超重条件下相变热沉结构拓扑优化及温控性能研究

利用相变热沉有望解决高速飞行器大热耗电子设备的热控难题。为强化相变热沉温控性能,基于固体各向同性罚函数的变密度拓扑优化方法对相变热沉进行传热拓扑优化设计。而飞行器在机动飞行过程中常处于超重状态,其可能会影响相变热沉的性能。因此,对拓扑优化的导热式优化热沉(Ⅰ)和自然对流式优化热沉(Ⅱ)在超重(1g~7g)下的温控性能进行了数值研究。研究结果表明:热沉Ⅱ吸热速度和温控性能优于热沉Ⅰ,PCM总融化时长缩短11 s;以60℃为目标,在1g、3g、5g、和7g下,热沉Ⅱ的温控时长比热沉Ⅰ分别延长了19.75%、17.44%、4.01%和1.62%;超重会强化PCM间的自然对流,显著提升热沉温控性能,但其强化效应随超重的增强而减弱;超重对热沉Ⅰ的强化作用大于热沉Ⅱ,且会缩短热沉间性能差异。

聚氨酯型固-固相变储能材料对沥青调温效果的影响研究

聚氨酯型固-固相变储能材料可以有效提高沥青的相变储能能力,从而在调节路面温度的同时,减小温度波动。基于上述背景,针对聚氨酯型固-固相变储能材料对沥青调温效果的影响展开研究。确定相变材料的分类标准,并分别研究其储能原理及具体应用情况,完成对聚氨酯型固-固相变储能材料特性的分析。在此基础上,定义周期性储热边界条件,根据沥青调温过程中内聚能密度的变化形式,推导相变储能材料的能量变化规律,从而确定聚氨酯型固-固相变储能材料对沥青调温效果的影响能力。

适用于苏北地区日光温室的相变材料筛选与测试

为解决日光温室存在的问题,以苏北地区为例,根据苏北地区气候特点,筛选硬脂酸正丁酯(PCM1)、石蜡(PCM2)、石蜡与硬脂酸正丁酯按质量比5∶5配合的复合相变材料(PCM3)、90%Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O+2%硼砂+8%膨胀石墨(PCM4)共4组材料,通过差示扫描量热试验、热物理参数测定试验、蓄放热性能试验以及经济性分析,并采用熵权法进行多指标评价,结果PCM3以0.320的相对优属度位列第一。将所筛选出的PCM3应用于无后墙日光温室中,并以普通无后墙日光温室作为对照。试验结果表明,PCM3对温室内空气温度、土壤温度均有所优化,可有效缩小日光温室的昼夜温差,提高日光温室夜间温度,优化温室内热工性能。

复合相变材料在建筑节能领域的研究进展

相变材料在解决建筑能耗方面具有广阔应用前景。针对使用单一相变材料容易产生泄漏、导热性差、存在污染性、腐蚀性、过冷和相分离的问题,提出将相变材料制备成复合相变材料再添加到建筑材料中。对相变材料进行了细化分类,介绍了相变材料的选用原则;归纳了两大类最常用的复合相变材料的制备方法和热物性质研究方式;梳理了将相变材料应用到建筑节能领域的多种应用方式;总结了复合相变建筑材料的掺入对建筑控温的应用效果。综合分析表明:复合相变建筑材料的掺入对建筑物温度具有明显的调控效果。温度升高时,复合相变材料吸热降低室内温度;温度降低时,复合相变材料放热提高室内温度。复合相变材料结合建筑材料使用可以在一定程度上提高建筑物的热惰性和热舒适性,但应对其应用耐久性和稳定性应进行进一步研究,最后对其发展趋势进行了展望。

复合相变材料的制备与评价

针对天然气水合物钻井过程中,钻井液易侵入地层改变水合物赋存的地层温度、压力及化学条件,进而导致井壁周围地层水合物分解及井壁失稳等问题。对南海海域水合物钻井过程中水合物分解导致井壁失稳的问题进行了分析及研究,采用智能控温的方法,通过蠕虫状石墨吸附改性正构烷烃制备了复合相变材料。结果表明,制备的复合相变材料相变潜热性能较好,相变温度在17~18℃时可控,粒径满足现场有效回收筛分粒度的基本要求,且与钻井液配伍性良好,适用于水合物储层钻井用水基钻井液体系。

相变储能墙体应用于避难硐室的基础试验研究

提出了一种避难硐室相变储能墙体蓄热控温的方法,即常规状态下矿井压风、储能墙体相变蓄冷,发生矿难时墙体相变吸热的耦合控温方法;将硅藻土基相变材料作为储能骨料添加物制备复合水泥砂浆后敷设到避难硐室墙体,达到控温效果。试验结果显示:当储能骨料掺入量为15%,活性炭的掺入量为6%,制备的复合水泥砂浆可适应用到避难硐室的储能墙体结构中,改善避难硐室内热环境。

复合高分子相变材料研究进展

综述了复合高分子相变材料的研究进展,介绍了各种复合高分子相变材料的性能及应用,与高分子复合可以拓展相变材料的应用领域。

相变材料与夜间自然通风改善帐篷室内热环境研究

针对帐篷热容小、热惰性低、储热能力差,常常导致帐篷内温度波动剧烈出现夏季室内温度比室外温度高,冬季室内温度比室外温度低的现象,提出将相变材料与夜间自然通风技术结合运用来改善帐篷的室内热环境。经过对比实验研究表明,在夏季炎热的气候条件下,帐篷采用相变材料能够有效地控制室内空气温度波动及温度上升,最大降低室内温度6.4℃,但会导致夜间室内温度比室外温度高;为防止上述现象出现,而采取夜间自然通风的方式能够较好的带走白天储存在相变材料中的热量,最大可降低室内空气温度2.5℃。

复合相变储能材料研究与应用新进展

本文综述了近年来低温相变材料的研究和应用状况,介绍了相变材料的种类、特点及储能机理,并指出了各类相变材料存在的问题和解决方法,同时展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。

相变储能材料的研究及应用

综述了相变储能材料的研究进展和实际应用。介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储能机理和优缺点;介绍了一些新型的相变材料,并结合实例探讨了相变材料在太阳能利用、建筑节能等领域的应用;展望了未来相变材料的发展方向和应用前景。

相变建筑节能材料的应用研究与进展

相变储热技术是利用低品位能源,实现建筑节能的重要途径.就近年来国内外适合于建筑用相变材料的选择,相变材料与普通建筑材料的结合技术及其储能性能进行了对比与分析,提出了本领域主要研究内容.

相变储能材料的研究进展

综述了相变材料的研究进展状况 ,介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储能机理和优缺点 ,并介绍了一些新型的相变材料 ,指出了该领域中有待解决的问题 ,展望了未来相变材料的发展前景。

复合相变储能材料的制备及应用研究进展

系统概述了复合相变储能材料的制备方法及其研究进展.特别介绍了固-液复合相变储能材料的制备方法,如熔融浸渍混合法、溶胶-凝胶法、静电纺丝法、真空渗入法和超声波法等.并结合实例探讨了复合相交储能材料在太阳能利用、建筑节能和纺织行业等领域的应用,在此基础上对其研究方向进行了展望.

含新型稀土储氧材料的高性能天然气汽车尾气净化Pd催化剂

制备了以La Al2O3和La Al2O3+CeO2 ZrO2 MnOx为载体的天然气汽车尾气净化Pd催化剂。结果表明,与Pd/La Al2O3相比,Pd/Al2O3+CeO2 ZrO2 MnOx催化剂能极大地降低CH4的起燃温度并显著改善催化剂的反应性能。经1000℃水热老化后,CH4的起燃温度仅上升了40℃,表现出优异的抗老化性能。

被动节能在某室内恒温游泳池中的应用

在该恒温游泳池设计中引入了自然通风系统,结合CFD模拟结果确定了进排风方案。给出了自然通风、自然通风与机械通风联合运行和空调运行的逻辑判定条件。采用广州市典型气象年的气象资料计算了全年通风运行时间,并通过全年能耗模拟分析了其节能效益。

相变储湿复合材料及其应用研究进展

人类在面临化石能源枯竭的同时,对能量的利用率依然还停留在较低的水平。因此,在大力发展新能源的同时,着力研发具有"自身被动调节能力"的新材料具有十分重要的意义。相变储湿复合材料是一种具有相变调温性能和储湿调湿性能的复合材料,它在建筑墙体材料领域具有大规模商业应用的潜力。本文首先对相变储湿复合材料的作用原理、相变材料的封装技术、调湿材料的分类与选择等方面作了简要的介绍;并就相变储湿复合材料在建筑墙体材料中的应用情况进行了具体的分析,详细指出了双壳微纳米相变胶囊、多元脂肪酸/SiO_(2)相变储湿复合材料和癸酸-棕榈酸@Ce-La/TiO_(2)复合材料的特点,详细评述了相变储湿复合材料存在的主要问题及其研究现状。在此基础上,指出优化相变储湿复合材料的耐久性、开发多功能型相变储湿复合材料是相变储湿复合材料未来的主要发展方向。

石蜡基复合相变材料制备及低红外辐射表征

以石蜡为相变材料,Al粉为填料,制备出在红外波段具有较低辐射能量的复合相变材料,并对复合相变材料的结构、热性能和红外发射率进行了表征。结果表明:添加40%Al粉的石蜡基复合相变材料的红外发射率可低至0.2,此材料的相变温度是49.8℃,其相变潜热是121.47 J/g。采用试板法测试了相变材料石蜡控温效果,并将控温结果与理论计算相结合。计算结果表明,添加40%的Al粉得到的复合石蜡相变材料可以在理论上使其辐射能量至少降低85%。

新型调湿调温双功能硅藻土基复合材料的制备

以硅藻土、丙烯酸、甲基纤维素以及相变储能材料为原料,通过反相悬浮法制备出一种新型调湿调温双功能硅藻土基复合材料.研究各种组分含量对其调湿调温性能的影响,通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析仪表征其结构和热稳定性能.研究结果表明:当丙烯酸、甲基纤维素、相变材料的含量分别为15%、30%、10%时,复合材料的调湿调温效果最好,其吸放湿率分别为125.7%和81.8%,且复合材料在300,℃以下具有良好的热稳定性.

高性能天然气汽车尾气净化钯催化剂的研制

考察了Pd、Pt、Pd-Rh和Pt-Rh对天然气汽车尾气净化催化剂的影响。制备了以La-Al2O3、La-Al2O3+Ce2O-ZrO2和La-Al2O3+CeO2-ZrO2-MnOx为载体的天然气汽车尾气净化钯催化剂。结果表明,Pd/Al2O3+CeO2-ZrO2-MnOx催化剂能极大地降低CH4的起燃温度并显著改善催化剂的反应性能。该催化剂经1000℃水热老化后,CH4的起燃温度仅上升了40℃,表现出优异的抗老化性能。

生态建筑的温度控制技术

关注环境、资源等问题的生态建筑设计越来越受到人们的重视。笔者在注重生态建筑设计的背景下,对生态建筑的温度控制技术作了分析和总结,并提出建筑环境的绿色化策略、建筑本体的缓冲层策略、利用自然能源策略的概念。同时,结合某些建筑实例,阐述了具体运用这些技术进行温度控制的策略和措施。