【摘 要】
：
本工作报道了一种通过冷压-热烧结法制备的具备低熔点、宽温域的复合定型相变材料,其中相变基体材料为硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙的共晶硝酸盐,结构支撑材料为埃洛石纳米管,导热增强材料为石墨.利用差示扫描量热仪、激光导热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪等测试手段对复合相变材料的储热性能和物理化学性能进行实验研究,结果表明:复合材料的相变温度和分解温度分别为91.3℃和627.5℃,可使用温度区间为536.2℃,优于目前文献已有报道数据.在温度为25～625℃内,其储热密度达到630.15
【机 构】
：
北京工业大学环境与能源工程学院,传热强化与过程节能教育部重点实验室,传热与能源应用北京市重点实验室,北京 100124
论文部分内容阅读
本工作报道了一种通过冷压-热烧结法制备的具备低熔点、宽温域的复合定型相变材料,其中相变基体材料为硝酸钠、亚硝酸钠、硝酸钾和硝酸钙的共晶硝酸盐,结构支撑材料为埃洛石纳米管,导热增强材料为石墨.利用差示扫描量热仪、激光导热仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和傅里叶红外光谱仪等测试手段对复合相变材料的储热性能和物理化学性能进行实验研究,结果表明:复合材料的相变温度和分解温度分别为91.3℃和627.5℃,可使用温度区间为536.2℃,优于目前文献已有报道数据.在温度为25～625℃内,其储热密度达到630.15 kJ/kg;添加10％的石墨后复合材料的热导率从0.58 W/(m·K)提高到了1.18 W/(m·K);由于埃洛石纳米管具有中空管状结构,经高温烧结后四元硝酸盐能够吸附在埃洛石纳米管中,能有效解决熔盐材料的腐蚀、泄漏以及热分解问题;埃洛石纳米管和石墨的加入没有与熔盐材料发生化学反应,证明了复合材料具备良好的化学稳定性.经100次循环后,复合相变材料的相变温度和相变潜热波动值小于3.5％,具有较好的循环稳定性.本研究丰富了熔融盐复合相变材料的配方体系和使用温度范围,为其在工业余热回收以及低中温储热领域的应用提供了基础.
其他文献
在1台共轨直喷(CRDI)柴油机上开展了不同喷射策略下桐油、乙醇与柴油混合燃料的燃烧和排放特性研究.试验结果表明:与0号柴油相比,混合燃料的着火延迟期稍长,缸内压力峰值和放热率较高,但燃烧持续期稍短;随着桐油和乙醇体积分数的增加,有效热效率(BTE)也随之增大.在低负荷时,混合燃料的CO和HC排放较高,且随着桐油和乙醇所占体积分数的增大而增加;混合燃料的NOx排放在低负荷时较低,在高负荷时略高;在高负荷时,混合燃料的炭烟排放大大减少.总体而言,混合燃料中乙醇对发动机性能的影响比桐油大.
稀薄燃烧策略可以在提高燃料效率的同时减少污染物排放,而预燃室式湍流射流点火技术作为一种强点火方式能够有效提高燃烧稳定性.采用数值模拟手段对稀薄混合气湍流射流点火燃烧特性进行研究.结果 表明:在混合气过量空气系数(φa)为1.5的情况下,湍流射流点火相较传统火花塞点火最高燃烧压力提高66.4％,NOx排放相较当量比燃烧降低93.9％;增加预燃室辅助燃料能够提高热射流初始动能,改善射流火焰结构,加速主燃室混合气消耗速率;在湍流射流点火模式下主燃室湍动能出现两个波峰,湍动能的增加对燃烧起到促进作用.
超级电容器作为一种绿色储能器件,因其具有较大的功率密度、价格低廉、绿色环保等特征而备受关注.电极材料、电解液和隔膜都会影响超级电容器的电化学性能,其中电极材料是关键因素.因此,如何制备高性能的电极材料是人们研究的重要课题之一.本工作通过方便的水热合成方法制备了金属有机框架结构衍生的Co3O4纳米叶结构.所制备的产物呈现多孔蓬松结构.通过优化溶液浓度和反应时间,研究了Co3O4样品的生长机理.三电极电化学性能测试表明:反应时间为4 h时,样品的电化学性能最好.在电流密度为0.5 A/g时,其容量可达到156
随着排放法规日趋严格,DOC-DPF-SCR后处理系统越来越广泛地应用于柴油机.位于SCR催化剂上游的DOC催化剂,其主要活性组分为贵金属铂、钯,氧化态贵金属在高温时可以气化,并能随排气迁移至SCR催化剂表面,在SCR催化剂上沉积,造成SCR催化剂贵金属中毒.将台架试验后中毒的催化剂制备成小样,并对催化剂进行了性能探究,发现贵金属中毒主要影响DeNOx的高温阶段(300℃以上)效率;同时在试验室制备两种模拟中毒样件:掺杂涂覆样件和表面涂覆样件,研究了SCR催化剂Pt中毒的现象并分析中毒后的反应机理.掺杂涂
采用石英管式流动反应器试验装置,配置不同体积掺混比(M0,M5,M10,M15)的甲醇-柴油混合燃料作为试验燃料,采集了混合燃料在不同裂解温度和甲醇掺混比下的裂解产物.应用气相色谱质谱联用仪GC-MS,对不同裂解条件下12种烃类产物的摩尔分数变化规律进行了研究;采用微克天平和扫描电镜SEM,对甲醇-柴油混合燃料裂解生成的炭烟产率及形貌特征的变化规律进行了研究.结果 表明:裂解过程中,裂解温度高于973 K时,烷烃和芳香烃的摩尔分数变化率降低,芳香烃的摩尔分数增加,相比于923 K,裂解温度为973 K,1
发动机润滑系统的设计会影响发动机的燃油经济性,主要介绍了某自主研发42.1％热效率发动机润滑系统设计思路.通过试验研究了润滑系统机油流量,对比分析了不同设计方案对发动机润滑系统的影响以及对发动机倒拖摩擦功的影响.研究表明,通过使用全可变机油泵、低黏度发动机油、油道节流孔、低张力活塞环、合理的机油加注量等方式,能够降低整机倒拖摩擦功,提高发动机效率.
柴油机的燃烧系统是混合气形成质量的关键.为改善某高强化柴油机的燃烧和排放性能,在保证原机压缩比不变的条件下,设计了一种双层双弧脊分区燃烧系统——双层燃烧室匹配双排喷孔,并基于计算流体力学软件Converge进行数值模拟,研究不同上下排喷孔油束夹角对缸内燃烧和排放的影响.研究结果表明:新设计的燃烧系统的燃烧和排放性能均优于原机,上下排喷孔油束夹角会影响燃油在上下层弧脊处的分配,较大的上排喷孔油束夹角有利于对燃烧室顶隙空间的利用和上层弧脊下侧混合气的形成,较小的下排喷孔油束夹角有利于燃烧室底部凹坑附近空气利用
以柴油-甲醇燃料为研究对象,探究柴油-甲醇混合燃料燃烧对多环芳香烃(PAHs)生成的影响规律.将AVL-Fire和Chemkin耦合,构建正庚烷-甲苯-PAHs化学反应动力学机理并验证,采用Chemkin中的均质零维反应模型进行仿真模拟,研究了柴油-甲醇混合燃料不同掺混比、初始温度、初始压力、当量比对多环芳香烃苯、萘、菲、芘(A1～A4)的影响.结果 表明:随着甲醇掺混比从0％增加到20％,A1～A4的摩尔分数峰值降幅分别为5.4％,14.6％,21.5％,28.1％,总生成率的谷值升高率分别为0.86％
为研究RDE试验动力学参数的特征与不同海拔对窗口正常性验证的影响,按照轻型车国六排放标准的要求进行12次道路试验.结果 表明:v·apos_[95]随着车速上升而升高,RPA随着车速上升而下降.按第95百分位取值得到的v·a pos_[95]不能很好地反映各速度组v·apos值的总体变化规律,取值位置前移可改善这一问题.通过动力学参数判断,WLTC循环比RDE试验激烈.市区窗口正常性验证中,计算P1点使用系数1.2,将使基准线过高,降低验证的通过率.高海拔地区的市郊、高速窗口验证中,计算P2、P3点时使用
针对国六轻型柴油机混合器存在的NH3均匀性问题,通过计算流体力学(CFD)对SCR系统内NH3分布进行仿真研究,设计NH3分布测试试验对仿真模型进行验证,优化设计混合器结构,研究了不同混合器方案对流场结构、SCR前端面NH3均匀性和系统背压的影响.结果 显示:仿真模型计算的NH3分布与试验分布趋势具有较强的一致性;优化后的混合器B2方案NH3均匀性可以达到0.97,远高于原混合器的0.88,同时背压由22.3 kPa降低到19.2 kPa;混合器多孔板从加强气流扰动和增加微小尿素液滴碰壁两个方面提升NH3