乳液冰漿蓄冷性能實驗研究.pdf

1、隨著我國社會和經(jīng)濟的發(fā)展，電力需求也日益增長，高能耗、能源分布不均和電網(wǎng)峰谷差等問題逐漸突顯出來。蓄冷空調(diào)是一種可以充分利用低谷電的節(jié)能技術(shù)，是電力“移峰填谷”和解決尖峰電力不足的有效方法。目前水和冰是應(yīng)用最廣泛的蓄冷介質(zhì)，其中水蓄冷是利用顯熱蓄冷，蓄冷密度低，但具有較好的流動性;冰蓄冷利用潛熱蓄冷，蓄冷密度大但無法直接輸送冷量。冰漿是冰晶粒子均勻分布的固液兩相流體，同時兼顧了水蓄冷的流動性和冰蓄冷蓄冷密度大的優(yōu)點。冰漿以其良好的熱物理

2、性質(zhì)，在作為一種新型無污染的蓄冷及載冷介質(zhì)等方面具有重大的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。
　　在冰漿制取、運輸和儲存過程中，克服冰堵和提高流動性是其推廣應(yīng)用的關(guān)鍵，也是當(dāng)前冰蓄冷技術(shù)的研究熱點。本文在油-水中添加少量添加劑(硅烷偶聯(lián)劑、表面活性劑+乙醇)配制了兩組實驗體系，通過攪拌降溫制備了乳液冰漿，得到乳液的冰點和過冷度，觀察了冰晶粘附壁面情況、冰粒大小和冰漿流動性。采用混合量熱法研究表面活性劑和乙醇對冰漿含冰率的影響，通過旋轉(zhuǎn)粘度

3、計、顯微鏡分別測定表觀粘度和冰粒粒徑，表征乳液冰漿的蓄冷性能和流動性能。實驗結(jié)果表明表面活性劑Span80、T80和油酸阻礙了冰晶的團聚，提高了冰晶的分散均勻性，但不影響冰漿含冰率。乙醇的添加，降低了冰漿的冰點和含冰率，增大了過冷度，但抑制了壁面冰層的出現(xiàn)。冰漿表觀粘度和冰粒粒徑都隨著含冰率的增加而增加。當(dāng)恒溫空氣浴為-8.5℃，結(jié)晶時間為90min時，添加劑成分為E2.6(1.0wt％Span80+3.0wt％ET)、E2.17(2.

4、0wt％T80+4.0wt％ET)、E2.23(0.5wt％油酸+3.0wt％ET)冰漿的冰點分別為-1.8℃、-2.3℃和-1.8℃，過冷度分別為4.1℃、4.5。C和4.2℃，含冰率分別為31.6％、32.2％、32.2％，表觀粘度分別為47.0mPa·s、32.0 mPa·s、25.5mPa·s，粒徑分別為1.34mm、1.60mm、2.00mm，形成的冰漿含冰率高，流動阻力小，冰晶不粘附壁面，是代替硅烷偶聯(lián)劑作為冰漿添加劑的配比

5、方案。
　　為了減小冰漿的過冷度，本文采用超聲震蕩方法將納米CuO粒子分散到乳液冰漿中，通過重力沉降和分光度來表征納米流體的分散穩(wěn)定性，篩選出分散效果好的實驗體系。采用混合量熱法測試了含有納米CuO乳液冰漿的含冰率，并獲得了冰漿形成的相變溫度、過冷度，采用T-history方法計算出其比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)，研究了納米CuO粒子質(zhì)量分數(shù)對比熱容、導(dǎo)熱系數(shù)、相變溫度、過冷度和含冰率的影響。實驗結(jié)果表明納米CuO的加入，對冰漿相變溫度的影響