赤藻糖醇复合相变材料的制备及其储热性能研究
发布时间：2021-05-15 22:21
目前我国工业余热资源浪费比较严重,随着经济的不断发展,小型分散式供热系统逐渐增多,从而导致了效率低污染高的小型燃煤锅炉逐渐增多,不但对能源造成了大量的浪费,而且也对周边的环境造成了严重的污染。在这个大背景下,可以替代小型分散式供热系统的移动蓄热技术应运而生。移动蓄热技术主要包括储存能量的蓄热材料,蓄热器及其结构的设计两部分主要内容。在蓄热器结构一定的条件下,蓄热材料成为影响移动蓄热效率的关键因素。本文选用相变潜热值较大的有机相变材料赤藻糖醇作为蓄热材料,对赤藻糖醇及其复合材料储热性能进行了分析研究。通过相变材料的相变原理和特点,自主搭建了测温实验台,根据T-history方法计算出赤藻糖醇的相变温度为118℃,过冷度为8.2℃。通过差式扫描量热法测出赤藻糖醇的潜热值为397.5J/g。从而得到赤藻糖醇相变材料基本的蓄热性能参数,为后续实验对比分析研究提供基础数据。针对赤藻糖醇存在的不稳定过冷现象,由实验T-history方法分析可得,金属颗粒中的铝粉,多孔材料中的活性炭和氧化镁,相变材料中的八水合氢氧化钡作为成核剂改善赤藻糖醇的过冷现象较好,当铝粉、活性炭、氧化镁和八水合氢氧化钡分别作...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 蓄热技术分类
1.2.1 蓄热方式
1.2.2 蓄热材料的性质
1.3 相变蓄热材料的研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 相变蓄热技术的应用
1.4.1 在建筑节能领域中的应用
1.4.2 在太阳能和空调蓄冷方面的应用
1.4.3 在太空中的应用
1.4.4 在工业加热过程中的应用
1.5 本文的主要研究内容
2 测温实验台搭建及赤藻糖醇储热性能测试
2.1 引言
2.2 相变蓄热材料测温实验台介绍
2.2.1 实验的原理
2.2.2 实验的目的
2.2.3 实验台介绍
2.3 赤藻糖醇的过冷度测试
2.3.1 材料过冷的机理
2.3.2 材料过冷的危害
2.3.3 减少材料过冷的方法
2.3.4 赤藻糖醇过冷度的测试结果与分析
2.4 赤藻糖醇的差式扫描量热法测试
2.4.1 差式扫描量热法介绍
2.4.2 差式扫描量热法测试结果与分析
2.5 本章小结
3 添加剂/赤藻糖醇复合相变材料的制备与过冷性能分析
3.1 引言
3.2 不同类型成核剂对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.2.1 金属颗粒对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.2.2 多孔材料对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.2.3 相变材料对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.3 成核剂的添加量对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.3.1 实验研究内容
3.3.2 实验结果及分析
3.4 复合相变材料的循环稳定性分析
3.4.1 实验研究内容
3.4.2 实验结果及分析
3.5 本章小结
4 纳米石墨烯微片/赤藻糖醇复合相变材料的制备与导热性能分析
4.1 引言
4.2 纳米石墨烯微片的制备
4.2.1 实验研究内容
4.2.2 实验结果及分析
4.3 赤藻糖醇/纳米石墨烯微片复合材料的制备
4.3.1 实验研究内容
4.3.2 实验结果及分析
4.4 实验结果与分析
4.4.1 赤藻糖醇/纳米石墨烯微片复合材料导热系数分析
4.4.2 赤藻糖醇/纳米石墨烯微片复合材料过冷度分析
4.5 复合相变材料的循环稳定性分析
4.5.1 实验研究内容
4.5.2 实验结果及分析
4.6 本章小结
5 复合相变调温蓄热材料的制备与分析
5.1 引言
5.2 实验原理
5.2.1 相平衡和相率
5.2.2 多元相变蓄热材料的热力学基础
5.3 赤藻糖醇/硬脂酸复合相变材料的制备与分析
5.3.1 实验过程
5.3.2 实验结果与分析
5.4 赤藻糖醇/甘露醇复合相变材料的制备与分析
5.4.1 实验过程
5.4.2 实验结果与分析
5.5 赤藻糖醇/木糖醇复合相变材料的制备与分析
5.5.1 实验过程
5.5.2 实验结果与分析
5.6 本章小结
结论
不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水合盐相变储能材料的研究进展[J]. 孟令然,郭立江,李晓禹,王会,陈胜利,周园,李建强. 储能科学与技术. 2017(04)
[2]相变储能材料中降低过冷度的方法[J]. 朱虹玲,吴海波,汪吉平,俞海云,冒爱琴,郑翠红. 化工时刊. 2017(06)
[3]基于层次分析法的抑制相变材料过冷度方法体系优选[J]. 马颖,刘益才,莫双林. 中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[4]纳米二氧化钛-赤藻糖醇储能体系实验研究[J]. 章学来,丁锦宏,罗孝学,徐蔚雯. 制冷学报. 2016(01)
[5]差式扫描量热仪的原理与应用[J]. 李承花,张奕,左琴华,薛巍. 分析仪器. 2015(04)
[6]基于相变材料三水醋酸钠蓄热性能实验研究[J]. 丁红雨,李慧星,冯国会. 建筑节能. 2014(10)
[7]石墨烯/石蜡复合材料的热物理性能研究[J]. 郭美茹,周文,周天,孙志强,周孑民. 工程热物理学报. 2014(06)
[8]梯级相变蓄热技术的研究现状及展望[J]. 李亚奇,胡延铎,宋鸿杰,汪波. 节能. 2014(06)
[9]石墨烯的制备方法和应用[J]. 陆璐. 广州化工. 2013(15)
[10]泡沫金属复合相变材料的制备与性能分析[J]. 盛强,邢玉明,王泽. 化工学报. 2013(10)
博士论文
[1]移动式余热利用系统蓄热器实验和模拟研究及经济性分析[D]. 郭少朋.天津大学 2013
[2]碳纳米管和石墨烯的制备及应用研究[D]. 胡晓阳.郑州大学 2013
[3]高温相变蓄热材料的制备及性能研究[D]. 王胜林.昆明理工大学 2007
硕士论文
[1]针对低温余热的移动式蓄热材料的实验研究[D]. 王娟.大连理工大学 2016
[2]硬脂酸/膨胀石墨相变储热材料的制备与应用[D]. 于海涛.北京林业大学 2016
[3]中温相变材料甘露醇蓄放热特性的实验研究与数值模拟[D]. 秦朋.华南理工大学 2014
[4]聚乙二醇/二氧化硅复合相变材料的制备与性能研究[D]. 郑超.华南理工大学 2013
[5]相变蓄冷及其在太阳能空调中的应用研究[D]. 王晓霖.上海交通大学 2013
[6]磁场对低温相变蓄冷材料过冷度和结晶过程影响的实验研究[D]. 方金升.山东大学 2011
[7]二元有机/无机纳米复合相变储热材料的制备与性能研究[D]. 常进.北京交通大学 2010
[8]中温太阳能集热系统相变材料的贮能性能及过冷特性的研究[D]. 徐建霞.广东工业大学 2008
[9]提高无机相变贮能材料寿命的研究[D]. 刘乐.河北工业大学 2005
本文编号：3188436
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题的研究背景和意义
1.2 蓄热技术分类
1.2.1 蓄热方式
1.2.2 蓄热材料的性质
1.3 相变蓄热材料的研究现状
1.3.1 国内研究现状
1.3.2 国外研究现状
1.4 相变蓄热技术的应用
1.4.1 在建筑节能领域中的应用
1.4.2 在太阳能和空调蓄冷方面的应用
1.4.3 在太空中的应用
1.4.4 在工业加热过程中的应用
1.5 本文的主要研究内容
2 测温实验台搭建及赤藻糖醇储热性能测试
2.1 引言
2.2 相变蓄热材料测温实验台介绍
2.2.1 实验的原理
2.2.2 实验的目的
2.2.3 实验台介绍
2.3 赤藻糖醇的过冷度测试
2.3.1 材料过冷的机理
2.3.2 材料过冷的危害
2.3.3 减少材料过冷的方法
2.3.4 赤藻糖醇过冷度的测试结果与分析
2.4 赤藻糖醇的差式扫描量热法测试
2.4.1 差式扫描量热法介绍
2.4.2 差式扫描量热法测试结果与分析
2.5 本章小结
3 添加剂/赤藻糖醇复合相变材料的制备与过冷性能分析
3.1 引言
3.2 不同类型成核剂对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.2.1 金属颗粒对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.2.2 多孔材料对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.2.3 相变材料对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.3 成核剂的添加量对赤藻糖醇过冷的影响分析
3.3.1 实验研究内容
3.3.2 实验结果及分析
3.4 复合相变材料的循环稳定性分析
3.4.1 实验研究内容
3.4.2 实验结果及分析
3.5 本章小结
4 纳米石墨烯微片/赤藻糖醇复合相变材料的制备与导热性能分析
4.1 引言
4.2 纳米石墨烯微片的制备
4.2.1 实验研究内容
4.2.2 实验结果及分析
4.3 赤藻糖醇/纳米石墨烯微片复合材料的制备
4.3.1 实验研究内容
4.3.2 实验结果及分析
4.4 实验结果与分析
4.4.1 赤藻糖醇/纳米石墨烯微片复合材料导热系数分析
4.4.2 赤藻糖醇/纳米石墨烯微片复合材料过冷度分析
4.5 复合相变材料的循环稳定性分析
4.5.1 实验研究内容
4.5.2 实验结果及分析
4.6 本章小结
5 复合相变调温蓄热材料的制备与分析
5.1 引言
5.2 实验原理
5.2.1 相平衡和相率
5.2.2 多元相变蓄热材料的热力学基础
5.3 赤藻糖醇/硬脂酸复合相变材料的制备与分析
5.3.1 实验过程
5.3.2 实验结果与分析
5.4 赤藻糖醇/甘露醇复合相变材料的制备与分析
5.4.1 实验过程
5.4.2 实验结果与分析
5.5 赤藻糖醇/木糖醇复合相变材料的制备与分析
5.5.1 实验过程
5.5.2 实验结果与分析
5.6 本章小结
结论
不足与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]水合盐相变储能材料的研究进展[J]. 孟令然,郭立江,李晓禹,王会,陈胜利,周园,李建强. 储能科学与技术. 2017(04)
[2]相变储能材料中降低过冷度的方法[J]. 朱虹玲,吴海波,汪吉平,俞海云,冒爱琴,郑翠红. 化工时刊. 2017(06)
[3]基于层次分析法的抑制相变材料过冷度方法体系优选[J]. 马颖,刘益才,莫双林. 中南大学学报(自然科学版). 2016(10)
[4]纳米二氧化钛-赤藻糖醇储能体系实验研究[J]. 章学来,丁锦宏,罗孝学,徐蔚雯. 制冷学报. 2016(01)
[5]差式扫描量热仪的原理与应用[J]. 李承花,张奕,左琴华,薛巍. 分析仪器. 2015(04)
[6]基于相变材料三水醋酸钠蓄热性能实验研究[J]. 丁红雨,李慧星,冯国会. 建筑节能. 2014(10)
[7]石墨烯/石蜡复合材料的热物理性能研究[J]. 郭美茹,周文,周天,孙志强,周孑民. 工程热物理学报. 2014(06)
[8]梯级相变蓄热技术的研究现状及展望[J]. 李亚奇,胡延铎,宋鸿杰,汪波. 节能. 2014(06)
[9]石墨烯的制备方法和应用[J]. 陆璐. 广州化工. 2013(15)
[10]泡沫金属复合相变材料的制备与性能分析[J]. 盛强,邢玉明,王泽. 化工学报. 2013(10)
博士论文
[1]移动式余热利用系统蓄热器实验和模拟研究及经济性分析[D]. 郭少朋.天津大学 2013
[2]碳纳米管和石墨烯的制备及应用研究[D]. 胡晓阳.郑州大学 2013
[3]高温相变蓄热材料的制备及性能研究[D]. 王胜林.昆明理工大学 2007
硕士论文
[1]针对低温余热的移动式蓄热材料的实验研究[D]. 王娟.大连理工大学 2016
[2]硬脂酸/膨胀石墨相变储热材料的制备与应用[D]. 于海涛.北京林业大学 2016
[3]中温相变材料甘露醇蓄放热特性的实验研究与数值模拟[D]. 秦朋.华南理工大学 2014
[4]聚乙二醇/二氧化硅复合相变材料的制备与性能研究[D]. 郑超.华南理工大学 2013
[5]相变蓄冷及其在太阳能空调中的应用研究[D]. 王晓霖.上海交通大学 2013
[6]磁场对低温相变蓄冷材料过冷度和结晶过程影响的实验研究[D]. 方金升.山东大学 2011
[7]二元有机/无机纳米复合相变储热材料的制备与性能研究[D]. 常进.北京交通大学 2010
[8]中温太阳能集热系统相变材料的贮能性能及过冷特性的研究[D]. 徐建霞.广东工业大学 2008
[9]提高无机相变贮能材料寿命的研究[D]. 刘乐.河北工业大学 2005
本文编号：3188436
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