利用相变微胶囊悬浮液(micro-encapsulated phase change material suspension,MPCMS)流动性佳、蓄冷密度高以及释冷过程温度平稳的优势,结合自然分层型蓄冷装置,构建了带有仿八角形散流器的圆柱形蓄冷罐三维瞬态模型。探究了质量分数为...利用相变微胶囊悬浮液(micro-encapsulated phase change material suspension,MPCMS)流动性佳、蓄冷密度高以及释冷过程温度平稳的优势,结合自然分层型蓄冷装置,构建了带有仿八角形散流器的圆柱形蓄冷罐三维瞬态模型。探究了质量分数为10%、20%和30%的MPCMS在不同流量下的自然分层释冷过程的温度迁移特性和散流器开孔数、开孔直径等对释冷过程的影响,进而提出采用喷嘴型散流器的优化策略,阐明了不同散流器结构参数对蓄冷罐斜温层厚度、散流器小孔区域温度场和出流速度的作用规律。结果表明:MPCMS作为自然分层型装置的蓄冷介质时,在释冷过程中会形成中间温度梯度大,两侧温度梯度小的斜温层区域,提高质量分数能抑制冷热流体掺混,其相变区间比热容增大有助于提升释冷与控温效能;MPCMS质量分数为10%和20%时,适当增加开孔数、选用10 mm直径散流器以及新型喷嘴型散流器可降低斜温层厚度,增强蓄冷性能;质量分数为30%时,变化开孔数与使用喷嘴型散流器与原散流器的差异不明显。本研究对推动MPCMS在自然分层型蓄冷装置中的应用以及为MPCMS储能技术研发提供科学依据具有积极意义。展开更多
本工作的目的是通过实验研究相变微胶囊悬浮液中颗粒润湿性对悬浮液导热系数的影响。主要研究内容为:(1)实验研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)两种不同种类表面活性剂及表面活性剂加入量对几种常用颗粒壁材润湿性...本工作的目的是通过实验研究相变微胶囊悬浮液中颗粒润湿性对悬浮液导热系数的影响。主要研究内容为:(1)实验研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)两种不同种类表面活性剂及表面活性剂加入量对几种常用颗粒壁材润湿性(接触角)的影响;(2)借助Hot Disk 2500s型热物性分析仪测试常用质量分数为10%的相变微胶囊悬浮液静态导热系数,观察导热系数与接触角的关系。结果表明,随着表面活性剂质量分数的增加,材料与溶液的接触角越来越小,润湿性得到改善;在小质量浓度范围(0%~0.05%)内,CTAB的改性效果比SDS的改性效果好;当表面活性剂的添加量达到0.05%后,SDS的改性效果比CTAB的改性效果好;随着润湿性的改善(接触角的减小),无论是Maxwell模型理论值还是实验测试值,导热系数都有升高的趋势,实验测试值升高幅度更大;在接触角为45~95°范围内,导热系数的理论值与实验值吻合较好,接触角小于45°时,导热系数的测量值与实验值差距较大,所以Maxwell模型只在接触角45~95°范围内能较好地表示该相变微胶囊悬浮液的导热系数。接触角小于45°时,Maxwell模型需要进行修正,并给出了修正系数A的值,证实了湿润热阻的假设。展开更多
文摘本工作的目的是通过实验研究相变微胶囊悬浮液中颗粒润湿性对悬浮液导热系数的影响。主要研究内容为:(1)实验研究了十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基硫酸钠(SDS)两种不同种类表面活性剂及表面活性剂加入量对几种常用颗粒壁材润湿性(接触角)的影响;(2)借助Hot Disk 2500s型热物性分析仪测试常用质量分数为10%的相变微胶囊悬浮液静态导热系数,观察导热系数与接触角的关系。结果表明,随着表面活性剂质量分数的增加,材料与溶液的接触角越来越小,润湿性得到改善;在小质量浓度范围(0%~0.05%)内,CTAB的改性效果比SDS的改性效果好;当表面活性剂的添加量达到0.05%后,SDS的改性效果比CTAB的改性效果好;随着润湿性的改善(接触角的减小),无论是Maxwell模型理论值还是实验测试值,导热系数都有升高的趋势,实验测试值升高幅度更大;在接触角为45~95°范围内,导热系数的理论值与实验值吻合较好,接触角小于45°时,导热系数的测量值与实验值差距较大,所以Maxwell模型只在接触角45~95°范围内能较好地表示该相变微胶囊悬浮液的导热系数。接触角小于45°时,Maxwell模型需要进行修正,并给出了修正系数A的值,证实了湿润热阻的假设。
