空调用纳米复合相变材料的制备及其蓄冷特性的研究

来源 :哈尔滨商业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xcwindd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着国民经济的快速发展,我国能源消耗持续增加,电力供应矛盾问题也日益突出,其中集中空调作为我国公共建筑的耗能大户,俨然成为重点的节能对象。在空调领域应用蓄冷空调技术是提高能源利用率,缓解电力供应矛盾的有效措施之一。目前,工程中较为常见的蓄冷空调系统为冰蓄冷,然而水的相变温度低导致了系统的蒸发温度和制冷性能系数COP较常规空调系统大为降低。因此,研制出适合空调工况且性能优异的相变蓄冷材料,对提高蓄冷系统效率具有重大的意义。相对无机相变材料,有机相变材料过冷度小且不存在相分离的现象,但其相变潜热值和导热系数相对较低。针对上述问题,本文提出采用有机物碳链的接枝改性方法和纳米复合技术来提高有机相变材料的潜热值和导热系数,从而制备出适合空调工况的且性能优异的纳米复合相变材料。同时,对研制出的新型纳米复合相变材料在蓄冷系统中的蓄冷特性进行分析。主要研究工作和研究成果如下:(1)采用步冷曲线法初步筛选出相变温度适合空调工况的多种有机相变材料。然后对实验筛选出的有机相变材料进行差示扫描量热(DSC)测试,最终研制出一种相变温度为6.4℃,相变潜热值为215.1J/g的新型有机相变材料YS-1。(2)针对有机相变材料潜热值低的问题,利用极性单体顺丁烯二酸酐(MAH)对相变材料基液YS-1进行接枝改性研究。通过正交试验法确定影响接枝产物接枝率的主要因素,并得出试验的最佳方案。采用傅里叶红外光谱(FTIR)对最佳方案下制得的接枝产物YS-1-MAH的分子结构进行表征。结果表明,YS-1-MAH的红外光谱上出现了MAH的五元环伸缩振动特征峰,并且改性后的YS-1-MAH相变潜热值较YS-1有所提升。(3)采用纳米复合技术对改性后的YS-1-MAH进行进一步研究。将纳米石墨烯与YS-1-MAH直接共混,通过超声振荡、添加分散剂等方法制备出新型纳米复合相变材料。同时对分散剂的种类、浓度以及超声时间对纳米复合材料分散稳定性的影响进行研究,最终确定出石墨烯纳米复合材料制备的最佳工艺。采用瞬态平面热源法测量纳米复合材料的导热系数,结果表明,纳米复合相变材料YS-15(0.5wt%的石墨烯/YS-1-MAH)在8℃和-10℃时的导热系数比相变材料基液YS-1提高了 26.8%和30.4%。(4)将自行开发的纳米复合相变材料YS-15应用到直接接触式蓄冷空调系统中,建立了直接接触式蓄冷器的物理模型和数学模型,利用ANSYS-FLUENT对纳米复合相变材料在蓄冷器内的蓄冷特性进行了数值模拟。研究了纳米复合相变材料蓄冷过程中温度、体积分数以及蓄冷量、蓄冷率的变化,并与未经过改性的相变材料基液YS-1进行对比。为新型纳米复合相变材料的实际应用提供了理论依据和重要参考。
其他文献
氮氧化物是主要的大气污染物之一,严重危害生态环境与人体健康。选择性催化还原(SCR)技术是现阶段对固定源烟气中氮氧化物脱除最有效的方法之一。目前高温SCR技术已趋于成熟,但
随着社会的发展及人们物质生活水平的提高,商业综合体建筑近年来发展迅猛,越来越受到人们的欢迎,成为人们日常休闲、购物、娱乐的重要场所。湿热地区由于气候环境的特殊性,夏
近年来,微纳米马达由于其在药物运输、生物感应和环境治理等方面的广泛应用已经引起了学术界越来越多的关注。作为微纳米马达中重要的一类分支,光驱动微马达可以将清洁的光能
线虫是后生动物中种类丰富的动物之一。由于线虫的结构简单,一些线虫已被用作神经和进化研究的模型生物,如秀丽隐杆线虫。然而,在线虫类中,有一类感染动物的线虫,又称寄生线
众所周知,海洋是一种复杂的腐蚀环境,海水本身是一种强的腐蚀介质,同时波、浪又会对金属构件产生冲击,加上海洋微生物、附着生物等多种因素耦合,对腐蚀进程产生直接或间接的
信息技术的快速发展促使网络数据呈现几何式增长,导致数据量越来愈大,对文本信息有效的检索和利用也越来越困难。面对海量的信息,尤其是面对爆炸式增长的文本信息,高效的从海量文本中捕获到有用的信息,已经成为当前亟需解决的问题。为了解决这一问题,需要从文本中提取能够反映文本主题的中心词,这些词被称为关键词。关键词很好的体现了作者的思想以及文章的主题,能够使读者快速的了解一篇文章的主要内容,因此拥有一种熟练的
股东提案权,是指股东通过提出议题提案或议案提案来参与公司管理的权利。股东提案权制度具有增进公司与股东之间良性沟通、监督公司经营管理者行为、敦促公司承担社会责任等多重效果,在世界各国的公司治理实践中已经取得了较为显著的成效。我国现行股东提案制度只适用于股份有限公司,而其中,上市公司作为股份有限公司的重要类型,股权结构更为分散,更有利于股东提案制度发挥其作用。但是,由于我国引入股东提案制度时间较晚,相
土壤污染作为环境污染中不容小觑的一部分,具有迁移性强、基质复杂、不可逆、随时间累积、污染来源多等特点。土壤中的挥发性有机物(Volatile Organic Compounds,VOCs)对人类
随着经济与工业化的迅速发展,土壤砷污染日趋严重,已成为全球共同关注的热点问题。土壤中砷的环境行为受到许多土壤矿物组分的影响,例如水铁矿、赤铁矿和锰氧化物等,它们会与
网络技术的快速发展在给生活带来便捷的同时,也带来了不计其数的安全风险。而在解决网络入侵事件的诸多环节中,如何快速高效的检测入侵行为最为关键。现有入侵检测相关的研究