过饱和乙酸钠溶液可控相变特性及其耦合太阳能热水系统的实验与模拟

发布时间：2024-04-26 01:16

　　随着人类经济的不断发展,人们对能源的需求越来越大,而不可再生能源的存量有限,因此,提高能源的利用率对人类经济的发展具有重要的意义。相变蓄能技术能够解决热能的供给和需求在时间和空间上的不匹配问题,应用相变蓄热装置可对太阳能等可再生能源加以储存以提高能源的利用率。本文主要针对过饱和乙酸钠溶液(SAT)相变材料(PCM)固有的过冷和相分离特点,研究SAT可控结晶成核特性。设计相变蓄热器,建立二维相变蓄热器模型,通过数值模拟的方法研究相变蓄热器的蓄放热特性,为可控相变蓄热器的开发应用提供技术指导。首先,采用差示扫描量热法(DSC)及融冻循环实验对SAT进行热物性分析,研究SAT作为相变材料使用时的过冷及相分离情况。针对SAT的相分离特征,采用添加羧甲基纤维素(CMC)和额外水进行改善。实验结果表明,添加2%的羧甲基纤维素和添加额外水配成质量浓度为55%的SAT溶液,可显著改善相分离现象,但是羧甲基纤维素的加入会一定程度上影响SAT的过冷稳定性。因此本文选用添加额外水的方法,将SAT配制成质量浓度为的55%(纯SAT的盐含量为60.28%)的溶液进行可控成核研究。其次,分析过冷相变溶液电控成核机...

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【部分图文】：

图1-1相变材料的分类Fig.1-1Classificationofphasechangematerials

华南理工大学专业硕士学位论文21.1.2研究意义我国幅员辽阔，可再生资源丰富，但是能源的有效利用率仅有30%左右，与发达国家相比还有10%~20%的差距[8]。要实现能源的高效率、低碳、零污染的使用，还有许多问题亟待解决，包括新能源技术的开发利用、不同地区能源分配不均，不集中以及....

图1-2圆柱体堆积床相变蓄热器Fig.1-2Aphasechangeheatstoragewatertankwithcylindricalcapsulespackedinside

第一章绪论11在实际研究或生产过程中，很难寻找同时满足以上条件的相变材料，但是可根据实际使用要求，优先考虑其热力学和动力学要求，特别是相变温度，它决定了整个系统的工作温度范围。Vikram[81]用石蜡作为相变材料，应用在太阳能热水系统中。当系统温度达到59℃左右时，石蜡发生相变....

图1-3圆柱形相变蓄热单元Fig.1-3Cylindricalphasechangeheatstoragewatertank

华南理工大学专业硕士学位论文12别逐渐减小；对于水箱中的热分层现象，处于较低进水温度的无PCM水箱热分层效果较好，PCM的加入使得水箱热分层效果随着进口温度增大而增强。刘程[86]设计了圆柱形相变蓄热单元，如图1-3所示，相变蓄热单元在太阳能蓄热系统中使用，发现太阳光充足时，相变....

图2-2纯SAT相分离特性

华南理工大学专业硕士学位论文16后的液态中的含量相同，且能稳定存在于体系而不分解，其相变机理如式(1.1)所示。不稳定水合盐指形成晶液分离状态时，液相中的含量和原始固态·2中的含量不同。当·2型无机水合盐在受热时，会失去部分结晶水转变成·2无机水合盐。加热过程中，一些盐水混合物变....

本文编号：3964501