翅片管簇式相变蓄热器的实验研究

设计了一种翅片管簇式相变蓄热器,对其进行实验研究。翅片管簇式相变蓄热器能有效地解决相变蓄热装置放热过程时间长、换热效率低的问题,具有很好的工程应用潜力。     

相变储能陶粒的制备与性能研究

以癸酸-月桂酸二元复合物作为相变材料,选用超轻陶粒吸附这种相变材料,并用多种材料对其进行表面封装处理后制成相变储能陶粒。研究结果表明,相变材料吸附到超轻陶粒后的相变温度和相变潜热与吸附之前相比均有所增加。石蜡、乳化沥青、环氧树脂和改性碱矿渣皆可用作防止储能陶粒中相变材料渗漏的封装材料。     

周期性热作用下相变材料内部相变传热特征实验研究

为了揭示周期性热作用下相变材料内部相变传热特征,为建筑外表相变隔热设计和计算提供支撑,本文设计制作了能模拟太阳运行、提供周期性加热的装置,并将正18烷封装于塑料圆桶容器中,使容器底部和侧面绝热,制作了测试试件.利用热电偶和巡检仪自动记录了周期性热作用下相变材料内部各层温度的变化.测试结果表明,在稳定周期性热作用下,材料内部相变传热特征主要可表述为:1)材料在非稳态周期性相变传热阶段,各层温度在达到相变温度点之前,温度变化明显;相界面会随着周期性加热次数的增加间断性地向内部扩展;温度平均值和振幅值向稳态周期性相变传热时的平均值和振幅值靠近.2)材料在稳态周期性相变传热阶段,内部各点温度也表现出与外界热作用等周期性变化,温度振幅从外到内依次减小.这与发生在固体中的周期性传热特性类似.但材料内温度变化呈现折转现象,在温度明显升高前出现等温滞后,在温度降低时会出现等温冷却.这与发生在固体中的传热现象有很大的区别.3)材料在稳定周期性热作用下,内部不会出现多个相界面共存现象.4)空气流速对相变材料中温度振幅和相界面移动速率都有较大影响,提高空气流速可以降低温度振幅和减慢相变进程.这意味着当相变材料用于建筑外表进行相变隔热时,可以通过组织自然通风减少其用量.     

相变储能墙体材料传热理论与应用研究综述

分析了相变材料的特点和相变墙体传热理论研究与应用现状,指出了相变墙体材料的研制方向.综述了相变传热的特点和求解方法.指出应通过建立传热理论模型,对不同构造相变墙体在我国不同气候地区的应用进行系统、深入的研究.     

复合相变蓄热材料太阳能通风井性能

针对太阳能通风井道蓄热单元的技术需求,制备了复合相变蓄热材料,并将其应用于通风井壁,建立了基于复合相变蓄热材料的太阳能通风井测试系统,并测试了其运行性能。结果表明:添加5%碳纳米管制备的复合相变材料,其导热系数为0.65 W/m·K,是添加前的2.03倍,相变潜热为107J/g,是添加前的0.718倍。应用上述材料的太阳能通风井测试系统在10:00—21:00时段通风量为55.0~103.9m~3/h,其中在17:00风速和风量达到最大,为良好的自然通风提供了保障。     

相变墙体的热性能及传热数值模拟研究进展

本文介绍了测量和提高相变材料热物性的常用方法,简述了相变材料层不同位置以及室外气候条件对相变墙体热工性能影响的研究现状,分析了复合相变材料对墙体热工性能影响和经济性研究,对相变墙体传热数值模拟方法和常用数值模拟软件的研究进行综述,总结了相变墙体研究中所存在的问题。     

高温相变蓄热装置传热性能分析

储能技术在提高能源综合利用效率方面有着不可代替的作用,它不仅可以充分满足装置和系统在供电方面的实际需求,而且可以有效解决供电在时间和空间上的矛盾,从而极大的提高能源综合利用率。一般来说,相变蓄热装置的性能主要取决于工作过程中的热传递环节,并有效的改善和调节相变蓄热装置的性能。笔者在本文将简单阐述高温相变蓄热的主要类别,并根据蓄热器的工作原理进行一定的数值模拟实验,进而分析高温相变蓄热装置的传热性能。     

基于Ansys的相变墙体传热特性计算分析

基于Ansys软件建立数学模型,计算分析了不同厚度相变储能材料、不同相变墙体结构的传热特性.计算结果表明,相变储能材料越厚,相变墙体内层与室内环境界面温度随外界温度变化幅度越小,能够有效降低室内空调设备的能耗;相变储能材料厚度一定时,不同结构的相变墙体从节能降耗角度差别不大:相变储能材料位于墙体中心位置时节能效果较好.     

微胶囊相变悬浮液传热特性的实验研究

介绍了微胶囊相变悬浮液的研究进展。建立了微胶囊相变悬浮液层流传热特性的实验系统,对其在定热流密度加热条件下的管内层流强迫对流传热特性进行了测试和分析。影响传热强化的主要因素为雷诺数及微胶囊的体积分数,斯蒂芬数的影响很小,可以忽略不计。微胶囊相变悬浮液的管内层流强迫对流传热的修正努塞尔数是水的2.5~3.0倍,修正努塞尔数随着雷诺数及微胶囊体积分数的增加而增大。     

相变材料蓄冷平板凝固传热的研究

采用精确解法与积分近似相结合的方法,对一种自制相变蓄冷材料充冷凝固过程的相变导热问题进行了求解。获得了该蓄冷介质在板式蓄冷器中凝固时的相界面移动速度,边界面热流密度随时间变化的规律,及不同工况下蓄冷板厚度与预测蓄冷时间的关系。计算结果与实验结果吻合较好。结果表明,边界面的热流密度随固相区厚度的增加而减小;预测蓄冷时间随冷媒流体温度的降低而减小,随平板厚度的增加而增加。     

高温相变蓄热电暖器散热功率调节性能试验研究

对笔者研制的高温相变蓄热电暖器风道、散热肋片的强化散热性能及风门对散热量的调节特性进行了试验研究,结果表明风道、散热肋片可显著强化散热,不同风门开度下散热功率差别明显。     

被动式蓄热相变墙体热工性能的研究

选用石蜡与液态石蜡的二元混合物作为相变材料,按不同比例复合在墙体中,制成被动式蓄热相变墙体.实验分析了不同比例相变材料复合相变墙体的传热性能和节能效果,并与普通墙体进行比较,优选出相变材料最适合的复合比例.结果显示:在加热阶段,不同比例相变材料制备的相变墙体表面温度和热流均小于普通墙体,且温度和热流变化平缓、波动小,存在延迟和衰减现象;在停止加热阶段,普通墙体的温度和热流很快下降,而相变墙体表面温度和热流下降较为缓慢.试验数据为相变墙体的实际应用提供基础和依据.     

电加热相变蓄热地板供暖房间热特性数值模拟与分析

介绍了电加热相变蓄热地板供暖的优点，综合考虑室外气象因素、室内辐射特性和相变材料自身的热物性建立了电加热相变蓄热地板供暖系统的计算模型。比较了相变蓄热地板与传统散热器供暖的热舒适性和能耗，结果表明相变蓄热地板能够改善室内热舒适性和降低能耗。     

武汉与重庆典型地质结构下的地埋管换热性能

地埋管地源热泵换热器的换热性能受到不同地质结构的影响。以武汉和重庆地区的典型地质构成为边界条件,建立了三维地埋管的单孔双U管换热模型,通过模型计算,获得了两种地质条件下的地埋管换热性能,以重庆地区的地源热泵热响应测试结果以及工程运行数据出发,对模型的计算结果进行了验证,结果表明,模型吻合度较好,可以应用于工程分析。以模型为条件,进行地质结构对换热性能的影响度分析,预测了两地地埋管地源热泵的换热性能并计算得到换热器的平均换热系数分别为武汉地区K1=1.65(W/m·K),重庆地区K2=1.51(W/m·K)。     

相变储能水箱研究综述

对近些年来相变储能水箱的研究进行了回顾,根据相变储能水箱外观结构、相变材料安装方式、换热方式和辅助热源布置方式的不同,对相变储能水箱进行了分类。对相变储能水箱的热工性能、影响因素、研究方式和实验结论等进行了整理和分析,并归纳了不同材料结构和运行工况对相变储能水箱性能的影响,指出了目前相变储能水箱研究内容的不足。     

相变储能建筑材料的制备和应用研究

建筑能耗在社会能耗中占有很大比例,把相变材料和传统的建筑材料复合制成的相变建筑节能复合材料是一种较为有效的节能材料,能在建筑节能中发挥良好的作用,把这种材料应用到建筑中,可以改变房屋建筑的室内居住环境,达到减少建筑能耗的目的。     

低温相变蓄冷材料蓄冷特性实验研究

为使蓄冷技术能在医药、食品等行业对环境温度有特殊要求（低于0℃）的场所得到应用,扩大蓄冷技术的应用范围,对一种相变温度约为-12℃的低温相变蓄冷材料TH-12进行了蓄放冷性能的实验研究.结果表明,该材料具有很好的重复性,是一种适于工业应用的低温蓄冷材料.     

肋片管蒸发器结霜对传热性能影响的实验研究

实验研究了低温条件下肋片管蒸发器结霜对传热性能的影响,得到了肋片间距、相对湿度、风速与传热系数的关系曲线,为低温环境中肋片管蒸发器的设计应用和除霜时间的选择提供参考。     

Thermal performance of latent heat storage for free cooling of buildings in a dry and hot climate: An experimental study

Experimental studies on the Phase Change Material (PCM) storage unit for building ventilation in dry and hot climates were conducted to determine its thermal performance. The PCM unit stored the night time coolness and used it for cooling the hot ambient air during day time. The influence of air flow rate and the inlet air temperature on cold accumulation in PCM during charging process and cold extraction from the PCM during discharging process were analyzed. The air temperatures used for charging of PCM were 20^oC, 22^oC and 24^oC, while during the discharging process, it was at 36^oC, 38^oC and 40^oC. The air flow rates considered for charging of PCM were 4 and 5 m³/hr/kg of PCM. Experimental observations showed that solidification of PCM was more sensitive to the charging air temperature compared to the air flow rate. When the charging air temperature was reduced from 22^oC to 20^oC, ∼33% less time was needed to completely solidify the PCM. Moreover, when the charging temperature was increased from 22^oC to 24^oC, ∼52% more time was required by the PCM to complete the solidification process. Changing the air flow rate from 4 m³/hr to 5 m³/hr reduced the solidification time period up to ∼16%.