1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
1.背景意义
随着经济的快速发展,能源问题和环境问题日益突出,能源的高效利用已成为我国可持续发展的重要部分。相变材料是指在相变温度附近发生相变,并能够吸收和释放大量能量的材料。利用相变材料来协调热能供求在时间和空间上的不匹配是经济可行的办法,因而能够广泛应用于能量储存和温度控制领域[1]。因为固液相变材料在相变过程前后存在体积的变化及液体的渗透等缺点,所以利用微胶囊技术将具有合适相变温度的相变材料包裹到微胶囊内部制备成蓄热调温胶囊成为近年来研究的热点[2,3]。微胶囊技术是将微量物质包裹在聚合物薄膜中的技术,是一种储存固体、液体、气体的微型包装技术。具体来说是指将某一目的物(芯或内相)用各种天然的或合成的高分子化合物连续薄膜(壁或外相)完全包覆起来,依靠囊壁的屏蔽作用起到保护芯材的作用。由于相变材料微胶囊在相变过程中可以吸收或者释放大量的相变潜热,流体的储热密度和对流换热能力得到明显提高[4]。
在太阳能利用、电力移峰填谷、废热回收利用及建筑与空调的节能中,相变蓄能技术已得到广泛的应用,如冰蓄冷。但冰蓄冷要求相变温度在0℃以下,因此对冷源的制冷温度要求较严格,而且固态的冰严重限制了传热速率,造成蓄冷装置体积庞大。假如由同一种材料来承担储能和传热,并且这种材料兼有强化传热的效果,这就能使储能系统的性能向前跨进一大步。微胶囊相变悬浮液及其相关强化传热机理研究就是在这种背景下提出的。微胶囊相变悬浮液是指将内包相变材料的微胶囊与载流体混合,且具有相变储能材料和热输运介质特性的固液两相混合物。相变材料为正Ⅲf四烷的微胶囊,其理沦相变温度为5.9℃,与空调系统的需求完全匹配,f=l在相变前后微胶囊相变悬浮液都能保持流动状态,避免了冰蓄冷单纯依靠冰层传热的弱点,也为强化蓄冷介质与载冷剂问的传热创造了良好的条件.
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
建立自然对流换热/储热实验系统,并分别开展了以乙醇、ebs的乙醇溶液各质量浓度下的相变微胶囊悬浮液为传热介质以及不同储热温度下的自然对流换热及储热特性实验研究。分析了相变微胶囊质量浓度、储热温度对自然对流换热换热/储热特性的影响。
(1)对相变纳胶囊悬浮液的流动和换热进行实验;
(2)对实验结果进行误差分析;
