原油具有容易凝固、黏度高等特點(diǎn),低溫時(shí)流動(dòng)性變低,因此原油必須在一定溫度下才能沿著管道正常輸送。但加熱后的原油溫度高于管道周圍介質(zhì)溫度,原油在輸送過程中不斷向管外散熱,因此通常在輸油管道外設(shè)計(jì)一個(gè)保溫層。此時(shí)保溫材料的選擇則顯得至關(guān)重要,優(yōu)質(zhì)的保溫材料不僅能減少熱能損失,更能降低成本,安全且環(huán)保。相變材料的相變儲(chǔ)熱功能意味著其將可能是一種效果非常好的保溫材料。相變儲(chǔ)能技術(shù)已被公認(rèn)為利用可再生能源和節(jié)約能源的重要技術(shù)之一。本文以PEG為相變材料、NFMS為支撐材料,采用真空浸漬法制備了形狀穩(wěn)定的新型復(fù)合相變材料。通過多種測(cè)試方法對(duì)PEG/NFMS的結(jié)構(gòu)、形貌和熱性能進(jìn)行表征,測(cè)試結(jié)果表明,PEG分子已經(jīng)完全被吸附進(jìn)入NFMS的孔道中,并且NFMS不影響PEG的晶體結(jié)構(gòu),PEG/NFMS具有良好的熱穩(wěn)定性。本文所制備的復(fù)合相變材料具有良好的相變溫度范圍和較高的熱焓值,在熱能儲(chǔ)存方面有著廣闊的應(yīng)用前景。為研究復(fù)合相變材料PEG/NFMS在輸油管道保溫中的應(yīng)用效果,本文基于ANSYS熱力學(xué)有限元分析,對(duì)輸油管道建立二維模型并進(jìn)行仿真模擬,通過建立兩個(gè)保溫層為不同保溫材料的模型,根據(jù)模擬結(jié)果對(duì)比... 

【文章來源】：浙江海洋大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

硅酸乙酯和 0.375 g 1,2-三乙氧基硅基乙烷逐滴加入。接著把混合物在室溫下攪拌 0.5 h，之后將上述混合液在 70 ℃下持續(xù)攪拌反應(yīng) 24 h，攪拌結(jié)束后離分別用無水乙醇和蒸餾水沖洗多次，得到未去除模板劑的 NFMS。將未去除劑的 NFMS 置于 250 ml 丙酮中，在 80 ℃下加熱回流 48 h。最后用無水乙醇清洗并置于室溫下干燥 12 h，得到 NFMS。4.5 PEG/NFMS 的制備如圖 2-1 所示，本章采用真空浸漬的方法制備 PEG/NFMS 復(fù)合相變材料實(shí)驗(yàn)室分別制備了質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 60%、70%、80%、85%的 PEG/NFMS，這里%的 PEG/NFMS 為例介紹制備方法。先將 0.05 g 的 NFMS 和轉(zhuǎn)子提前加入燒瓶，然后將 0.075 g 的 PEG 溶解于 15 ml 的無水乙醇中。利用真空泵抽去內(nèi)的空氣使得 PEG 分子能充分進(jìn)入 NFMS 的孔道中，待抽一定時(shí)間后再將燒瓶封口放入水浴鍋中加熱攪拌 4 h。最后，將混合物放入 65 ℃的烘箱中干 h，充分研磨后得到 PEG/NFMS 實(shí)驗(yàn)樣品。

18圖 3-1 NFMS 的電鏡掃描圖(a) 和透射掃描圖(b)；PEG/NFMS 的電鏡掃描圖(cFig 3.1 Scanning electron microscopy (SEM) (a) and transmission electron microsco(TEM) (b) images of nanoflower-like wrinkled mesoporous silica (NFMS); SEMimages (c) of Polyethylene glycol immobilized in NFMS (PEG/NFMS).圖 3-2 為 NFMS 的氮?dú)馕?脫附曲線，從圖中可以看出在相對(duì)壓強(qiáng) P質(zhì)氮?dú)?N2的壓力與吸附質(zhì)氮?dú)?N2的飽和蒸氣壓值之比）為 0.9-1.0 明顯的吸附滯回線，說明該曲線是 IV 型曲線，這與介孔材料的典型0]。隨著相對(duì)壓強(qiáng)逐漸增加，吸附量也在逐漸增加，體現(xiàn)了 NFMS 吸粒徑大小有異。根據(jù) BET 法計(jì)算得出 NFMS 比表面積為 296.1 m2/g法計(jì)算得出 NFMS 總孔隙體積為 1.99 cm3/g、平均孔隙尺寸為 2.64 n

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3018151