復(fù)合相變材料的物性表征和儲能器的熱力學(xué)性能研究.pdf

1、太陽能具有取之不盡、用之不竭、無污染和對環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，使得其得到了廣泛的應(yīng)用。目前，太陽能熱利用方式中技術(shù)成熟的、廣泛應(yīng)用的有太陽能熱水器和太陽灶等。太陽灶的使用可以有效利用太陽能，同時(shí)減少對環(huán)境的破壞。相變儲能技術(shù)的應(yīng)用能夠解決能源供求的連續(xù)性問題，對于提高太陽能熱利用效率有著重要意義。本文制備出剝離膨脹石墨/熔鹽復(fù)合相變儲能材料，同時(shí)設(shè)計(jì)并制作納米熔鹽相變儲能太陽灶，對其相變儲能換熱器的儲熱過程進(jìn)行數(shù)值研究。
　　首先，利用

2、EG和NaNO3-KNO3熔融鹽為原材料，采用水溶液法和超聲波手段，制備出剝離膨脹石墨/熔鹽復(fù)合相變儲能材料。通過掃描電鏡分析、能量色散譜分析、透射電鏡分析、X-射線衍射分析、導(dǎo)熱性能測試、差示掃描量熱分析等表征和測試手段，研究了添加不同質(zhì)量分率的EG對復(fù)合相變儲能材料的微觀形貌和熱物理性能的影響。研究結(jié)果表明:EG的使用能夠提高復(fù)合相變儲能材料的導(dǎo)熱系數(shù)，可達(dá)到4.884 W/(m·K)，同時(shí)相變潛熱值降低了約11.0％;微觀形貌的結(jié)

3、果顯示利用超聲波處理使EG得以剝離成石墨片并均勻分散在二元硝酸熔鹽中。
　　然后，設(shè)計(jì)并制作一種納米熔鹽相變儲能太陽灶。該太陽灶使用剝離膨脹石墨/熔鹽復(fù)合相變儲能材料作為儲能介質(zhì)，使用一種同時(shí)具備吸熱、釋熱和儲熱功能的相變儲能換熱器。對儲能換熱器的吸熱過程進(jìn)行了計(jì)算以確定其主要尺寸，并實(shí)際制作出儲能換熱器，完成太陽灶的制作和安裝。
　　最后，對太陽灶所涉及儲能換熱器的吸熱過程進(jìn)行數(shù)值模擬，通過研究吸熱過程中的溫度變化和融化速