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近年来,随着易腐食品需求量逐年增加,冷冻冷藏业已经成为能源消耗较大的产业之一。在全球能源日益紧张之际,提高能源利用率、开发利用新能源显得尤为重要。蓄冷技术与冷藏运输相结合的运输方式已成为冷藏运输业的新议题,而研制不同相变温度的蓄冷介质已成为蓄冷式冷链运输的核心。目前温度范围在-10~-20-C的低温相变蓄冷介质较少。因此,本文着眼于研制低温、高潜热值、过冷度小、循环稳定性好的无机相变蓄冷介质,并将其运用到蓄冷板中进行相应的动态模拟研究。本文针对冷藏运输设备用相变蓄冷介质进行研究,研制出适合冷藏运输用的低温高潜热值的相变蓄冷介质,对其相变温度、相变潜热等热物性进行测试,同时对蓄冷板内蓄冷介质的蓄冷特性进行了动态模拟研究。(1)将不同无机相变材料(PCM)按照不同比例进行复配,利用步冷曲线法制备出适合冷藏运输设备用的无机蓄冷介质HSW-9和HCW-5,针对无机相变蓄冷介质过冷度大、易相分离等缺点,添加成核剂和增稠剂对其进行改性研究。经过改性后的相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5过冷度分别较之前减小了61.2%和43.2%且无明显相分离现象。(2)采用差示扫描量热法(DSC)对改性后的相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5的热物性进行了研究。用差示扫描量热仪测量了相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5的潜热值和相变温度,多元无机相变蓄冷介质HSW-9的潜热值为276kJ/kg,相变温度为-9.6-C,相变蓄冷介质HCW-5的潜热值为257.6kJ/kg,相变温度为-18.8℃。经过50次蓄冷释冷循环,相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5相变温度及相变潜热值变化很小,相变潜热最大变化率分别为1.29%和0.31%,相变温度最大变化率分别为2.06%和0.53%,说明改性后相变蓄冷介质HSW-9和HCW-5的热稳定性良好没有发生相分离。(3)对蓄冷介质在蓄冷板内的冻结过程进行数值模拟,研究了蓄冷板内相态分布及温度分布情况。结果表明:蓄冷介质凝固过程是沿蓄冷盘管外侧由近到远逐步推进的;蓄冷初期凝固速率很快,然后逐渐变缓。同时,研究了载冷剂进口流量和进口温度对载冷剂出口温度、蓄冷板内蓄冷量的影响。结果表明:在载冷剂进口温度不变时,载冷剂进口流量越大,对流换热系数越大,管内载冷剂平均温度越低,管内外换热温差越大,相变蓄冷介质越快进入相变阶段,蓄冷量增长也越快。当进口流量保持不变时,载冷剂进口温度越低,管内外换热温差越大,换热效率越高,相应的蓄冷量增加的越快,蓄冷完成时间越短。