潜热储存技术研究进展及应用

对潜热储存的相变材料和相变蓄热器及其性能强化方面进行了介绍,对潜热储存技术的研究目标和方向提出了展望。

纳米技术在相变蓄能材料中的应用

综述了近年来纳米技术在相变材料中的应用进展,总结了相变材料制备过程中不同的复合方法,重点介绍了在相变微胶囊中的应用,讨论了纳米技术应用中存在的难题及解决方法,为纳米复合相变材料的进一步发展提供参考。

雪花型翅片提高相变储热单元储/放热性能

相变储热技术能够很好地解决可再生能源在利用过程中的波动性和不稳定问题。然而,现有可供选择的相变材料均存在热导率低这一致命缺陷,导致储/放热速率十分缓慢,严重制约了其实际工业应用。为此,本文基于雪花晶体的分形结构,提出了一种新型翅片结构来提高填充了相变材料的潜热储存单元储/放速率。针对该单元储/放热过程进行了全三维多场耦合数值模拟研究,结果表明,在同一换热流体流动条件下,与具有相同体积的纵向翅片相比,雪花型翅片能够显著提高潜热储存单元的传热速率和温度均匀性,完全熔化/凝固时间可分别缩短26.87%和32.01%;尽管储热单元的储/放热速率均得到了大幅度提升,但是液态相变材料最大速度的积分平均值在储热过程中降低了26.83%,而在放热过程中提高了18.00%。

棕榈酸/二氧化硅相变微胶囊的制备及性能研究

采用乳液模板自组装法通过界面缩聚制备了以棕榈酸(PA)相变材料为核、二氧化硅(SiO2)为壳的相变微胶囊,研究了不同核/壳质量比对PA/SiO2相变微胶囊的表面形貌、微观结构、相变储能性能、热稳定性和热循环性能的影响规律。结果表明,随着核/壳质量比的增加,PA/SiO2相变微胶囊呈现更完整的核/壳结构和更均匀的球形外观,其最佳核/壳质量比为60/40;所形成的微胶囊的最高相变储热能力可达98.78%;致密SiO2包覆层的形成能够有效阻止相变芯材融化后的泄露和流失,同时也提升了相变微胶囊的热稳定性能,该相变微胶囊在快速热冲击下仍保持良好的形态稳定性,并展示了良好的相变可逆性和相变耐久性,该相变微胶囊可广泛应用于工业及民用各领域的潜热储存和热管理。

纳米胶囊化二元复合相变材料的制备及热性能

以正十八烷(C18)和硬脂酸丁酯(BS)为复合芯材(PCMs),聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为壁材,通过无皂乳液聚合法制备纳米胶囊化相变材料,探讨了乳化剂种类和用量、引发剂种类和用量、芯壁比对纳米胶囊的影响,并采用TEM、SEM、FTIR、XRD、DSC和TGA对纳米胶囊的形貌、化学结构和热性能进行了测试表征。结果表明:当烷基乙烯基磺酸盐(AVS)用量占油相总质量的3.0%,过硫酸铵(APS)用量占单体MMA质量的1.2%,芯材与壁材质量比(芯壁比)为2∶4时,制备的纳米胶囊单体转化率最高、粒径最小、球形形貌最规整。相变纳米胶囊的熔融焓和结晶焓分别为56.89和54.02 J/g,具有良好的储热能力和耐热性能,且整理于棉织物上有较好的调温效果。

An Experimental Study on Thermal Characteristics of Laurie Acid as a Latent Heat Storage Material during Melting Process

The objective of this study was to establish the thermal characteristics of the lauric acid (95% purity) as a latent heat storage material filled in the annulus of vertical concentric double pipe during its melting process,The temperature data were used to determine the thermal characteristics,including the temporal temperature variations and the effects of the mass flow rate and the inlet temperature of the heat transfer fluid on the heat transfer coefficient and the heat charging fraction during the melting process,The results indicated that the time to reach to heat charging fraction of 1.0 could be altered by changing the mass flow rate and the inlet temperature of the heat transfer fluid.

尿素脱蜡制备低熔点相变蜡的工艺研究

以减一线馏分油(简称减一线油)为原料进行尿素脱蜡工艺研究,得到尿素络合制备低熔点相变蜡的适宜工艺条件:络合温度为25℃、尿素溶液加入量(w)为91%、尿素溶液组成为m(尿素)∶m(异丙醇)∶m(水)=45∶35∶20、反应时间为60 min、洗油量(w)为76%。在此条件下得到的粗蜡收率为28.2%,熔点为29.6℃,正构烷烃质量分数为94.9%,脱蜡油凝点小于-60℃。对该粗蜡进行发汗后处理可以得到相变蜡,其熔点为31℃,焓值为201.9 kJ kg。

采用新环保技术的Bombardier TRAXX DE机车

在世界范围内正在努力减少铁路柴油机排放的形势下,Bombardier运输公司正在大力开发未来的节能技术。该公司与欧洲铁路工业协会(UNIFE)中的发动机制造厂、铁路运营公司以及铁路机车车辆制造商密切合作,使UNIFE在欧洲环保标准的进一步发展中扮演积极角色。除此之外,优化现有技术,同时开发新技术,也是Bombardier公司发展战略思想的组成部分。针对这种技术背景、立法情况以及铁路车辆产品使用寿命长达40年之久的事实,TEAXX机车平台由于采用模块化结构,不仅能够使新机车适应最新技术,而且也能够使现有机车适应最新技术。