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相变储热的传热强化技术研究进展 被引量：31
1
作者 林文珠 凌子夜 +1 位作者 方晓明 张正国 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期5166-5179,共14页
相变储热技术具有储热密度大、相变温度稳定以及过程容易控制等优点,具有广泛应用前景。相变储热技术在应用中需完成热能的储存与释放过程,其传热特性直接决定应用效果。储热技术的传热强化主要包括三个方面:一是相变材料本身的导热强化... 相变储热技术具有储热密度大、相变温度稳定以及过程容易控制等优点,具有广泛应用前景。相变储热技术在应用中需完成热能的储存与释放过程,其传热特性直接决定应用效果。储热技术的传热强化主要包括三个方面:一是相变材料本身的导热强化;二是潜热型功能热流体的对流传热强化;三是储热器的传热强化。本文综述了国内外在相变储热技术的传热强化研究方面的进展,主要介绍了膨胀石墨、泡沫金属等复合相变材料的导热强化,相变微胶囊及相变微、纳米乳液潜热型功能热流体传热强化以及管壳式储热器、板式储热器、螺旋盘管储热器等储热器的传热强化。文章指出,膨胀石墨基复合相变材料具有高热导率、大储热密度以及良好的定型特性,且价格低廉,极具应用前景。纳米乳液功能热流体具有表观比热容大、流阻较小等优势,但存在稳定性较差、过冷度大等问题。板式储热器具有较大的传热面积、较高的传热功率,适宜应用于相变材料传热系统。但应用背景不同,针对不同场景提供不同储热器的选型及指导值得作进一步的研究。 展开更多
关键词 相变材料 储热技术 传热强化 储热器 潜热流体
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管壳式换热器强化传热研究进展 被引量：37
2
作者 林文珠 曹嘉豪 +1 位作者 方晓明 张正国 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1276-1286,共11页
管壳式换热器作为工程中应用广泛的换热器,具有结构坚固、适应性强、能够利用和回收热能等优点。在追求高能源利用效率的背景下,换热器的强化传热得到广泛关注。本文重点阐述了管壳式换热器的强化传热相关研究进展,包括换热器本身几何... 管壳式换热器作为工程中应用广泛的换热器,具有结构坚固、适应性强、能够利用和回收热能等优点。在追求高能源利用效率的背景下,换热器的强化传热得到广泛关注。本文重点阐述了管壳式换热器的强化传热相关研究进展,包括换热器本身几何结构的优化、换热流体的热物性改善以及多种强化传热技术结合的复合强化传热方法。其中几何结构优化主要包括改变换热管管型、增加管内插入物以及壳程中的隔板优化研究等。换热流体热物性改善包括纳米流体提高热导率、潜热型热流体提高比热容等。复合强化传热是将多种强化方法结合,可弥补单一方法的不足,以获得更高强化传热效果。最后指出管壳式换热器强化传热未来的研究方向在于持续开发强化传热管、制备稳定的纳米流体及潜热型流体以及多种强化方式复合提高强化效果。 展开更多
关键词 管壳式换热器 传热强化 螺旋隔板 纳米流体 潜热型热流体
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圆管内潜热型功能流体对流换热的实验研究 被引量：19
3
作者 郝英立 A Khan Yong-X TAO 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期283-285,共3页
本文实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合组成的潜热型功能流体流过等热流圆管时的对流换热特性。相变微胶囊的加入可以显著增强流体与壁面间的对流换热,显著降低壁面温度和流体温度;在融化段对流换热系数呈增... 本文实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合组成的潜热型功能流体流过等热流圆管时的对流换热特性。相变微胶囊的加入可以显著增强流体与壁面间的对流换热,显著降低壁面温度和流体温度;在融化段对流换热系数呈增加分布,流体和壁面温度各自基本稳定在相应的温度值。强化对流换热的效果主要在融化段,并随流体中相变微胶囊浓度的增大而增强,也随R-eynolds数的增大而增强。 展开更多
关键词 对流换热 潜热型功能流体 相变
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圆管内对流换热过程中潜热型功能流体流动阻力特性的实验研究 被引量：6
4
作者 郝英立 KHAN A TAO Yong-X 《热科学与技术》 CAS CSCD 2006年第4期283-287,共5页
实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合制成的潜热型功能流体在流过恒热流圆管进行对流换热时的流动阻力特性,获得了压降随流速的变化关系、摩擦阻力系数和表观黏度随R e的变化关系。并在同样条件下用单相水进行... 实验研究了由正十四烷和尿素甲醛树脂制成的相变微胶囊和水混合制成的潜热型功能流体在流过恒热流圆管进行对流换热时的流动阻力特性,获得了压降随流速的变化关系、摩擦阻力系数和表观黏度随R e的变化关系。并在同样条件下用单相水进行了对比实验。相变微胶囊的加入导致流体流动阻力较单相流体有显著增大。管路中扰动件导致单相流体的流动阻力特性在低R e条件下呈湍流特征;功能流体则呈不同规律,扰动仅导致流动阻力进一步增大,而流动阻力特性仍呈层流特征。 展开更多
关键词 压降 摩擦阻力系数 黏度 潜热型功能流体 相变微胶囊
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层流下潜热型功能流体在内嵌圆柱圆管中的传热特性数值模拟分析 被引量：6
5
作者 靳健 刘沛清 林贵平 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2009年第5期897-903,共7页
采用等效比热法对功能流体在光滑直圆管和三种内嵌同轴圆柱的圆管内的流动和传热特性进行了数值模拟,并利用场协同理论对流场进行了分析.结果表明,在内嵌同轴圆柱的圆管中,功能流体的传热效果随着Ste数的减小而增大,这与功能流体在光滑... 采用等效比热法对功能流体在光滑直圆管和三种内嵌同轴圆柱的圆管内的流动和传热特性进行了数值模拟,并利用场协同理论对流场进行了分析.结果表明,在内嵌同轴圆柱的圆管中,功能流体的传热效果随着Ste数的减小而增大,这与功能流体在光滑直圆管中流动的情况类似,但是与光滑直圆管相比,功能流体在内嵌同轴圆柱的圆管内流动可以明显的提高换热能力,且换热强化随着内嵌圆柱的直径增加而增加,但功耗也明显增加. 展开更多
关键词 潜热型功能流体 场协同 等效比热 相变微胶囊
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磁性相变微胶囊的制备与表征 被引量：4
6
作者 黄勇 宣益民 +1 位作者 李强 车剑飞 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第20期2526-2530,共5页
以石蜡为芯材,脲醛树脂(UF)为囊材,纳米铁粒子为磁性材料,用原位聚合法制备了磁性相变微胶囊.采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和电感耦合等离子直读光谱仪(ICP)对产品的热性能、表面形态、磁性能以... 以石蜡为芯材,脲醛树脂(UF)为囊材,纳米铁粒子为磁性材料,用原位聚合法制备了磁性相变微胶囊.采用差示扫描量热仪(DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)和电感耦合等离子直读光谱仪(ICP)对产品的热性能、表面形态、磁性能以及微胶囊中纳米铁粒子含量进行了表征和测量,研究了纳米铁粒子的加入对微胶囊的表面形态的影响.DSC测试结果显示石蜡微胶囊化后并不影响其相变点,保持了石蜡原有的储热特性.VSM和ICP测试表明磁性相变微胶囊的比饱和磁化强度和剩余比磁化强度等磁性参数随纳米铁粒子含量的增加而增大. 展开更多
关键词 微胶囊 磁性 相变材料 潜热型功能流体
原文传递
纳米胶囊潜热型功能流体制备及强化沸腾换热的实验研究 被引量：2
7
作者 陈大衡 陈钢 +1 位作者 洪芳军 郑平 《低温工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期7-12,54,共7页
采用溶胶凝胶法制备了以软脂酸为芯材,二氧化硅为壳材的纳米相变胶囊,分析测试表明所合成的胶囊呈现为核壳结构分明的规则球形结构,且具有良好的储热能力。选用聚二甲基硅氧烷疏水改性,制备了稳定分散的丙酮基纳米胶囊潜热型功能流体,... 采用溶胶凝胶法制备了以软脂酸为芯材,二氧化硅为壳材的纳米相变胶囊,分析测试表明所合成的胶囊呈现为核壳结构分明的规则球形结构,且具有良好的储热能力。选用聚二甲基硅氧烷疏水改性,制备了稳定分散的丙酮基纳米胶囊潜热型功能流体,热导率及粘度测试表明其可以应用于强化换热。微小通道过冷流动沸腾实验研究发现,纳米相变胶囊的加入不但可以阻止气泡的合并,而且可以加速沸腾气泡的破裂,揭示了除提升热导率及提供潜热之外的另一强化沸腾换热的原因。 展开更多
关键词 潜热型功能流体 纳米相变胶囊 溶胶凝胶法 流动沸腾
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十五烷微胶囊潜热型功能流体的制备及其性能 被引量：1
8
作者 常洋珲 孙志高 《储能科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3123-3132,共10页
为了防止相变过程中材料的泄漏,采用原位聚合法制备了以十五烷(Pen)为芯材,脲醛树脂(UF)为壁材的低温相变微胶囊。研究了升温速率、聚合pH值和聚合转速对微胶囊制备的影响,采用SEM、FT-IR、DSC和马尔文激光粒度仪测试了微胶囊的形貌、... 为了防止相变过程中材料的泄漏,采用原位聚合法制备了以十五烷(Pen)为芯材,脲醛树脂(UF)为壁材的低温相变微胶囊。研究了升温速率、聚合pH值和聚合转速对微胶囊制备的影响,采用SEM、FT-IR、DSC和马尔文激光粒度仪测试了微胶囊的形貌、化学构成、热力学性质和粒径分布。升温速率为1.0℃/min、聚合pH值为3.5和聚合转速500 r/min为十五烷微胶囊的最佳制备条件,在此条件下制备的微胶囊球形形貌明显,表面光滑,仅有少数UF颗粒粘附,粒径分布均匀,相变温度和相变潜热分别为8.20℃和115.3 J/g,平均粒径为50.0μm,包裹率达到77.3%。实验结果表明,芯材和壁材仅为简单的物理嵌合,具有良好的储热性能和热稳定性。以不同质量分数的乙醇溶液为基液分散十五烷微胶囊,采用24 h静置实验得到了稳定的潜热型功能流体(LHFF),LHFF在乙醇含量为70%的基液中最为稳定。采用导热系数测定仪和旋转黏度计对LHFF的导热率和黏度进行测试分析表明,LHFF的导热率随着温度的升高而增加,随着微胶囊的添加量的增加而逐步降低。LHFF的黏度随着温度的升高而逐步减小,随着微胶囊的添加量增加而逐步升高。潜热型功能流体作为空调系统的载冷剂,提高了制冷机组的性能,降低泵的输送能耗,提高了蓄冷空调系统的经济性。 展开更多
关键词 十五烷 相变材料 微胶囊 原位聚合法 潜热型功能流体 相变焓
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水平圆管内磁性潜热型功能流体对流换热特性的数值模拟 被引量：1
9
作者 黄勇 宣益民 李强 《计算物理》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期87-94,共8页
建立磁场作用下水平圆管内磁性潜热型功能流体对流换热的数学物理模型,分析磁场强度、磁性相变微胶囊体积分数、流体质量流量等因素对流体对流换热的影响.磁场对磁性潜热型功能流体的对流换热具有显著的强化作用,磁场强度愈大强化作用... 建立磁场作用下水平圆管内磁性潜热型功能流体对流换热的数学物理模型,分析磁场强度、磁性相变微胶囊体积分数、流体质量流量等因素对流体对流换热的影响.磁场对磁性潜热型功能流体的对流换热具有显著的强化作用,磁场强度愈大强化作用愈明显,强化原因是磁性相变微胶囊受到磁力作用产生扰动. 展开更多
关键词 磁性潜热型功能流体 磁场 对流换热 磁性相变微胶囊
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潜热型功能流体储热罐蓄热特性实验研究
10
作者 韩蕊 赵树兴 +2 位作者 于云雁 赵晓凯 梁贺斐 《建筑热能通风空调》 2022年第1期6-12,共7页
本文针对用于太阳能供暖集热系统的潜热型功能流体储热罐的蓄热特性进行了相关实验研究。主要研究了加热功率,蓄热工质流量和储热罐高径比对潜热型功能流体储热罐蓄热性能的影响,并与热水储热罐进行了对比分析。研究结果表明:在相同实... 本文针对用于太阳能供暖集热系统的潜热型功能流体储热罐的蓄热特性进行了相关实验研究。主要研究了加热功率,蓄热工质流量和储热罐高径比对潜热型功能流体储热罐蓄热性能的影响,并与热水储热罐进行了对比分析。研究结果表明:在相同实验条件下,同一储热罐,采用潜热型功能流体作为蓄热工质较采用水具有明显的优势。 展开更多
关键词 太阳能供暖 太阳能集热 潜热型功能流体 储热罐 蓄热特性
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