相变蓄冷保温箱的模拟仿真与实验

利用一种新型低温相变材料制作可以长时间维持低温的保温箱,测试新材料保冷性能并用模拟与实验对比探究低温材料的融化规律。利用自制保温箱做了空载实验,并利用ANSYS Fluent软件对空载箱内温度分布做出模拟。结果表明保温箱内上层蓄冷剂较快融化,底层维持低温时间较长,中间底面温度维持低温较久;底面模拟温度曲线与实验一致,中间温度差别大因为现实中存在自然对流热空气上浮,使得中间温度高于底面温度。利用ANSYS Fluent软件对箱内温度分布做出模拟,模拟温度曲线与实验一致,模拟得出蓄冷箱内部的融化一般是从边角开始,需要优化边角结构。因为有漏热存在,实验温度分层严重,而模拟因为条件理想化,不存在漏热,所以温度分布均匀,基本不存在分层。

三元硝酸盐/陶瓷基相变材料的制备及热物性研究

为提高硝酸盐相变材料导热性能和研究三元硝酸盐的共晶特性,采用饱和溶液法配制了不同质量配比的KNO_(3)、LiNO_(3)和Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O样品,测试了其熔点和相变潜热,并采用直接浸泡法制备了KNO_(3)-LiNO_(3)-Ca(NO_(3))_(2)/陶瓷基相变材料,测试其相变温度、相变潜热及导热系数等热物性参数。实验筛选出相变温度较高,潜热较大的三元硝酸盐KNO_(3)-LiNO_(3)-Ca(NO_(3))_(2)·4H_(2)O为60∶30∶10配比,其相变温度为116.8℃,相变潜热为46.7 J/g。实验结果表明:所测三元硝酸盐/陶瓷基相变材料和三元硝酸盐的相变温度基本一致,单位相变潜热是三元硝酸盐试样的35.43%;三元硝酸盐/陶瓷基相变材料的导热系数在常温下相较三元硝酸盐提高了9.27倍,且随温度的升高呈下降趋势;三元硝酸盐/陶瓷基相变材料的分解温度为620℃,较纯三元硝酸盐提高了20℃,增强了其高温稳定性。