石蜡在碳气凝胶中的相变和传热行为研究

发布时间：2024-09-28 20:00

　　随着社会、经济和科学技术的发展,能源需求日渐变得重要。相变材料（PCM）作为一种储能材料,拥有良好的环保性和可持续性的优势,可以通过熔化和凝固过程吸收或释放能量让能量循环利用,提高能源利用率。目前,PCM已广泛应用于能量存储和温度管理。石蜡作为一种相变材料具有潜热高,无毒,无腐蚀,化学稳定性好,成本低的优点。但是,其低导热性会减慢传热过程,导致能量储存缓慢。向石蜡中添加导热骨架可以加快传热过程,提高储能速度。本文以石蜡作为相变材料,碳气凝胶作为导热骨架材料,通过数值模拟结合实验测试研究石蜡在碳气凝胶中的熔化和凝固过程,对其相变和传热行为进行了讨论。（1）研究石蜡在石墨烯气凝胶中相变和传热行为。建立了数值模型,通过实验测试结果与数值模拟结果进行对比,调整模拟中参数配置、获得了合理的数值模拟设置,并且分析熔化和凝固中的相变和传热特点。研究表明石蜡/石墨烯气凝胶传热方式主要是热传导,相变过程受到孔隙度和孔径的影响。（2）为了进一步研究石蜡在石墨烯气凝胶中的相变和传热行为,在石蜡中加入不同含量（0%、5%、10%）的乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）,讨论高分子对石蜡在石墨烯气凝胶中相变和传热行为的...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1.基于三种方法建立的物理模型（a）代表性体积元法(b)直接模拟法（c）体积平均方法

好的一致性。VAM将复合材料视为具有相同热物理性质，孔尺度和几何特征的等效流体。在数值模拟过程中运用VAM方法可以清楚地观察到相变材料的固液界面变化，并且可以大大减少计算资源。P.Zhang等[66]实施VAM方法以模拟石蜡/金属泡沫复合材料的熔化过程，结果表明，复合材料的传热性....

图2-1.实验装置

2石蜡/GA复合材料的相变和传热行为研究132石蜡/GA复合材料的相变和传热行为研究2.1引言石墨烯气凝胶（GA）具有三维多孔结构和具有极低的密度，孔的大小可以在微米级[69-71]。在GA中添加相变材料可以提高其导热系数，从而加快相变过程。Y.Zhong等[69]报道十八碳/G....

图2-2.GA（a）和石蜡/GA复合材料（b）的截面SEM图像

西南科技大学硕士学位论文14楚地显示了孔径为2-13μm的GA骨架的不规则开孔结构。它的大部分孔结构大小集中在6-10μm。选择三个孔来测量宽度并取平均值以获得其平均孔径约为dp=8.13μm。从图2-2（b）可以看出，石蜡完全填充在GA骨架中，没有间隙，石蜡可以和GA骨架充分接....

图2-3.基于石蜡/GA复合材料形状的宏观模型

西南科技大学硕士学位论文14楚地显示了孔径为2-13μm的GA骨架的不规则开孔结构。它的大部分孔结构大小集中在6-10μm。选择三个孔来测量宽度并取平均值以获得其平均孔径约为dp=8.13μm。从图2-2（b）可以看出，石蜡完全填充在GA骨架中，没有间隙，石蜡可以和GA骨架充分接....

本文编号：4006280