發(fā)布時(shí)間：2021-06-11 22:25

　　為了探究不同厚度的金屬泡沫銅對(duì)石蠟融化過(guò)程的影響,設(shè)計(jì)搭建了可視化相變蓄熱實(shí)驗(yàn)臺(tái),制備了不同厚度的金屬泡沫銅復(fù)合相變材料,通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)比研究了純相變材料和添加不同厚度金屬泡沫銅的復(fù)合相變材料的融化界面變化和內(nèi)部溫度分布,分析了不同厚度的金屬泡沫銅對(duì)換熱強(qiáng)度的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在純相變材料融化過(guò)程中自然對(duì)流起主導(dǎo)作用,5mm厚的金屬泡沫銅促進(jìn)了上部的石蠟自然對(duì)流,10、15、20mm的金屬泡沫銅抑制了石蠟的自然對(duì)流;金屬泡沫銅的厚度越大,導(dǎo)熱換熱強(qiáng)度越大;對(duì)流換熱強(qiáng)度和導(dǎo)熱換熱強(qiáng)度二者呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)的關(guān)系;當(dāng)金屬泡沫銅厚度為14mm時(shí),導(dǎo)熱換熱強(qiáng)度和對(duì)流換熱強(qiáng)度相當(dāng)。 

【文章來(lái)源】：西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,54(03)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：9 頁(yè)

【部分圖文】：

金屬泡沫銅填充石蠟前后對(duì)比圖

為了更好地探究所用相變材料的相變特性，求得相變材料的相變溫度區(qū)間和相變潛熱，對(duì)本文實(shí)驗(yàn)所用的石蠟做了DSC分析，其DSC曲線如圖2所示。從圖中可以看出，石蠟在融化過(guò)程中存在兩個(gè)相變峰，分別為37.46℃和59.39℃，對(duì)應(yīng)的相變過(guò)程分別為固-固相變和固-液相變，吸熱量分別為26.599J·g-1和132.643 1J·g-1。固-液相變的起始點(diǎn)為50.25℃，終止點(diǎn)為61.96℃。相變潛熱（159.2J·g-1）為固-固相變和固-液相變潛熱之和。2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)方法

為了觀察復(fù)合相變材料的融化過(guò)程，設(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置系統(tǒng)。本系統(tǒng)由加熱模塊、實(shí)驗(yàn)段模塊及數(shù)據(jù)采集模塊組成。加熱模塊由直流電源、電加熱片、保溫箱組成，以為實(shí)驗(yàn)提供恒定電功率與保證操作環(huán)境穩(wěn)定，其中電加熱片的尺寸為60mm×20mm×1mm。實(shí)驗(yàn)段模塊由金屬泡沫銅/PCM復(fù)合材料、保溫材料、高透有機(jī)玻璃槽組成，其中高透有機(jī)玻璃槽外形尺寸為70mm×70mm×30mm，壁厚為5mm。數(shù)據(jù)采集模塊由照相機(jī)、安捷倫數(shù)據(jù)采集儀、計(jì)算機(jī)、熱電偶組成，其中熱電偶為omega T型，型號(hào)為TT-T-36，線芯直徑為0.127mm，熱電偶測(cè)量誤差為0.1℃。安捷倫數(shù)據(jù)采集儀型號(hào)為34972A，測(cè)量誤差為0.1℃，采集時(shí)間間隔為5s。采用扎針?lè)ú贾脽犭娕迹磳犭娕脊潭ㄔ诩?xì)針上，熱電偶觸點(diǎn)深度為15mm。當(dāng)測(cè)量純石蠟融化過(guò)程中的溫度時(shí)，為了減小液態(tài)石蠟對(duì)熱電偶的沖擊，還要將探針固定在輕質(zhì)薄膜板上。本實(shí)驗(yàn)共布置了10個(gè)熱電偶，分別位于測(cè)點(diǎn)101～110，其中測(cè)點(diǎn)101～109用于測(cè)量復(fù)合相變材料內(nèi)部溫度，測(cè)點(diǎn)110用于測(cè)量保溫箱內(nèi)空氣溫度，其位置布置如圖4所示，實(shí)物見圖5。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3225370