【摘 要】
：
为探究石蜡融化时泡沫铜的填充对其内部传热的影响,设计并搭建了一套可视化蓄能实验装置.分析了泡沫铜填充率对石蜡相变过程的强化传热机理,并建立其传热数学模型,利用fluent软件对石蜡融化的相变传热过程进行数值计算.实验和模拟结果表明,当泡沫铜的填充率从0％增大到1.28％时,复合相变蓄热材料的融化时间从901 s缩短到830 s,较纯石蜡减少了 7.88％,液化速率和蓄热速率较纯石蜡分别提高了 7.11％和10.54％,而当泡沫铜填充率为1.28％时,石蜡内部温度梯度最小,为9.1 K.泡沫铜的填充强化了石
【机 构】
：
上海理工大学能源与动力工程学院,上海市动力工程多相流与传热重点实验室,上海200093;丹佛斯(上海)投资有限公司,上海200233;同济大学机械与能源工程学院,上海201804
论文部分内容阅读
为探究石蜡融化时泡沫铜的填充对其内部传热的影响,设计并搭建了一套可视化蓄能实验装置.分析了泡沫铜填充率对石蜡相变过程的强化传热机理,并建立其传热数学模型,利用fluent软件对石蜡融化的相变传热过程进行数值计算.实验和模拟结果表明,当泡沫铜的填充率从0％增大到1.28％时,复合相变蓄热材料的融化时间从901 s缩短到830 s,较纯石蜡减少了 7.88％,液化速率和蓄热速率较纯石蜡分别提高了 7.11％和10.54％,而当泡沫铜填充率为1.28％时,石蜡内部温度梯度最小,为9.1 K.泡沫铜的填充强化了石蜡的导热强度,但一定程度上削弱了石蜡内部的自然对流传热强度,且泡沫铜填充率越大,对自然对流的抑制效果越明显.此外,当泡沫铜填充率为0.72％时,蓄能装置中石蜡的蓄热量为20 537.88 J,蓄热速率为24.07 J/s,复合相变蓄热材料的蓄热性能较好.
其他文献
以NbC为前驱体,原位一步热处理制备了 Nb2O5/NbC粉末光催化剂,研究了不同热处理温度(400,550,600℃)和保温时间(1,2,3 h)获得样品的光催化特性.使用XRD、SEM、HRTEM、XPS和UV-Vis、FT-IR对样品进行表征.结果表明,NbC氧化生成Nb2O5正交晶相,在400℃热处理1～3 h的样品中能明显观察到残留的NbC,形成了产物Nb2O5/NbC.随热处理温度的升高和保温时间的延长,NbC成分减少,可见光吸收逐渐降低.对样品在紫外可见光下降解亚甲基蓝的性能进行测试,发现4
沥青混合料作为道路主要铺设材料,该材料在车载作用下所产生的蠕变将加速路面损耗.因此,研究沥青混合料蠕变行为具有重要工程价值.为描述沥青混合料蠕变全过程,将一个非线性黏塑性元件与Burgers模型进行串联,得到一个非线性黏弹塑性蠕变模型.为了分析应力和温度对沥青混合料蠕变行为的影响,在不同应力和温度条件下对沥青混合料进行了单轴压缩蠕变实验.通过origin软件自定义拟合功能,将实验数据与蠕变模型进行拟合,得到该模型的6个力学参数.拟合相关系数大于0.98,表明模型具有较好的拟合精度.利用origin软件中的
以高轻度骨料混凝土为基础,通过引入不同体积比(0％,1％,2％和3％(体积分数))的钢纤维对混凝土进行改性研究,通过对流动性、抗压抗折、冲击压缩等性能分析,研究了钢纤维掺量对混凝土基体的影响.结果表明,钢纤维掺入后,高强混凝土的流动度逐渐降低,从198 mm降至144 mm;随着钢纤维含量的增加,高强混凝土的抗压强度和抗折强度均逐渐升高,在钢纤维含量为3％时,抗压强度和抗折强度达到最大值,整体强度上升趋势呈现出前期强度增幅快,后期增幅慢的特点;SEM分析发现,钢纤维的直径约为200 μm,表面无凹坑,比较
以脱脂棉为原料采用硫酸水解法制备纳米纤维素,通过采用偶联改性和TEMPO氧化改性方法进行改性,然后采用浇铸成膜法,制备纯环氧树脂膜、含量为5％(质量分数)CNC、偶联改性CNC(S-CNC)及其TEM-PO氧化改性(O-CNC)/环氧树脂复合材料.使用红外光谱、透射电镜、扫描电镜、紫外可见分光光度计、万能材料试验机、热重分析仪等仪器对纯Epoxy和复合材料进行性能测试.实验数据表明,与纯环氧树脂膜对比,加入S-CNC及其O-CNC的环氧树脂复合材料,断面更加粗糙,裂纹增加,加入纳米纤维素的环氧树脂复合材料
采用机械合金化方法制备了 Fe-5％Ni(质量分数)纳米晶粉末,通过压实、涂覆环氧树脂和在不同退火温度(550,600,650和700℃)下热处理得到了纳米晶Fe-5％Ni(质量分数)软磁复合材料,并对软磁复合材料的结构、微观形貌和磁性能进行了表征.结果表明,纳米晶Fe-5％Ni软磁复合材料主要以体心立方(bcc)和面心立方(fcc)的结构为主,在球磨40 h时,Fe-5％Ni纳米晶粉末的晶化程度最好;随着退火温度的升高,样品的尺寸逐渐增大,基本都分布在40～90 μm之间,表面呈现出片层状结构,在650
通过金属鳌合法制备了壳聚糖镓配合物,运用有机元素分析及电感耦合等离子发射光谱(ICP)法测定了 C、H、O、N等元素比重,并运用粘度法、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱分析(FTIR)、热失重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)对壳聚糖镓配合物进行了表征,考察了壳聚糖镓配合物的抗菌性能.结果表明,在55℃水浴中鳌合制备的壳聚糖镓配合物(CS-Ga)对大肠杆菌与金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度分别为0.18和0.16 mg/mL;浓度为1.0 mg/mL的壳聚糖镓配合物在与细菌混合培养仅60 min后,
为了研究Al含量对高熵合金CoCrCu0.5FeTi0.5Alx高熵合金组织及力学性能的影响,通过真空电弧炉熔炼CoCrCu0.5FeTi0.5Alx(x=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)高熵合金.利用X射线衍射仪测量合金的晶体结构,采用扫描电镜观察合金微观组织,利用维氏显微硬度计和万能试验机测试合金的显微硬度和压缩力学性能.结果表明,CoCrCu0.5FeTi0.5Alx由FCC相和BCC相混合组成.随Al含量的增加,硬度逐渐上升,当x=0时硬度最小为323.61 Hv,在x=1时最大为76
通过非离子表面活性剂吐温-20(Tween-20)和1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐((Bmim)PF6)配制成微乳液,构建有序分子聚集体(OMA),以此作为反应软模板,室温条件下,制备纳微结构聚苯胺材料(P-PANI).SEM测试结果表明所合成的P-PANI纤维直径约为80～110nm,长度较长,分散均匀,呈现很好的三维多孔结构.FTIR、XRD和TG结果说明所合成的材料均为质子酸掺杂PANI结构,P-PANI结构具有较好的规整性和热稳定性.在0.1 A/g放电电流密度下P-PANI比容量为535.4
根据放射性废物处理用材的技术要求,在不锈钢22Cr21Ni12基础上优化设计两组耐热不锈钢材料S1、S2,利用金相、拉伸、高温蠕变等测试手段,研究固溶处理工艺对这两组材料性能的影响规律.结果表明,S1、S2经固溶处理后均发生再结晶形成奥氏体孪晶;随着固溶温度的升高,S1、S2的强度均有所下降,在固溶温度超过1 080℃后下降更明显.当固溶温度高于1 080℃时,S1、S2晶粒均出现了异常长大,但S2的晶粒尺寸均小于S1,主要原因在于S2晶界上碳氮化合物数量多于S1,起到一定的钉扎作用.S1、S2的600℃
采用喷涂的方法,将含氟聚合物和氟化后的纳米SiO2粒子喷涂到聚苯乙烯塑料表面,制备有机-无机复合涂层,研究涂层中含氟聚合物与纳米SiO2的比例对涂层表面疏水疏油性的影响.利用扫描电子显微镜及3D激光共聚焦显微镜观察涂层表面形貌,发现相较于单一含氟聚合物涂层,添加氟化SiO2粒子后,涂层的表面形貌由平坦结构向多尺度粗糙结构转变.随着SiO2含量的增加,涂层表现出自清洁特性,水滴接触角＞150°,油滴接触角＞140°.此外,这种利用聚合物与纳米粒子共混喷涂制备超疏水疏油塑料的方法对设备要求低,可用于塑料自清洁