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题名方腔内正十八烷相变材料凝固放热特性试验研究
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作者
曹世豪
赵锡佳
王方全
喻贤磊
杨荣山
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机构
河南工业大学土木工程学院
河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室
西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室
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出处
《材料导报》
北大核心
2025年第9期259-263,F0003,共6页
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基金
国家自然科学基金(52272442,51908197)
河南省科技攻关项目(242102240026)
河南省粮油仓储建筑与安全重点实验室开放课题(2024KF08)。
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文摘
针对方腔内正十八烷相变材料的凝固放热特性问题开展研究。首先测试液相密度、动力黏度等与温度的关系,完善热物理参数。随后设计出正十八烷的凝固放热性能综合试验,测得温度时空分布特征以及凝固边界演化规律。建立流-固-热三场耦合计算模型,分析液相自然对流的影响。结果表明,液相密度与温度呈线性减小关系,动力黏度与温度呈二次多项式减小关系,而热膨胀系数介于9.03×10^(-4)~9.55×10^(-4)℃^(-1)。在低温环境下,方腔内正十八烷的凝固边界呈现对称状向中心点蔓延,整个凝固放热过程可分为四个阶段,其中前两个阶段储能释放量占比达到97.1%,而液相自然对流传热仅对第一阶段有微弱的影响。此外,正十八烷的凝固放热效率与冷却温度呈四次多项式关系,其中15℃为最优冷却温度。
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关键词
相变材料
正十八烷
凝固边界
温度
自然对流
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Keywords
phase change material
n-octadecane
solidification boundary
temperature
natural convection
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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