本文主要是介紹如何配制一種新型的蓄能材料用于溫濕度獨立控制系統,內容包括脂肪酸復合相變材料的制備、相變特性、導熱特性等熱物性的研究以及在蓄能空調系統中使用情況等。通過理論、實驗相結合的研究實踐,并通過數值模擬進行蓄能過程的觀測,在純物質相變材料脂肪酸的基礎上對其性能進行改進。選用三元脂肪酸作為蓄冷材料,月桂酸作為蓄熱材料,配置不同質量分數的脂肪酸碳納米管復合材料,采用不同的處理方法對復合體系中的碳納米管進行分散,經實驗后發(fā)現,適當的分散劑數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,但當碳納米管所占的質量比超過1%時,會出現明顯的分層沉降現象。用DSC測量純脂肪酸材料和質量分數為0.2%、0.5%、0.8%的復合材料的相變特性,用Hot Disk測量其導熱系數,并對材料進行100次熔化凝固循環(huán)測試。結果表明,復合蓄冷材料的相變溫度基本不變,熔點范圍是14¹7℃,相變焓值變化很小,導熱系數隨著碳納米管所占質量份額的增大而顯著提高,在質量分數為0.8%時,固液相導熱系數分別為0.293/kmW?和0.581/kmW?,提高了33%、35%,熱循環(huán)性能良好,... 

【文章來源】：南昌大學江西省 211工程院校

【文章頁數】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來源和研究背景及意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 課題研究背景及意義
    1.2 相變儲能材料的研究進展
        1.2.1 常規(guī)相變材料
        1.2.2 復合相變材料
    1.3 碳納米管的研究進展
        1.3.1 碳納米管的應用研究
        1.3.2 碳納米管分散性研究
    1.4 溫濕度獨立控制空調系統
    1.5 本課題主要研究內容
第二章 蓄冷相變材料的制備及其熱物性分析
    2.1 脂肪酸碳納米管蓄冷復合材料的制備
        2.1.1 脂肪酸共晶系低共熔性及其配比
        2.1.2 脂肪酸三元混合材料的制備
        2.1.3 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的制備
        2.1.4 超聲對碳納米管分散情況的影響
        2.1.5 分散劑對碳納米管分散性的影響
        2.1.6 碳納米管質量分數對分散性的影響
    2.2 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的熱物性
        2.2.1 脂肪酸碳納米管蓄冷材料的相變性能
        2.2.2 脂肪酸碳納米管復合材料的導熱性能
    2.3 本章小結
第三章 蓄熱相變材料的制備及其熱物性分析
    3.1 月桂酸碳納米管復合蓄熱材料的制備
    3.2 月桂酸碳納米管復合蓄熱材料的熱物性
        3.2.1 月桂酸碳納米管復合材料的相變特性
        3.2.2 月桂酸碳納米管材料的導熱特性
        3.2.3 月桂酸碳納米管復合材料的穩(wěn)定性
    3.3 本章小結
第四章 計算流體數值模擬軟件和蓄能箱的設計
    4.1 數值模擬軟件
        4.1.1 Fluent軟件的簡單介紹
        4.1.2 Fluent求解的基本步驟
        4.1.3 Solidification/Melting模型
    4.2 蓄能箱的設計
        4.2.1 蓄能箱的尺寸設計
        4.2.2 蓄能箱內制冷劑盤管的設計
        4.2.3 蓄能箱換熱水管的設計
    4.3 本章小結
第五章 蓄能箱的數值模擬
    5.1 相變蓄能箱的物理模型
    5.2 相變蓄能箱的數學模型
        5.2.1 連續(xù)性方程（質量守恒）
        5.2.2 能量守恒方程
        5.2.3 動量守恒方程
        5.2.4 邊界條件
    5.3 網格的設置和差分方法的選擇
        5.3.1 離散網格的選擇和設置
        5.3.2 離散差分方式的選擇
    5.4 蓄能箱模型模擬計算的設置
    5.5 相變蓄能箱模型模擬結果及其分析
        5.5.1 三元脂肪酸相變材料蓄能結果的分析
        5.5.2 脂肪酸碳納米管復合材料蓄能結果分析
    5.6 本章小結
第六章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的研究成果



本文編號：3024950