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相变储冷技术在冷链运输低碳转型中的应用

能源环境保护 2023年第3期37卷 185-194页

作者：朱傲常李传常长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410114

传统冷链运输的高能耗和高排放被认为是实现物流运输行业碳达峰、碳中和的重大挑战。相变储冷技术作为近年来发展的新兴技术,有望极大降低制冷负荷、减少能源消耗和温室气体排放量。本文比较传统冷链运输与相变储冷冷链运输的碳排放足迹... 详细信息

传统冷链运输的高能耗和高排放被认为是实现物流运输行业碳达峰、碳中和的重大挑战。相变储冷技术作为近年来发展的新兴技术,有望极大降低制冷负荷、减少能源消耗和温室气体排放量。本文比较传统冷链运输与相变储冷冷链运输的碳排放足迹,阐明了相变储冷技术在冷链运输低碳转型中的应用潜力,分析了不同种类冷链运输所需的储冷技术要求。相变储冷技术关键在于相变储冷材料的性能调控和封装技术,性能调控重点是调节相变温度满足不同货物的冷藏要求,而封装技术则重点解决相变材料的泄漏问题并增强其导热能力。相变储冷技术与冷链运输的集成方式多样:与冷藏车的围护结构相结合,制成共晶板置于厢体内部,与传统制冷单元相集成亦或是制成被动式冷却冷链运输箱。相变储冷冷链运输今后研究的重点是研制高性能相变储冷材料,同时实现冷链运输过程的多温区调控与智能化。

关键词：相变储冷冷链运输低碳转型相变材料

相变储冷凝胶在管翅式储冷器中传热特性的研究

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储能科学与技术 2023年第12期12卷 3740-3748页

作者：谭振炜李沐李传常长沙理工大学能源与动力工程学院长沙理工大学电网防灾减灾全国重点实验室湖南长沙410114

相变储冷凝胶因其良好的稳定性在冷链运输中具有良好的应用前景,但其高黏度、低流动性的特点抑制了相变过程中的自然对流,影响了储冷器的传热性能,从而降低了冷能利用效率。本工作建立了二维管翅式储冷器的CFD模型,基于FLUENT软件的熔化... 详细信息

相变储冷凝胶因其良好的稳定性在冷链运输中具有良好的应用前景,但其高黏度、低流动性的特点抑制了相变过程中的自然对流,影响了储冷器的传热性能,从而降低了冷能利用效率。本工作建立了二维管翅式储冷器的CFD模型,基于FLUENT软件的熔化/凝固模型,研究了相变储冷凝胶的流动性对储冷器传热性能的影响;对比了不同结构储冷器充冷效率,定义了无量纲数e表示结构充冷效率,并探究了不同储冷器结构对充冷过程的影响。结果表明,在-5℃冷源充冷下,有自然对流的储冷凝胶相较于无自然对流的储冷凝胶充冷时间缩短12%;在重力场的作用下,不同区域不同时间的储冷凝胶流动性不同,在凝固过程前期以及在储冷器上方的储冷凝胶流速较快且流场范围较大、传热更快;双管结构表现出更高的充冷效率。本研究有助于推动相变储冷器在冷链运输中的应用,并为优化相变储冷器结构提供理论依据。

关键词：冷链运输相变储冷自然对流数值模拟传热分析

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组合式相变储冷在冰箱上的应用研究

组合式相变储冷在冰箱上的应用研究

纳米流体对喷制取冰浆及其浆体热循环稳定性的研究

中国制冷学会2005年制冷空调学术年会

作者：陈英姿刘益才周红军杨智辉伊莱克斯(中国)电器有限公司中南大学制冷与低温研究所

本文从冰箱储冷的研究现状出发,提出了一种新的冰箱储冷方法组合式相变储冷技术。通过对组合式相变材料的相变温度和相变潜热的DSC测试结果和冰箱降温保温实验结果分析可知,组合式相变储冷材料不失为一种冰箱新的储冷方案,采用组合式储... 详细信息

本文从冰箱储冷的研究现状出发,提出了一种新的冰箱储冷方法组合式相变储冷技术。通过对组合式相变材料的相变温度和相变潜热的DSC测试结果和冰箱降温保温实验结果分析可知,组合式相变储冷材料不失为一种冰箱新的储冷方案,采用组合式储冷可以延长冰箱的保冷时间,达到或超过40小时。

关键词：组合式相变储冷冰箱

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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纳米流体对喷制取冰浆及其浆体热循环稳定性的研究

作者：方甫华北水利水电大学

学位级别：硕士

随着碳中和的呼声不断地提高,以冰浆作为蓄冷介质的相变储冷技术得到了广泛的应用。传统的直接接触式制取冰浆的方法,和其他制冰方式相比其换面积大、传热更快,换热效率更高,但易发生冰堵,不利于大规模的应用。而且传统的相变储冷材料... 详细信息

随着碳中和的呼声不断地提高,以冰浆作为蓄冷介质的相变储冷技术得到了广泛的应用。传统的直接接触式制取冰浆的方法,和其他制冰方式相比其换面积大、传热更快,换热效率更高,但易发生冰堵,不利于大规模的应用。而且传统的相变储冷材料在制冰过程中存在过冷度大、换热效率低等问题。为了解决这些问题,本文搭建了气液对喷直接接触式制冰系统,以能抑制基液过冷度、提高基液导热性能的纳米流体作为蓄冷材料,基于该系统探究纳米流体的IPF(含冰率)、系统效率等影响因素,并用动静态制冰的方法对浆体热循环稳定性进行研究。首先完成实验平台的搭建并对实验系统的稳定性进行验证,当温度稳定时系统稳定连续的制取冰浆。(1)当浓度为0.2wt%AlO-水纳米流体在喷嘴低温空气为-43℃制冰时,纳米流体喷嘴周围温度较高,有效防止了冰堵。随着初温的降低纳米流体IPF不断增加,当初温为2.5℃时,IPF最大,为15.82%。撞击后纳米流体IPF、系统冷能利用率、热效率明显比非撞击的高,纳米流体IPF和系统冷能利用率随着初温的降低而增大,在2.5℃时,IPF是非撞击的2.22倍;2.5℃时,系统冷能利用率最高为36.47%,是非撞击冷能利用率的1.54倍;然而,系统的热效率随着纳米流体初温的上升而增加,初温为10.5℃时,系统的热效率最大,为45.73%,是非撞击的1.97倍。(2)AlO-水纳米流体浓度在0-0.3wt%时,纳米流体的IPF都比去离子水的大,且纳米流体的IPF呈现先增加后减小的趋势,0-0.2wt%时IPF呈现增加趋势,0.2-0.3wt%时IPF呈现下降趋势,IPF最大为15.82%。(3)在-23--53℃空气下,发现随着冷空气温度的升高,IPF在不断地减小且减小速率在不断增加,当纳米流体初温为10.5℃,喷嘴处冷空气温度为-53℃的IPF是冷空气温度为-23℃的6.54倍,在-23℃冷空气下IPF最大降低了84.70%。分别用动静态制冰的方法对浆体热循环稳定性进行研究,发现相变循环后纳米流体的稳定性影响其导热系数和粘度。(1)静态相变循环下,研究浓度为0.2wt%AlO-水纳米流体成浆率在25%-75%时的稳定性,发现随着循环次数的增加,纳米流体的吸光度在降低,其导热系数、粘度也降低,成浆率越小纳米流体稳定性、导热系数、粘度降低缓慢。75%成浆率下溶液发生9次相变循环时,纳米流体吸光度最大降低了13.00%,纳米流体导热系数和粘度分别降低了1.05%、3.98%。(2)对0-0.3wt%浓度的AlO-水纳米流体在75%成浆率下静态相变循环的研究,发现随着相变循环次数的增加纳米流体稳定性、导热系数、粘度不断降低,纳米颗粒浓度越小其稳定性、导热系数、粘度下降率越小。在0.3wt%浓度的纳米流体发生9次相变循环时,纳米流体吸光度最大降低了15.62%,其导热系数和粘度分别降低了1.24%、7.12%。(3)基于气液直接接触式制冰系统,喷嘴低温空气在-43℃下每次循环10min,研究纳米流体浓度在0-0.3wt%时,撞击制冰后纳米流体的稳定性及对其导热系数和粘度的影响,发现随着气液对撞相变循环次数的增加,纳米流体吸光度、导热系数和粘度都在不断地降低,纳米流体浓度越大,其吸光度、导热系数和粘度的降低率越大。0.3wt%浓度下溶液发生9次相变循环,溶液吸光度最大降低了26.34%,溶液导热系数和粘度分别降低了2.17%、10.36%。

关键词：纳米流体相变储冷撞击流热循环稳定性

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冰箱组合储冷节能器的实验研究

真空与低温 2006年第2期12卷 112-115页

作者：陈英姿刘益才杨智辉曹立宏伊莱克斯(中国)电器有限公司湖南长沙410118 中南大学制冷与低温研究所湖南长沙410083

从冰箱储冷的研究现状出发,提出了一种新的冰箱储冷方法——组合式相变储冷技术。通过对组合式相变材料的相变温度和相变潜热的DSC测试结果和冰箱降温、保温实验结果分析可知,组合式相变储冷材料不失为一种冰箱新的储冷方案。采用组合... 详细信息

从冰箱储冷的研究现状出发,提出了一种新的冰箱储冷方法——组合式相变储冷技术。通过对组合式相变材料的相变温度和相变潜热的DSC测试结果和冰箱降温、保温实验结果分析可知,组合式相变储冷材料不失为一种冰箱新的储冷方案。采用组合式储冷可以延长冰箱的保冷时间,达到或超过45h。

关键词：组合式相变储冷冰箱