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基于场协同原理的异型管强化石蜡蓄放热性能分析

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太阳能学报 2022年第11期43卷 406-412页

作者：高杨何烨高佳圣王万权周艳青岛科技大学机电工程学院青岛266100

将1.5%石墨烯/石蜡复合相变材料填充到内管形状不同、换热面积相同的套管换热器内,采用数值模拟的方法分析内管形状对石蜡类复合相变材料蓄放热性能的影响。结果表明,异型管能有效提升石蜡复合相变材料的熔化及凝固速率,滴型管外石蜡复... 详细信息

将1.5%石墨烯/石蜡复合相变材料填充到内管形状不同、换热面积相同的套管换热器内,采用数值模拟的方法分析内管形状对石蜡类复合相变材料蓄放热性能的影响。结果表明,异型管能有效提升石蜡复合相变材料的熔化及凝固速率,滴型管外石蜡复合相变材料的熔化速率比椭圆管及圆管分别提高53%、62%,滴型管外石蜡复合相变材料的凝固速率比椭圆管及圆管分别提高6.7%、9.8%。基于场协同原理分析异型管的强化石蜡类复合相变材料的传热机理,由于滴型管能使石蜡类复合相变材料在相变过程中温度场与速度场协同性更高,因此能更有效地提升其相变速率。

关键词：相变储能石蜡数值模拟场协同异型管太阳能利用

泡沫铜/石蜡复合相变储能材料的储放热过程及数值模拟

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化工进展 2022年第4期41卷 2046-2053页

作者：万倩王铭婕何露茜冯小江何正斌伊松林北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 中关村人居环境工程与材料研究院北京100083

作为储热和热管理技术的重要材料之一,相变储能材料通常具有储热密度较大、相变温度变化较小的优势,但其热导率较低,热传递效率较差。本文将泡沫铜用于石蜡相变储能材料的传热强化,通过测定相变储能材料储放热过程的温度变化,考察了添... 详细信息

作为储热和热管理技术的重要材料之一,相变储能材料通常具有储热密度较大、相变温度变化较小的优势,但其热导率较低,热传递效率较差。本文将泡沫铜用于石蜡相变储能材料的传热强化,通过测定相变储能材料储放热过程的温度变化,考察了添加泡沫铜对相变储能材料储放热速率和温度均匀性的影响,且在实验基础上对储能材料的放热过程进行建模并求解,得到温度云图,为实际应用提供理论依据。结果表明,添加泡沫铜后,石蜡的相变储热和放热时间分别缩短了16.67%和14.71%;储放热过程复合材料中心层与外层中心点的最大温差分别降低了91.5%和87.5%;建立放热过程相变储能材料温度随时间变化的模型,对比实际值和模型预测值,得到相关系数及标准误差分别为0.99℃和0.13℃,证明该模型准确度较高,可有效预测相变储能材料的温度变化情况。

关键词：相变石蜡泡沫铜传热数值模拟

TPMS多孔铝-石蜡复合相变材料蓄热过程数值模拟及实验

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化工进展 2022年第9期41卷 4918-4927页

作者：杨喆刘飞张涛邓兴张正文重庆大学机械与运载工程学院重庆400044 金属增材制造(3D打印)重庆市重点实验室重庆400044 重庆邮电大学先进制造工程学院重庆400065 中国核动力设计研究院第一研究所四川成都610213

传统相变材料受限于自身热导率小,其相变蓄热效率难以提升,通过在相变材料中添加具有高热导率的金属多孔结构是强化传热的重要手段之一。本文建立了三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)多孔铝-石蜡复合相变材料的三... 详细信息

传统相变材料受限于自身热导率小,其相变蓄热效率难以提升,通过在相变材料中添加具有高热导率的金属多孔结构是强化传热的重要手段之一。本文建立了三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)多孔铝-石蜡复合相变材料的三维、瞬态包含自然对流的相变蓄热模型,利用数值仿真结合实验的方法研究了TPMS多孔铝-石蜡复合相变材料在蓄热过程中的固液相界面演变规律、实时温度变化、热传输特性以及蓄热性能。结果表明,在纯石蜡中添加primitive杆状(primitive sheet,PS)、primitive壳状(primitive network,PN)两种TPMS多孔铝结构后,石蜡相变温度范围内出现明显的相变温度平台,PS-石蜡、PN-石蜡复合相变材料的相变起始时间较纯石蜡分别减少了74.1%与91.4%,竖直方向上的最大温度梯度由纯石蜡的1605.7℃/m分别下降至PS-石蜡、PN-石蜡复合相变材料的840℃/m、943.8℃/m,蓄热速率较纯石蜡分别提高3.10倍、4.69倍。最后,通过选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术成型了PS、PN多孔铝结构,并采用浇筑法制备了TPMS多孔铝-石蜡复合相变材料样品,利用可视化实验平台对仿真结果进行实验验证,发现仿真结果同实验吻合较好。

关键词：相变蓄热石蜡三周期极小曲面多孔铝数值模拟

石墨/铝合金复合导热板强化石蜡相变蓄热研究

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工程热物理学报 2023年第12期44卷 3399-3406页

作者：句子涵于坤洋李强胡定华南京理工大学电子设备热管理工信部重点实验室南京210094 中国人民解放军93126部队北京100084

本文对“三明治”结构的石墨/铝合金复合导热板强化石蜡的相变蓄热特性进行了数值研究,探究泡沫金属、平板翅片以及复合导热板三种传热结构对石蜡相变蓄热过程的影响。然后本文在石墨/铝合金复合导热板的结构基础上添加了二级翅片来强... 详细信息

本文对“三明治”结构的石墨/铝合金复合导热板强化石蜡的相变蓄热特性进行了数值研究,探究泡沫金属、平板翅片以及复合导热板三种传热结构对石蜡相变蓄热过程的影响。然后本文在石墨/铝合金复合导热板的结构基础上添加了二级翅片来强化传热。研究表明:石墨/铝合金复合导热板强化石蜡相变蓄热的性能明显优于其他传热结构,呈现出自导热板向垂直于板两侧方向递减的温度分布,使得腔体内融化最为均匀,芯片温升最小。添加二级肋片后热源温升减小了15.87%,有效工作时间延长64.68%。

关键词：石蜡相变蓄热石墨/铝合金复合导热板肋片

固相光度法测定樟树树叶中微量稀土元素含量研究

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山东化工 2024年第7期53卷 138-140页

作者：熊壮岳阳县市场检验检测中心湖南岳阳414100

以石蜡为固体萃取剂,8-羟基喹啉为显色剂,采用固相光度法测定樟树树叶中微量稀土元素的含量,探讨了不同因素对稀土元素测定的影响,确定了最佳分析条件。当镧稀土元素的质量浓度为0~1.6μg/mL时,溶液褪色程度与镧稀土元素含量呈线性关系... 详细信息

以石蜡为固体萃取剂,8-羟基喹啉为显色剂,采用固相光度法测定樟树树叶中微量稀土元素的含量,探讨了不同因素对稀土元素测定的影响,确定了最佳分析条件。当镧稀土元素的质量浓度为0~1.6μg/mL时,溶液褪色程度与镧稀土元素含量呈线性关系,符合朗伯-比尔定律。镧稀土元素测试的相对标准偏差为2.5%,加标回收率为94.3%~106.1%。本方法灵敏度高、选择性好,测试结果满意。

关键词：石蜡 8-羟基喹啉固相光度法稀土元素

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建筑用石蜡类相变储能材料的改性研究进展

中国材料进展 2022年第8期41卷 607-616页

作者：史琛王平杨柳西安建筑科技大学材料科学与工程学院陕西西安710055 西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055

随着人们对热舒适需求的日益增加,建筑能耗也随之增大,目前已经成为世界上最大的耗能产业。针对热能储存系统的研究对促进更有效、更环保的能源利用具有重要意义。石蜡类相变储能材料因具有优良的热物理性能而成为建筑节能方面的研究热... 详细信息

随着人们对热舒适需求的日益增加,建筑能耗也随之增大,目前已经成为世界上最大的耗能产业。针对热能储存系统的研究对促进更有效、更环保的能源利用具有重要意义。石蜡类相变储能材料因具有优良的热物理性能而成为建筑节能方面的研究热点,如蓄热密度高、熔点范围宽、经济适用性好等,但仍存在固-液相变时易发生渗漏及导热性能差等问题。近年来,研究人员致力于开发性能稳定、相变潜热高和导热性能优异的复合相变材料,以使其在建筑领域具有更广阔的发展前景。通过将石蜡与不同高导热材料复合,可以大大提高该复合相变材料的导热性能,且不会发生泄漏。基于目前的研究进展,首先介绍了石蜡类相变储能材料的基础热物理性能,并根据石蜡的化学结构介绍了含不同碳原子数的石蜡的相变温度及相变过程。针对其渗漏的问题,讨论了宏观封装、微胶囊封装和多孔材料吸附3种改进方式;针对其导热性能差的问题,讨论了添加高导热材料、使用不同种类无机化合物包裹以及浸入多孔高导热材料中3种强化传热的方式。最后,对石蜡类相变储能材料在建筑领域的发展前景进行了展望,以期研发出吸附效果及导热增强效果更好的高导热吸附材料,使得石蜡复合相变材料具有更好的使用性能。

关键词：石蜡相变储能材料导热性能封装建筑应用

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石蜡高岭土相变储热材料的制备及表征

可再生能源 2023年第3期41卷 321-326页

作者：张瑞君陈国良宋春草何伟郑州工商学院工学院土木工程系河南郑州450045 宙宏建筑集团有限公司河南郑州450045 华北水利水电大学土木与交通学院河南郑州450045

为克服太阳能不连续与不稳定引起的建筑物室内温度波动的现象,文章以石蜡与高岭土为试验原料,制备一种用于建筑墙体隔热保温的新型高岭土基相变储热材料。采用XRD,SEM,FTIR和DSC测试方法研究了相变储热材料的结构与性能。结果表明:高岭... 详细信息

为克服太阳能不连续与不稳定引起的建筑物室内温度波动的现象,文章以石蜡与高岭土为试验原料,制备一种用于建筑墙体隔热保温的新型高岭土基相变储热材料。采用XRD,SEM,FTIR和DSC测试方法研究了相变储热材料的结构与性能。结果表明:高岭土具有良好的吸附性能,能物理吸附大量的石蜡至其孔隙结构;石蜡高岭土相变储热材料的熔融和冷凝温度分别为27.5,25.3℃,熔融和冷凝相变潜热值分别为33.5,32.9J/g;服役期间,石蜡未从储热材料中泄露,也未与高岭土化学键合;经1000次循环试验后,储热材料的相变温度与相变潜热值变化不显著。高岭土优异的吸附能力赋予了该储热材料优异的吸储热能力。高岭土与石蜡较好的物理化学相容性使储热材料具有优良的化学稳定性。

关键词：高岭土石蜡相变储热材料结构吸储热性能

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石蜡相变乳液的热稳定性及换热性能研究

化工新型材料 2023年第S2期51卷 532-537页

作者：陈薇刘攀肖一啸李爱蓉西南石油大学化学化工学院成都610500

以相变峰为55℃的石蜡为相变材料,聚氧乙烯硬脂酸酯S100和聚氧乙烯硬脂酸酯S2为乳化剂,制备了一种可用于流动换热的石蜡相变乳液。最佳工艺条件下[石蜡/乳化剂质量比为20/1,超声时间5min,亲水亲油平衡值(HLB)值为12]制备的石蜡相变乳液... 详细信息

以相变峰为55℃的石蜡为相变材料,聚氧乙烯硬脂酸酯S100和聚氧乙烯硬脂酸酯S2为乳化剂,制备了一种可用于流动换热的石蜡相变乳液。最佳工艺条件下[石蜡/乳化剂质量比为20/1,超声时间5min,亲水亲油平衡值(HLB)值为12]制备的石蜡相变乳液经过480次冷热循环后仍保持良好的循环热稳定性,过冷度低,最大比热容为9.136J/(g·K),在相变峰值点(55℃)黏度为2.17mPa·s。换热效率计算表明,石蜡相变乳液的最低理论泵功率比为0.33,比水具有更高的换热效率,可用作太阳能集热供热管理系统的流动换热工质。

关键词：石蜡相变稳定性流变性换热性能

石蜡与氨基酸废母液粉配施对烟草重金属Cd吸附的阻控效应

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环境化学 2023年

作者：李云捷李佳陈振国李建平喻雪婧云月利孙光伟朱蓉李亚东湖北大学生命科学学院湖北省烟草科学研究院

烟草是强富集镉(Cd)的重要经济作物.为降低烟草对Cd的吸收，以矿区污染土壤(Cd含量为0.678 mg·kg-1)为种植基质，烟草专用肥(硝态氮)为对照，氨基酸母液粉为新型氮肥(氨基氮)，并分别配施作为土壤微生物碳源的食品级石蜡，以期促进土... 详细信息

烟草是强富集镉(Cd)的重要经济作物.为降低烟草对Cd的吸收，以矿区污染土壤(Cd含量为0.678 mg·kg-1)为种植基质，烟草专用肥(硝态氮)为对照，氨基酸母液粉为新型氮肥(氨基氮)，并分别配施作为土壤微生物碳源的食品级石蜡，以期促进土壤微生物种群与数量的持续增加(石蜡降解速度缓慢)，通过微生物的生化调控达到降低土壤有效态Cd含量，从而减少烟叶对镉的吸收.结果表明：(1)石蜡和氨基酸废母液粉配施(T4处理)显著(P石蜡和氨基酸废母液粉显著(P石蜡和氨基酸废母液粉显著(P石蜡和氨基酸废母液粉配施能够有效提高土壤微生物丰富度和多样性，降低土壤有效态Cd含量，减少烟草对Cd的吸收.

关键词：石蜡氨基酸废母液粉土壤微生物烟草镉