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相變材料及相變?nèi)闋钜旱臒嵝阅?/h1>
申請(qǐng)免費(fèi)試用、咨詢電話：400-8352-114
1 引言
近年來，我國(guó)城市白天電力能耗逐年增加，而夜間耗電量小且電價(jià)便宜，“削峰填谷”是解決這一問題的一種途徑。目前，多種蓄冷系統(tǒng)被廣泛使用來消減白天耗電量并蓄積冷量。但是，除了冰晶制冰方式（需要專門的動(dòng)態(tài)制冰機(jī)）以外，各種固態(tài)蓄冰方式（包括冰球）的蒸發(fā)溫度至少要達(dá)到-8 ~ -10℃或者更低，與之配套二次冷媒的溫度也必須在-6℃以下，這使得大量蒸發(fā)溫度在零上的高效冷水空調(diào)機(jī)組無法，而且蒸發(fā)溫度越低，制冷系數(shù)也越低，電耗就會(huì)越大[3].潛熱型功能熱流體則不然，它的蓄冷溫度可以與空調(diào)工況吻合得很好，同時(shí)蓄積大量冷量。
潛熱型功能熱流體是由特制的相變材料微粒（尺寸為μm量級(jí)）和單相傳熱流體水混合構(gòu)成的一種固液多相流體，分為相變?nèi)闋钜汉臀⒛z囊乳狀液[1].相變?nèi)闋钜簩⑾嘧儾牧现苯臃稚⒃谒行纬扇橐?，其傳熱性能?yōu)于微膠囊乳狀液，但是易堵塞管道；微膠囊乳狀液是用高分子聚合物包裹相變材料形成微囊，該微囊被分散在水中又形成乳液，由于有聚合物外殼包裹，微膠囊乳狀液不易堵塞管道，但傳熱性能要遜于相變?nèi)闋钜?。潛熱型功能熱流體的蓄冷密度比較大，材料來源廣泛，價(jià)格低廉，最獨(dú)特的地方還在于乳液發(fā)生相變前后都能夠保持流動(dòng)狀態(tài)，這為實(shí)現(xiàn)蓄釋冷過程中的強(qiáng)化傳熱創(chuàng)造了條件。借助對(duì)流與導(dǎo)熱相似理論，我們已經(jīng)建立了功能熱流體管內(nèi)湍流流動(dòng)的內(nèi)熱源模型, 并指出了潛熱型功能熱流體換熱強(qiáng)化的物理機(jī)制[4-10].
天津大學(xué)趙鎮(zhèn)南[11-12]、日本的H. Inaba等[13]對(duì)相變材料為十四烷（C14H30，融點(diǎn)5.8℃，潛熱229kJ/kg） 的相變?nèi)闋钜旱臒嵛镄赃M(jìn)行了初步的探索。本文系統(tǒng)的介紹了十四烷為相變材料的相變?nèi)闋钜旱南嘧冃阅堋L試了新相變材料“十四烷與十六烷的二元混合物”，測(cè)量了其相變溫度和潛熱，并尋找到溫度適宜的相變材料。通過添加乳化劑制備了20wt%新相變材料的乳狀液，測(cè)量了相變?nèi)闋钜旱南嘧儨囟群蜐摕帷?/p>
2 以十四烷為相變材料的相變?nèi)闋钜?/p>
相變材料十四烷C14H30：購(gòu)自遼寧省撫順市撫順化工廠。
2.1 相變材料十四烷的相變溫度與相變熱的確定
2.1.1 DSC測(cè)量方法
用DSC2910示差掃描量熱儀測(cè)定熱特性，用高純標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)溫度及熱焓，高純氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)饬髁繛?0mL/min，試樣量為1～3mg，掃描溫度范圍為-30 OC～ 30 OC.測(cè)量時(shí)先從30 OC降溫至-30 OC，再重新升溫至30 OC，十四烷質(zhì)量為1.800mg, 加熱和冷卻速率為5OC/min，升降溫過程融解熱基本相同，降溫過程為207.61J/g，升溫過程為192.62J/g，接近理論潛熱229J/g.但升降溫過程相變溫度有顯著差異，十四烷的融點(diǎn)為5.39 OC,比較接近理論值5.8 OC,而降溫過程則由于DSC測(cè)樣量過少（僅為1.800mg），發(fā)生了明顯的過冷，凝固點(diǎn)僅為1.68 OC.
2.1.2 參比溫度法原理及測(cè)量結(jié)果
根據(jù)參比溫度法原理[2]，自行搭建了實(shí)驗(yàn)臺(tái)，測(cè)量了相變材料降溫過程的凝固點(diǎn)。
測(cè)試裝置如圖1所示。熱針指銅－康銅型熱電偶（直徑0.5mm），沿中心軸線方向放在針狀套管中,測(cè)溫精度±0.3℃。熱針與HP34970A數(shù)據(jù)采集儀連接，通過PC機(jī)來記錄相變材料的溫度變化。相變材料和水分別放在相同規(guī)格的試管（試管的半徑為6mm，管長(zhǎng)為10.5cm）內(nèi)，它們?cè)谠嚬苤械腂i數(shù)（Bi=hR/2k，R為試管半徑，k為相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)，h為試管外空氣的自然對(duì)流換熱系數(shù)）均小于0.1，故可認(rèn)為試管內(nèi)液體溫度是均勻一致的，其傳熱分析可采用集總熱容法。
測(cè)量時(shí)，先將裝有液體PCM、水、空氣的試管放入恒溫箱（或冰箱）中，恒溫箱初始溫度To>Tm（相變材料的相變溫度），溫度達(dá)到To后，調(diào)節(jié)恒溫箱的溫度，使其以1℃/min的速度降至0℃左右。PCM在降溫過程中發(fā)生凝固，凝固溫度記錄在HP數(shù)據(jù)采集儀中。
選用合適的十四烷與十六烷的混合物作為相變材料，可以將相變?nèi)闋钜旱臏囟瓤刂圃诳照{(diào)冷凍水工況7℃~12℃之間，從而改善了相變?nèi)闋钜旱臒嵝阅堋?/p>
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- 5材料需用計(jì)劃
- 6材料合同
- 7材料退庫
- 8材料管理
- 9材料管理
- 10材料結(jié)算
- 11材料盤點(diǎn)
- 12材料付款
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- 24長(zhǎng)沙火星南路天際嶺隧道施工監(jiān)控量測(cè)
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1 引言
近年來，我國(guó)城市白天電力能耗逐年增加，而夜間耗電量小且電價(jià)便宜，“削峰填谷”是解決這一問題的一種途徑。目前，多種蓄冷系統(tǒng)被廣泛使用來消減白天耗電量并蓄積冷量。但是，除了冰晶制冰方式（需要專門的動(dòng)態(tài)制冰機(jī)）以外，各種固態(tài)蓄冰方式（包括冰球）的蒸發(fā)溫度至少要達(dá)到-8 ~ -10℃或者更低，與之配套二次冷媒的溫度也必須在-6℃以下，這使得大量蒸發(fā)溫度在零上的高效冷水空調(diào)機(jī)組無法，而且蒸發(fā)溫度越低，制冷系數(shù)也越低，電耗就會(huì)越大[3].潛熱型功能熱流體則不然，它的蓄冷溫度可以與空調(diào)工況吻合得很好，同時(shí)蓄積大量冷量。
潛熱型功能熱流體是由特制的相變材料微粒（尺寸為μm量級(jí)）和單相傳熱流體水混合構(gòu)成的一種固液多相流體，分為相變?nèi)闋钜汉臀⒛z囊乳狀液[1].相變?nèi)闋钜簩⑾嘧儾牧现苯臃稚⒃谒行纬扇橐?，其傳熱性能?yōu)于微膠囊乳狀液，但是易堵塞管道；微膠囊乳狀液是用高分子聚合物包裹相變材料形成微囊，該微囊被分散在水中又形成乳液，由于有聚合物外殼包裹，微膠囊乳狀液不易堵塞管道，但傳熱性能要遜于相變?nèi)闋钜?。潛熱型功能熱流體的蓄冷密度比較大，材料來源廣泛，價(jià)格低廉，最獨(dú)特的地方還在于乳液發(fā)生相變前后都能夠保持流動(dòng)狀態(tài)，這為實(shí)現(xiàn)蓄釋冷過程中的強(qiáng)化傳熱創(chuàng)造了條件。借助對(duì)流與導(dǎo)熱相似理論，我們已經(jīng)建立了功能熱流體管內(nèi)湍流流動(dòng)的內(nèi)熱源模型, 并指出了潛熱型功能熱流體換熱強(qiáng)化的物理機(jī)制[4-10].
天津大學(xué)趙鎮(zhèn)南[11-12]、日本的H. Inaba等[13]對(duì)相變材料為十四烷（C14H30，融點(diǎn)5.8℃，潛熱229kJ/kg） 的相變?nèi)闋钜旱臒嵛镄赃M(jìn)行了初步的探索。本文系統(tǒng)的介紹了十四烷為相變材料的相變?nèi)闋钜旱南嘧冃阅堋L試了新相變材料“十四烷與十六烷的二元混合物”，測(cè)量了其相變溫度和潛熱，并尋找到溫度適宜的相變材料。通過添加乳化劑制備了20wt%新相變材料的乳狀液，測(cè)量了相變?nèi)闋钜旱南嘧儨囟群蜐摕帷?/p>
2 以十四烷為相變材料的相變?nèi)闋钜?/p>
相變材料十四烷C14H30：購(gòu)自遼寧省撫順市撫順化工廠。
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用DSC2910示差掃描量熱儀測(cè)定熱特性，用高純標(biāo)準(zhǔn)樣品校準(zhǔn)溫度及熱焓，高純氮?dú)獗Ｗo(hù)，氮?dú)饬髁繛?0mL/min，試樣量為1～3mg，掃描溫度范圍為-30 OC～ 30 OC.測(cè)量時(shí)先從30 OC降溫至-30 OC，再重新升溫至30 OC，十四烷質(zhì)量為1.800mg, 加熱和冷卻速率為5OC/min，升降溫過程融解熱基本相同，降溫過程為207.61J/g，升溫過程為192.62J/g，接近理論潛熱229J/g.但升降溫過程相變溫度有顯著差異，十四烷的融點(diǎn)為5.39 OC,比較接近理論值5.8 OC,而降溫過程則由于DSC測(cè)樣量過少（僅為1.800mg），發(fā)生了明顯的過冷，凝固點(diǎn)僅為1.68 OC.
2.1.2 參比溫度法原理及測(cè)量結(jié)果
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測(cè)試裝置如圖1所示。熱針指銅－康銅型熱電偶（直徑0.5mm），沿中心軸線方向放在針狀套管中,測(cè)溫精度±0.3℃。熱針與HP34970A數(shù)據(jù)采集儀連接，通過PC機(jī)來記錄相變材料的溫度變化。相變材料和水分別放在相同規(guī)格的試管（試管的半徑為6mm，管長(zhǎng)為10.5cm）內(nèi)，它們?cè)谠嚬苤械腂i數(shù)（Bi=hR/2k，R為試管半徑，k為相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)，h為試管外空氣的自然對(duì)流換熱系數(shù)）均小于0.1，故可認(rèn)為試管內(nèi)液體溫度是均勻一致的，其傳熱分析可采用集總熱容法。
測(cè)量時(shí)，先將裝有液體PCM、水、空氣的試管放入恒溫箱（或冰箱）中，恒溫箱初始溫度To>Tm（相變材料的相變溫度），溫度達(dá)到To后，調(diào)節(jié)恒溫箱的溫度，使其以1℃/min的速度降至0℃左右。PCM在降溫過程中發(fā)生凝固，凝固溫度記錄在HP數(shù)據(jù)采集儀中。
選用合適的十四烷與十六烷的混合物作為相變材料，可以將相變?nèi)闋钜旱臏囟瓤刂圃诳照{(diào)冷凍水工況7℃~12℃之間，從而改善了相變?nèi)闋钜旱臒嵝阅堋?/p>
- 1材料管理軟件
- 2材料需求計(jì)劃
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- 7材料退庫
- 8材料管理
- 9材料管理
- 10材料結(jié)算
- 11材料盤點(diǎn)
- 12材料付款
- 1【碩士】軟土地層中盾構(gòu)推進(jìn)數(shù)值模擬【2004】
- 2大跨度空間結(jié)構(gòu)抗風(fēng)分析的數(shù)值風(fēng)洞方法
- 3雙車道公路隧道掌子面縱向支護(hù)效應(yīng)的研究
- 4中關(guān)村科技大廈高效預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁的施工
- 5施工安全管理及應(yīng)急預(yù)案
- 6搜狗瀏覽器泄密對(duì)鄭州強(qiáng)制式攪拌機(jī)廠家沖擊巨大
- 7低溫及負(fù)溫下外加劑的質(zhì)量控制
- 8連拱隧道防排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與施工
- 9項(xiàng)目部成本管理實(shí)施細(xì)則
- 102013年文山造價(jià)工程師現(xiàn)場(chǎng)審核時(shí)間及地點(diǎn)
- 11減縮劑對(duì)混凝土早期自收縮的影響
- 12內(nèi)審檢查表（企業(yè)用表 空白）
- 13混凝土配合比的重要性_混凝土攪拌站
- 14[廣東]鐵路站場(chǎng)工程排水系統(tǒng)施工方案
- 15高聳結(jié)構(gòu)建筑地基設(shè)計(jì)強(qiáng)制性條文執(zhí)行檢查表
- 16工業(yè)企業(yè)成本管理
- 17咨詢工程師考試咨詢概論知識(shí)點(diǎn)：可行性研究
- 18武漢地區(qū)400KW氨制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)
- 19鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)車間工程施工組織設(shè)計(jì)
- 20宿舍樓井點(diǎn)降水施工方案8p
- 21混凝土外加劑與水泥的適應(yīng)性及對(duì)混凝土性能的影響
- 22大廈工程模板工程施工方案46p
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- 24長(zhǎng)沙火星南路天際嶺隧道施工監(jiān)控量測(cè)
- 25[廣東]框剪結(jié)構(gòu)高層住宅樓重大危險(xiǎn)源控制專項(xiàng)方案
- 26二級(jí)建造師《施工管理》復(fù)習(xí)：影響施工質(zhì)量的主要因素
- 27某高速公路試驗(yàn)檢測(cè)管理辦法
- 28橋梁檢測(cè)、評(píng)估的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
- 29某圖書館設(shè)計(jì)計(jì)算書
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成都公司：成都市成華區(qū)建設(shè)南路160號(hào)1層9號(hào)
重慶公司：重慶市江北區(qū)紅旗河溝華創(chuàng)商務(wù)大廈18樓
