脂肪酸-碳納米管在蓄能空調(diào)中的熱物性研究.pdf

1、本文介紹了如何配制一種新型的蓄能材料用于溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)，內(nèi)容包括脂肪酸復(fù)合相變材料的制備、相變特性、導(dǎo)熱特性等熱物性的研究以及在蓄能空調(diào)系統(tǒng)中使用情況等。通過理論、實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究實(shí)踐，并通過數(shù)值模擬進(jìn)行蓄能過程的觀測(cè)，在純物質(zhì)相變材料脂肪酸的基礎(chǔ)上對(duì)其性能進(jìn)行改進(jìn)。選用三元脂肪酸作為蓄冷材料，月桂酸作為蓄熱材料，配置不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的脂肪酸碳納米管復(fù)合材料，采用不同的處理方法對(duì)復(fù)合體系中的碳納米管進(jìn)行分散，經(jīng)實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)?shù)姆稚?shù)

2、量以及超聲處理可以較好的改善碳納米管在材料中的分散特性，但當(dāng)碳納米管所占的質(zhì)量比超過1％時(shí)，會(huì)出現(xiàn)明顯的分層沉降現(xiàn)象。用DSC測(cè)量純脂肪酸材料和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%、0.5%、0.8%的復(fù)合材料的相變特性，用Hot Disk測(cè)量其導(dǎo)熱系數(shù)，并對(duì)材料進(jìn)行100次熔化凝固循環(huán)測(cè)試。結(jié)果表明，復(fù)合蓄冷材料的相變溫度基本不變，熔點(diǎn)范圍是14~17℃，相變焓值變化很小，導(dǎo)熱系數(shù)隨著碳納米管所占質(zhì)量份額的增大而顯著提高，在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.8%時(shí)，固液相

3、導(dǎo)熱系數(shù)分別為0.293 W/m?k和0.581 W/m?k，提高了33%、35%，熱循環(huán)性能良好，可以當(dāng)做一種性質(zhì)優(yōu)良的蓄冷材料投入使用；蓄熱材料相變特性與月桂酸基本相同，導(dǎo)熱系數(shù)最高為0.31 W/m?k和0.58 W/m?k，分別提高了29%、34%，說明添加少量的碳納米管可以大幅改善復(fù)合材料的導(dǎo)熱特性。選擇質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%的復(fù)合材料對(duì)其蓄能過程進(jìn)行流體數(shù)值模擬，以取冷過程的相態(tài)變化為例，并與純物質(zhì)蓄能材料的相態(tài)變化進(jìn)行對(duì)比，發(fā)