中低温相变蓄热材料热物理特性的实验探究
发布时间：2021-11-07 17:34
由于蓄热技术可以解决能源的供需不匹配问题,因此其在工业余热回收和新能源利用中扮演着很重要的地位。学者通常将蓄热技术分为四类:显热蓄热技术;化学储能技术;潜热储热技术;相变蓄热技术;吸附式蓄热技术。在以上四种蓄热技术中,相变蓄热技术由于具有在蓄热过程中温度波动小和蓄热量大等优点,其在最近几十年得到了研究者们的青睐。相变材料在潜热蓄热（相变储热）中扮演着举足轻重的地位,这是因为其是相变蓄热技术中的储能载体,储能系统依赖储能材料来进行储放热。本文以此为核心,着眼于两者低温相变蓄热材料的开发与热物理特性的实验研究。第一种相变材料是一种三元混合硝酸熔融盐,该混合盐是利用硝酸钙、硝酸钾和硝酸钠混合而成的无机盐。通过实验研究得出,32%硝酸钙-24%硝酸钠-44%硝酸钾（质量比）的三元混合硝酸盐具有最大的相变潜热。其焓值为67 J/g,熔点为80℃。实验还进一步测试了该三元混合硝酸盐比热容,热分解性,导热率,黏度以及循环稳定性。经实验发现,这些良好的性能加上低廉的价格使得该三元混合硝酸盐具有比较广阔的应用前景。第二种相变材料为八水氢氧化钡,其熔点为78℃,相变潜热为572 KJ/L,但其存在严重的过...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蓄热材料的分类Fig.1-1Classificationofenergystoragematerials
2.2.6 马尔文旋转流变仪 Kinexus+旋转流变仪是确定流体黏度的常见仪器，其测试原理如下：1、旋转流变仪依靠旋转运动产生剪切力；2、利用得到的剪切力经过相应换算来快速确定样品的黏度。实验中用来测量样品的流体黏度的流变仪型号是马尔文旋转流变仪 Kinexus+系列。其扭矩范围为 5nNm 到250nNm，测试误差为 10%。实验方法是将样品放在一个直径为 40MM 的不锈钢圆盘下面，在氮气的保护下利用圆盘的旋转测量出剪切力，最后换算成样品的黏度系数。2.3 实验结果讨论与分析本节主要介绍样品的焓值、比热、导热、热分解、黏度等热物性参数的测量结果，重点分析样品在发生相变过程中的热物理性质的转变，并讨论其在工业运用中的可行性。2.3.1 焓值（Fusion Heat）按照三元相图73配置 32 组不同质量比的三元硝酸盐混合物，用 STA 进行测试，发现只有其中的三组显示出具有明显的潜热峰值，图 2-1（a）、（b）分别表示三元相图和三组样品的 STA扫描图，表 2-1 表示焓值。
表 2-2 给出了两组样品中出现相变峰的焓值大小（a）1 号样品 Ca:Na:K=34:20:46(wt%) （b）3 号样品 Ca:Na:K=32:24:44(wt%) （c）两组样品对比图图 2-2 样品的循环稳定性测量（x 轴为温度）Fig.2-2 Samples’cycle curves (the X axis is tempere
【参考文献】：
期刊论文
[1]中高温储热材料的研究现状与展望[J]. 葛志伟,叶锋,Mathieu Lasfargues,杨军,丁玉龙. 储能科学与技术. 2012(02)
[2]钾明矾蓄热性能的研究与改善[J]. 宋婧,曾令可,税安泽,刘艳春,王慧. 人工晶体学报. 2007(02)
[3]无机水合盐相变储热材料的过冷性研究[J]. 曾翠华,张仁元. 能源研究与信息. 2005(01)
[4]硫酸铝钾热分解反应动力学模型[J]. 张建军,魏海玉,任志强. 无机化学学报. 2001(02)
[5]Na2S2O3·5H2O用作储热材料的研究[J]. 丁益民,吴炯文,陆文聪. 上海大学学报(自然科学版). 1998(05)
[6]水合盐储热材料的成核作用[J]. 丁益民,阎立诚,薛俊慧. 化学物理学报. 1996(01)
硕士论文
[1]用于建筑节能的相变蓄热材料热性能研究[D]. 程玉蓉.浙江大学 2006
本文编号：3482266
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
蓄热材料的分类Fig.1-1Classificationofenergystoragematerials
2.2.6 马尔文旋转流变仪 Kinexus+旋转流变仪是确定流体黏度的常见仪器，其测试原理如下：1、旋转流变仪依靠旋转运动产生剪切力；2、利用得到的剪切力经过相应换算来快速确定样品的黏度。实验中用来测量样品的流体黏度的流变仪型号是马尔文旋转流变仪 Kinexus+系列。其扭矩范围为 5nNm 到250nNm，测试误差为 10%。实验方法是将样品放在一个直径为 40MM 的不锈钢圆盘下面，在氮气的保护下利用圆盘的旋转测量出剪切力，最后换算成样品的黏度系数。2.3 实验结果讨论与分析本节主要介绍样品的焓值、比热、导热、热分解、黏度等热物性参数的测量结果，重点分析样品在发生相变过程中的热物理性质的转变，并讨论其在工业运用中的可行性。2.3.1 焓值（Fusion Heat）按照三元相图73配置 32 组不同质量比的三元硝酸盐混合物，用 STA 进行测试，发现只有其中的三组显示出具有明显的潜热峰值，图 2-1（a）、（b）分别表示三元相图和三组样品的 STA扫描图，表 2-1 表示焓值。
表 2-2 给出了两组样品中出现相变峰的焓值大小（a）1 号样品 Ca:Na:K=34:20:46(wt%) （b）3 号样品 Ca:Na:K=32:24:44(wt%) （c）两组样品对比图图 2-2 样品的循环稳定性测量（x 轴为温度）Fig.2-2 Samples’cycle curves (the X axis is tempere
【参考文献】：
期刊论文
[1]中高温储热材料的研究现状与展望[J]. 葛志伟,叶锋,Mathieu Lasfargues,杨军,丁玉龙. 储能科学与技术. 2012(02)
[2]钾明矾蓄热性能的研究与改善[J]. 宋婧,曾令可,税安泽,刘艳春,王慧. 人工晶体学报. 2007(02)
[3]无机水合盐相变储热材料的过冷性研究[J]. 曾翠华,张仁元. 能源研究与信息. 2005(01)
[4]硫酸铝钾热分解反应动力学模型[J]. 张建军,魏海玉,任志强. 无机化学学报. 2001(02)
[5]Na2S2O3·5H2O用作储热材料的研究[J]. 丁益民,吴炯文,陆文聪. 上海大学学报(自然科学版). 1998(05)
[6]水合盐储热材料的成核作用[J]. 丁益民,阎立诚,薛俊慧. 化学物理学报. 1996(01)
硕士论文
[1]用于建筑节能的相变蓄热材料热性能研究[D]. 程玉蓉.浙江大学 2006
本文编号：3482266
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3482266.html
