变蓄冷剂开发及在果蔬保鲜上的应用研究[D]. 戚晓丽.浙江大学 2015
本文编号：3025915
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 蓄冷技术概述
1.2.1 相变蓄冷技术概述
1.2.2 相变蓄冷材料分类
1.2.3 相变蓄冷材料的应用研究进展和发展方向
1.3 复合相变材料制备方法
1.3.1 微胶囊法
1.3.2 多孔基吸附法
1.4 本课题主要研究内容及创新之处
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 创新之处
第二章 气相二氧化硅/十二烷复合相变材料的制备及物性测试
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验仪器
2.3 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料的制备
2.4 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料物理表征及测试
2.4.1 成型测试与液漏实验
2.4.2 比表面积及孔性质测试
2.4.3 扫描电镜分析
2.4.4 傅里叶红外光谱分析
2.4.5 导热系数测试
2.4.6 相变特征参数的测定
2.4.7 热重分析
2.5 本章小结
第三章 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料蓄冷特性的实验研究
3.1 引言
3.2 实验仪器及设备
3.3 实验系统与方法
3.4 实验步骤
3.5 误差分析
3.6 结果讨论与分析
3.7 本章小结
第四章 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料蓄冷特性的数值模拟
4.1 引言
4.2 相变传热理论
4.2.1 固相区传热
4.2.2 液相区传热
4.2.3 相变传热的边界条件
4.2.4 相变传热数值求解方法
4.3 蓄冷控温系统模型的建立
4.3.1 Fluent软件介绍
4.3.2 Fluent处理相变问题
4.3.3 物理模型
4.3.4 数学模型
4.3.5 网格生成
4.4 蓄冷特性系统的模拟分析
4.4.1 实验数据与数值模拟对比
4.4.2 温升过程温度场云图
4.4.3 温升过程液相率变化云图
4.5 本章小结
第五章 十二烷/气相二氧化硅复合相变材料户外保温箱的实验研究
5.1 引言
5.2 实验仪器及设备
5.3 实验系统与方法
5.4 实验步骤
5.5 误差分析
5.6 结果讨论与分析
5.7 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]动态冰浆蓄冷湿冷技术在果蔬冷藏中的应用前景分析[J]. 江燕涛. 制冷与空调. 2015(10)
[2]石蜡/二氧化硅复合相变材料的制备及其性能[J]. 钟丽敏,杨穆,栾奕,张晓伟,高鸿毅,冯妍卉,冯黛丽. 工程科学学报. 2015(07)
[3]我国“十三五”能源发展重大问题研究[J]. 张建民,张强. 环境保护. 2015(07)
[4]相变蓄冷工艺在金枪鱼冷链物流中的应用研究[J]. 汤元睿,谢晶,徐慧文,张宁,高磊. 现代食品科技. 2015(01)
[5]动态蓄冷系统和区域供冷的现状及发展动态研究[J]. 汪瑞东,杨荣海. 机电信息. 2014(33)
[6]用于农产品保鲜的有机物水溶液相变蓄冷剂[J]. 应铁进,朱冰清,戚晓丽,盛况. 农业机械学报. 2015(02)
[7]基于相变蓄冷技术的便携式离体样品储运装置的研制[J]. 彭胜华,尹惠玲. 中国医疗器械信息. 2014(03)
[8]己二酸/二氧化硅复合相变储热材料的制备及性能[J]. 朱教群,钱云霞,周卫兵,程晓敏,杨宪杰. 储能科学与技术. 2014(02)
[9]动态冰蓄冷蓄冰装置综合性能分析[J]. 曹勤. 洁净与空调技术. 2013(04)
[10]辛酸/月桂酸作为相变蓄冷材料的热性能研究[J]. 左建国,李维仲,徐士鸣. 太阳能学报. 2012(01)
硕士论文
[1]复合相变蓄冷剂开发及在果蔬保鲜上的应用研究[D]. 戚晓丽.浙江大学 2015
本文编号：3025915
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