納米粒子強(qiáng)化石蠟相變儲熱性能的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文選用石蠟中的正十八烷作為立式集熱板太陽能熱氣流發(fā)電系統(tǒng)的相變蓄熱材料來保證系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。但由于正十八烷的導(dǎo)熱系數(shù)低，因此本文采取添加納米Al粒子、納米Cu粒子和納米Fe2O3粒子的方式來強(qiáng)化正十八烷的導(dǎo)熱性能。
　　采用化學(xué)分散劑油酸和物理超聲波振蕩相結(jié)合的方法，通過兩步法制備了質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.2％、0.5％、1％、2％、3％、4％和5％的納米復(fù)合相變材料。并采用重力沉降法和粒度分析法分析納米粒子在復(fù)合相變材料中的分散穩(wěn)定

2、性。通過對比得出，納米Al粒子在石蠟中的分散效果最優(yōu)，納米Fe2O3粒子在石蠟中的分散效果最差。
　　采用DSC對納米粒子/石蠟復(fù)合相變材料相變過程的相關(guān)物理量進(jìn)行測量。測量結(jié)果表明:隨著納米粒子含量的增加，復(fù)合相變材料的相變潛熱逐漸減小，但減小幅度不大;相變溫度在較小的范圍內(nèi)波動;而相變時間先減小后增大，當(dāng)納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％時，所需時間最短;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的納米復(fù)合相變材料在經(jīng)歷多次熱循環(huán)之后，相變潛熱和相變溫度的變化均很小

3、，說明其熱性能穩(wěn)定可靠。
　　采用瞬態(tài)熱針法對納米復(fù)合相變材料導(dǎo)熱系數(shù)進(jìn)行測量。結(jié)果表明:復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而不斷增大，但是當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到一定值時，隨著納米粒子質(zhì)量分?jǐn)?shù)的繼續(xù)增加，導(dǎo)熱系數(shù)的增加趨勢減緩甚至出現(xiàn)降低趨勢;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3％的納米Al粒子/石蠟復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)最大，且在相變過程中出現(xiàn)的最大值為0.533 W/(m·K);此外，復(fù)合相變材料的導(dǎo)熱系數(shù)隨循環(huán)次數(shù)的增加變化很小，說明納米復(fù)合相變材