四丁基溴化铵水合物浆体导热系数测量研究

四丁基溴化铵(TBAB)水合物浆体在常压下的相变温度介于0-12℃之间,作为蓄冷材料使用时由于相变过程的存在使得其蓄冷能力较高,而且在管道中具有良好的流动特性,因而是一种理想的蓄冷和冷量输送材料。对比分析了传统导热系数计算公式和基于一维非稳态导热模型导出的导热系数计算公式的区别。利用热线装置分别测量了TBAB溶液和水合物浆体的导热系数。实验得出5-30 wt%TBAB溶液的导热系数在0.4-0.6 W.m-1.K-1之间,并随浓度的增加而减小;10-40vol%的水合物浆体的导热系数在0.5-0.6 W.m-1.K-1之间,并随体积分数的增加而增大;相同体积浓度时A型水合物浆体的导热系数大于B型水合物浆体的导热系数。     

水合物浆体在水平细管中的流动特性研究

TBAB水合物浆体是一种有较好应用前景的蓄冷材料,作为空调的载冷剂,可以大幅度降低输送功耗.本文实验研究了质量分数为0~19.2%的TBAB水合物浆体在内径为2.0 mm和4.5 mm圆直管中的流动特性.通过测量水合物浆体的流量和压降得到其流动曲线,采用幂律模型描述浆体的流动特性,得到浆体的本构方程,实验测得的摩擦系数与关联式有较好的吻合。     

新型气体水合物蓄冷装置及其性能

1前言蓄冷空调是调峰平谷,缓解电力紧张、提高供电效率的有效途径。目前应用较广的是冰蓄冷。在冰蓄冷系统中,由于蓄冷时制冷机组必须工作在制冰工况,使得机组电耗增加30～40％,同时系统中必须采用不冻液循环。气体水合物能克服这些缺点。气体水合物是水在一种外来气体（如制冷剂、天然气等）的作用下形成的笼状结晶物。这种结晶体可在8～12”C的温度下相变,正适合于空调的制冷温度,且其相变潜热与冰相当,是一种理想的空调蓄冷介质。目前国际上较佳的蓄冷系统是美国开发的Rll气体水合物蓄冷系统,蓄冷温度为8．5”C,实际蓄冷能力…     

相变蓄冷材料制备及热性能研究

制备了一种空调用相变蓄冷材料,该蓄冷材料由两种相变材料(辛酸和软脂酸)组成,通过加热搅拌的方法将其制备成均匀的共晶相变蓄冷材料,实验分析了所研制的蓄冷材料的相变点、相变潜热等性能。测试结果表明该相变蓄冷材料具有适宜的相变温度和较高的相变潜热,可用作空调蓄冷材料。     

空调蓄冷材料研究现状及其新进展

分析了空调蓄冷材料研究现状及存在的一些问题 ,提出研制一种新型空调复合蓄冷材料 ,通过实验 ,分析该蓄冷材料的融点、融解热等热学性能。并通过实验研究寻找到了一种新型空调蓄冷材料 ,测试结果表明该蓄冷材料具有较高的相变潜热、适宜的相变温度和较好的热稳定性 ,因此可被应用于蓄冷空调系统中。     

HFC152a/HCFC141b混合气体水合物相平衡特性研究

1引言气体水合可使水在8—12”C络合结晶形成水合物，同时释放反应热（蓄冷）。其反应热与传热性能均较理想，被认为是理想的空调蓄冷介质山。早期研究的主要是Rll和R12的水合物。由于Rll和R12严重破坏大气臭氧层而受控，因此寻找替代CFC的新型致冷剂气体水合物成为当前的研究重点［‘－‘］。近年来我们根据混合物性能互补原理，提出了利用混合气体水合物构造性能优良的蓄冷材料的设想［‘1。HFC152a和HCFC141b分别是R12和Rll的首选替代物之一。HFC152a是较活跃的致水合物质，但相变温度和压力偏高。而HCFC141b水合物的相变温度…     

混合制冷剂气体水合物生成及融解过程实验研究

1引言城市建筑物中，空调作为最大用电设备之一，夏季占建筑物耗电总量的一半以上，为了缓解高峰用电负荷并有效利用低谷电力，解决峰期用电紧张的矛盾，达到总体节能的目的，空调蓄冷移峰节电技术被认为是实现城市供电平衡和建筑节能的重要手段。作为实用的空调蓄冷技术，最为重要的是其蓄冷材料的相变温度与空调工况相适应，即在5～12℃发生相变，且相变潜热大，传热性能好．氟里昂气体水合物作为蓄冷材料，具有适合空调储冷的理想性质，可使水在8～12℃水合结晶，形成暖冰时释放反应热，其反应热与结冰潜热相当[1]。然而，由于一些氟里昂…     

蓄冷用二元气体水合物工质匹配的研究

揭示了蓄冷用二元气体水合物相对单一气体水合物在生长动力学、相平衡热力学等生长特性方面的优越性,可以缩短水合物生长进程,具有共融和非共融的相变特性。同时结合HCFCS淘汰替代的进程,以及国内外最新的蓄冷工质研究进展,根据不同蓄冷工质匹配可以实现性能优势互补的原则,列出了新型环保水合物蓄冷的工质对。最后指出了工质匹配研究中应该注意的问题,对水合物蓄冷走向实用化作了展望。     

CH4-TBAB二元水合物的分解热测定

利用可视化高压流体测试系统研究了甲烷-四丁基溴化氨(TBAB)水合物的分解条件,并根据物相平衡数据应用Clausius-Clapeyron方程计算了该水合物的分解热.结果显示: CH4-TBAB共生水合物的相平衡压力的对数与温度的倒数为线性关系,其相平衡压力远低于甲烷水合物的相平衡压力,甲烷的存在提高了TBAB水合物的生成温度.CH4-TBAB共生水合物的分解热远大于纯TBAB水合物的分解热,而且分解热的数值与TBAB的浓度有关.     

微乳液中R141b水合物快速生成实验研究

制冷剂水合物作为一种理想的蓄冷工质受到广泛关注,但烃类制冷剂与水不互溶造成水合反应诱导时间长、过冷度大。为增大制冷剂与水的相容性,本研究筛选出T20(吐温20)/SPC(大豆卵磷脂)复配表面活性剂,使大量R141b溶于水相,形成热力学稳定的微乳液,考察了微乳液体系中T20浓度、R141b含量、温度等对水合物生成诱导时间的影响,在该体系中均匀快速生成了大量R141b水合物晶体颗粒,诱导时间显著缩短,得到了致密的水合物浆体,提高了蓄冷密度。     

铜管表面水合物晶体生长特性研究

实验研究了浓度分别为5 wt%、15 wt%、20 wt%、30 wt%的四丁基溴化铵(TBAB)溶液在外径为21mm的铜管外表面的结晶特性.实验首先以15 wt%TBAB溶液为例,观察其降温结晶过程,得到了TBAB水合物晶体在不同阶段生长的特征.然后对不同浓度、不同过冷度条件下的TBAB溶液进行降温结晶实验,观察并测...     

TBAB包络化合物浆水平管内的传热特性研究

TBAB包络化合物浆具有易生成、高潜热及可流动性等特点,是一种良好的蓄冷及潜热输送介质,在中央空调系统中表现出光明的节能前景.本文采用实验方法,研究了B型TBAB包络化合物浆在定热流密度条件下,水平不锈钢管内的对流换热特性,流速涵盖了层流-湍流.通过研究流速V、固相含量X_s对换热系数α的影响,发现"换热降低区"和再层流化现象,得到层流区与湍流区的临界线.最后整理出对流换热的无量纲准则式,其计算结果与实验结果的相对误差在±20%以内.     

储氢笼型水合物生成促进机理的分子动力学模拟研究

用分子动力学(MD)模拟方法研究水合物法储氢的促进机理,系统研究纯H₂水合物、H₂+四氢呋喃(THF)水合物、H₂+四丁基溴化铵(TBAB)半笼型水合物和H₂+四异戊基溴化铵(TiAAB)半笼型水合物的微观结构及性质.模拟分析客体与笼子之间的稳定能ΔE_GH,得出水合物中大笼子对稳定水合物起到主要作用.THF进入大笼子能促进H₂水合物稳定,降低H₂水合物形成压力,模拟结果与实验一致.模拟对比不同客体在大笼子中的ΔE_GH值,得出从小到大的顺序依次为TiAAB,TBAB,THF,H₂.模拟结果表明半笼型水合物的稳定性比结构Ⅱ型水合物强,同时得出H₂+TiAAB半笼型水合物的结构最稳定.MD模拟为TiAAB成为一种水合物新型促进剂和新型储氢材料提供了理论依据. 关键词： 2笼型水合物')" href="#">H₂笼型水合物 分子动力学模拟 储氢 半笼型水合物     

制冷剂气体水合物用于蓄冷空调中的探讨

由于能源和电力供应紧张,蓄冷技术引起关注。文中从节能环保的角度,分析了制冷剂气体水合物用于蓄冷空调的必要性和优越性。概括阐述了制冷剂气体水合物的工质选择及替代、促晶技术和蓄冷系统方面的研究,为气体水合物尽快实用化提出研究重点。     

TBAB‐CO2水合物形成过程的微观实验

四丁基溴化铵（TBAB）半笼型水合物在二氧化碳（CO₂）捕集和封存技术中具有巨大的发展与应用潜力。由于晶体结构的复杂性,TBAB半笼型水合物的动力学过程尚未得到充分的研究。为了解TBAB半笼型水合物在储气方面的动力学特性,实验采用原位激光拉曼技术和多晶粉末X射线衍射仪（PXRD）对nCO₂·TBAB·26H₂O和nCO₂·TBAB·38H₂O水合物的光谱特征进行了鉴别与分析,利用原位激光拉曼技术考察了CO₂分子分别进入2种晶体结构的动力学过程。研究结果表明,2种晶体结构的拉曼光谱具有较高的相似性,值得注意的是nCO₂·TBAB·26H₂O中位于1 309.5和1 326.9 cm-1的拉曼峰为TBA+阳离子中C-C键的变形振动峰,在nCO₂·TBAB·38H₂O水合物中峰基本不发生改变,但半峰宽降低,峰形也变得相对清晰;同时,nCO₂·TBAB·26H₂O中位于1 446.6和1 458 cm-1的拉曼峰为TBA+阳离子中C-H键的剪切振动峰,在nCO₂·TBAB·38H₂O水合物中分别向左、右两边发生了位移,峰形的重叠度也随之下降。依据上述2处拉曼光谱特征可以对2种晶体结构进行辨别。通过PXRD图谱可以发现2种晶体结构的衍射图谱存在着比较明显的差距。nCO₂·TBAB·26H₂O晶体属于四方晶系,空间群(P4/m),而nCO₂·TBAB·38H₂O属于正交晶系,空间群(Pmma)。图谱中2θ=8.406°和10.941°分别为nCO₂·TBAB·38H₂O的(200)和(220)晶面的特征峰,而2θ=5.976°和6.969°分别为nCO₂·TBAB·26H₂O的(012)和(003)晶面特征峰,可以用来判别样品中水合物的晶体结构。在原位拉曼测量过程中,nCO₂·TBAB·26H₂O和nCO₂·TBAB·38H₂O分别在已经合成好的TBAB·26H₂O和TBAB·38H₂O水合物表面形成。在276 K,2 MPa条件下,气相中的CO₂分子分别进入2种晶体结构中用于储气的512笼形结构,在1 275.4和1 379.3 cm-1处形成特征峰并逐渐增长。实验以2种TBAB水合物位于1 110.3 cm-1的拉曼峰作为参考,比较了CO₂在水合物中的增长速率。研究发现在反应初期的75 min内CO₂在2种水合物中的含量基本保持线性增长且上升速率的差别不大。由于测量点位于水合物表面,受气体在水合物中扩散的阻力较小同时2种TBAB水合物均采用512笼形结构储气导致了储气速率相近。以上的微观晶体结构研究结果对TBAB水合物法捕集和封存CO₂技术应用具有重要的意义。     

A Temperature-Mapping Method for TetraHydrofuran Hydrate Formation in Porous Media

Temperature mapping provides important information for thermal characteristic analysis. There is no effective method for temperature mapping in porous media. A magnetic resonance imaging method is proposed to obtain temperature maps for hydrate formation in porous media in this study. The experimental results show that there is a high-temperature region around the hydrate formation zones. A threshold value of the mean intensity is necessary for temperature mapping. The effects of temperature on the mean intensity are negligible after the tetrahydrofuran solution completely forms hydrates. It is also shown that hydrate dissociation is confined by heat transfer and that there are three parameters affecting the hydrate saturation.     

动态冰浆在多领域上的应用

为加深对动态冰浆的认识,文章介绍了动态冰浆的制取方式,着重讨论动态冰浆在建筑空调、食品加工、医疗保护以及其他场合的应用.通过与冷冻水及其它类型冰的比较分析,表明动态冰浆在蓄冷密度、流动性与传热性能等方面具有独特的技术优势.     

Numerical Simulation of Swirl Flow Characteristics of CO2 Hydrate Slurry by Short Twisted Band

The development of oil and gas resources is gradually transferring to the deep sea, and the hydrate plugging of submarine pipelines at high pressures and low temperatures is becoming an important problem to ensure the safety of pipeline operations. The swirl flow is a new method to expand the boundary of hydrate safe flow. Numerical simulation of the hydrate slurry flow characteristics in a horizontal pipeline by twisted band has been carried out, and the flow of CO₂ hydrate slurry in low concentration has been simulated by the RSM and DPM models. The results show that the heat transfer efficiency is also related to Re and particle concentration. The velocity distribution has the form of symmetrical double peaks, and the peaks finally merge at the center of the pipeline. Vortexes firstly appear on both sides of the edge of the twisted band, and then move to the middle part of the twisted band. Finally, the vortex center almost coincides with the velocity center. The rotation direction of hydrate particles is the same as the twisted direction of the twisted band, twist rate (Y) is smaller, Re is larger, and the symmetric vortex lines merge farther away. The initial swirl number is mainly related to Y, but not Re. The swirl flow attenuates exponentially, and its attenuation rate is mainly related to Re, but not Y. Compared with ordinary pipelines, the swirl flow can obviously improve the transportation distance of hydrate slurry.