新型低溫相變蓄冷材料的熱物性及應(yīng)用研究.pdf

1、可利用電網(wǎng)低谷電實現(xiàn)電網(wǎng)“移峰填谷”的制冷設(shè)備及相應(yīng)的蓄冷技術(shù)成為近年來蓄能領(lǐng)域的國際性熱門課題,而目前蓄冷技術(shù)的研究和應(yīng)用主要集中在空調(diào)領(lǐng)域,國內(nèi)外對0℃以下的低溫相變蓄冷材料及其應(yīng)用的研究還比較少。但在食品、化工、低溫物流、醫(yī)藥、啤酒等眾多行業(yè),對于0℃～-60℃溫度范圍的蓄冷有著巨大的需求。因此,進行低溫相變蓄冷材料的基礎(chǔ)研究,測定其基本的熱物理性質(zhì),對于以后低溫蓄冷技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用,顯得尤為重要。本文圍繞研制出相變溫度為0℃～-

2、60℃,相變潛熱大的低溫相變蓄冷材料系列,為蓄冷材料在低溫貯存、冷藏運輸、工業(yè)冷源等領(lǐng)域的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并試圖將其應(yīng)用到冷庫領(lǐng)域。在實驗研究中,探索出利用DSC繪相圖尋找共晶濃度、共晶溫度的方法,測得甲酸鈉、苯甲酸鈉、乙酸鉀、乙酸鈉等有機鹽溶液的共晶濃度、共晶溫度、相變潛熱,同時對其比熱進行了測量。在上述研究基礎(chǔ)上,對低溫相變蓄冷材料的相變潛熱、比熱、導熱系數(shù)、密度,蓄冷材料的價格等方面進行一級模糊數(shù)學綜合分析,對其進行綜合評價,篩

3、選出綜合性能指數(shù)大,即相變溫度為0℃～-60℃,具有高相變潛熱值的有機、無機蓄冷材料。利用FLUENT軟件對間接蓄冷(蓄冷球)和直接蒸發(fā)式蓄冷(螺旋盤管)進行數(shù)值模擬研究,得到凝固過程中不同時刻蓄冷體內(nèi)蓄冷材料的溫度場及固液相比例。通過比較,直接蒸發(fā)式螺旋盤管換熱效率高,在相同時間內(nèi)蓄冷能力強,適合用于冷庫蓄冷。研究低溫相變蓄冷材料在冷庫蓄冷的方案,將綜合性能指數(shù)較高的22％wt的MgCl2溶液作為相變蓄冷材料,運用到肉食品冷庫低溫間蓄